Превентор

; г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1007500, кл. Е 21 В 33/06, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 977703, кл, Е 21 В 33/06, 1981.(54) ПРЕВЕНТОР (57) Изобретение относит бывающей промышленно чено для герметизации уст изобретения - повышени боты превентора и долго путем исключения их изно проведении спускоподъем также обеспечения фиксац ся к нефтегазодости и предназнаья скважин. Цель е надежности равечности плашек са при бурении и ных операций, а ии плашек в край1620606 5 10 15 31 20 25 35 40 них положениях герметизатора, Превентор содержит корпус 1, в котором установлены лабиринтная втулка 2 и полый вал 7 с выточками 9 и 10, Внутри полого вала 7 установлен герметизатор в виде цангового механизма, состоящий из ступицы 17 с фиксатором 20 и лепестковых пружин 18 с плашками 19, Поршень 21 гидропривода связан с герметиэатором 16 через полый шток 30. При подаче рабочей жидкости в полость 24 закрытия поршень 21 перемеИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации устья нефтяных и газовых скважин,Цель изобретения - повышение надежности работы превентора и долговечности плашек пугем исключения их износа при бурении и проведении спускоподьемных операций, а также обеспечения фиксации плашек в крайних положениях герметизатора,На фиг, 1 показан превентор, продольный разрез; левее оси симметрии плашки в открытом положении, правее оси симметрии - в закрытом положении, на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1 по плашкам, герметизирующим бурильную колонну круглого сечения; на фиг. 3 - то же, при герметизации бурильной колонны квадратного сечения,Превентор состоит из корпуса 1, в котором установлена лабиринтная втулка 2, взаимодействующая с червячной передачей 3, В нижней части корпуса на резьбе расположен фланец 4, регулирующий положение грундбуксы 5 с пружиной 6, которые определяют зазор между лабиринтной втулкой 2 и полым валом 7,Полый вал 7 посажен в корпусе 1 на радиально-упорный подшипник 8 и выполнен с выточками 9 и 10 и прошивочным каналом 11, связанным с каналом 12 в корпусе 1 через выточку 13 в лабиринтной втулке 2 и выточку 14 и полость 15 в корпусе 1.Внутри полого вала 7 установлен герметизатор в виде цангового механизма 16, состоящий иэ ступицы 17 с лепестковыми пружинами 18, на которых закреплены плашки 19 для труб круглого или квадратного сечения. В кольцевой выточке ступицы размещен фиксатор 20, взаимодействующий с выточками 9 и 10 полоо вала 7 в крайних верхнем и нижнем положениях герметизатора 16,щает ступицу 17 и лепестковые пружины 18 вниз, при этом последние, скользя по конусной расточке полого вала 7, плашками 19 обжимают бурильную трубу, При подаче рабочей жидкости в полость 23 открытия герметизатор 16 с поршнем 21 перемещаются вверх. В образовавшийся зазор между герметизатором и полым валом 7 разжимаются лепестковые пружины 18 с плашками 19. Превентор открыт. 3 ил,Перемещение герметизатора 16 осуществляется с помощью гидропривода, состоящего из поршня 21, поджатого пружиной 22 и имеющего полости открытия 23 и закрытия 24, связанные с гидроуправлением через каналы 26 и 27 в корпусе 1. Полость закрытия 24 также сообщается с полостью скважины, В корпусе 1 выполнены кольцевая полость 25 и каналы 28 и 29, предназначенные соответственно для смазывания узла трения между грундбуксой 5 и полым валом 7 и дренирования жидкости,Поршень 21 связан с герметизатором 16 через полый шток 30 и упорный подшипникПревентор работает следующим образом,До начала эксплуатации превентора с помощью червячной передачи 3 регулируется зазор между лабиринтной втулкой 2 и полым валом 7, который зависит от физических свойств скважинной среды,Для герметизации устья скважины при отсутствии под превентором давления рабочая жидкость гидроуправления под давлением поступает через канал 26 в полость закрытия 24, Поршень 21 под действием давления и пружины 22 перемещается в нижнее положение, при этом осевое усилие от поршня 21 через полый шток 30, ступицу 17 и лепестковые пружины 18, скользящие по конусной расточке полого вала 7, передается на плашки 19, которые обжимают бурильную трубу.Фиксатор 20 выдавливается из выточки 9 и замыкается с выточкой 10, Превентор закрыт.При повышении давления под превентором герметизация устья происходит автоматически, Так как полость закрытия 24 трубопроводом не показана) сообщается с полостью скважин, то при внезапном повышении давления скважинная среда, поступив через канал 26 в полость закрытия 24, 1620606будет действовать на поршень 21, стремясь вместе с пружиной 22 переместить его вниз.Одновременно скважинная среда будет действовать на нижний торец плашек 19, стремясь поднять их. Однако, так как площадь поршня 21 значительно больше, то он перемещается вниз и плашки 19 обжимают бурильную трубу и герметизируют скважину,Произвольная разгерметизация исключается взаимодействием фиксатора 20 с выточкой 10 и давлением скважинной среды на поршень 21,Герметизация устья скважины возможна как при нахождении бурильной колонны в статике, так и при ее вращении. В последнем случае вместе с колонной вращаются радиально-упорный подшипник 8, полый вал 7, герметизатор 16, полый шток 30 и поршень 21.Проворачивание бурильной колонны при наличии под превентором давления осуществляется при закрытых плашках 19. Сила прижатия плашек 19 к граненой штанге должна обеспечивать только необходимую степень герметизации, так как передача крутящего момента герметизатору 16 осуществляется гранями штанги. Сила прижатия плашек к колонне круглого сечения должна обеспечивать не только герметизацию, но и необходимую величину трения скольжения между ними, достаточную для передачи крутящего момента герметизатору 16.До начала проворачивания бурильной колонны через канал 12 в полость 15 подается жидкая или газообразная среда под давлением, равным или большим давления скважинной среды, которая через выточку 14 попадает в выточку 13, откуда одна ее часть идет по зазору между лабиринтной втулкой 2 и полым валом 7, герметизируя его, и через канал 28 дренируется для повторного использования, одновременно смазывая узел трения между грунд-. буксой 5 и полым валом 2; вторая часть - по зазору между лабиринтной втулкой 2 и полым валом поступает в кольцевую полость 25, а из нее через канал 29 дренируется для повторного использования; третья часть поступает по каналу 11 для смазывания плашек 19, Вращение колонны илиштанги через плашки 19 передается поломувалу 2, полому штоку 10, с которым вращэ 5 ется среднее кольцо подшипника 31, а поршень 21 остается неврэщающим. Припроворачивании загерметизированной колонны вместе с ней вращаются радиальноупорный подшипник 8, полый вал 7,10 герметизэтор 16, упорный подшипник 31 ипоршень 21.Для разгерметизации устья скважинырабочая жидкость гидроуправления поддавлением поступает через канал 27 в по 15 лость открытия 23. Поршень 21 под действием давления перемещается в верхнееположение. Фиксатор 20 выдавливается извыточки 10 и замыкается с выточкой 9. Вместе с поршнем 21 герметизатор 16 переме 20 щается вверх и в образовавшийся зазормежду ним и полым валом 7 разжимаютсялепестковые пружины 18 и связанные с ними плашки 19. Превентор открыт. Произвольное движение герметизатора 16 вниз25 исключено взаимодействием фиксатора 20с выточкой 9,Формула изобретения Превентор, включающий корпус с раз мещенными в нем полым валом с герметизатором в виде цангового механизма с плашками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы превентора и долговечности плашек путем иск лючения их износа при бурении ипроведении спускоподъемных операций, а также обеспечения фиксации плашек в крайних положениях герметизаторэ, он снабжен установленным концентрично в 40 корпусе полым штоком с поршнем, размещенным нэд плашками цангового механизма, причем корпус имеет радиальный канал для сообщения пространства над поршнем с полостью скважины, при этом 45 полый вал выполнен с пазами, а цанговыймеханизм установлен с возможностью взаимодействия с полым валом и имеет фиксаторы для размещения их в пазах полого вала в крайних верхнем и нижнем 50 положениях герметизатора.1620606 Фиг.2Составитель А. Трубихиндактор К. Крупкина Техред М,Моргентал Корректор И. Муска Заказ 4226 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101