Превентор

(51)4 Е 21 В 33/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ."ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ(54)(57) 1. 11 РЕВЕНТОР, включающийполый корпус с основанием, имеющимсвязанные со скважиной; осевой иаксиальный каналы, установленную егори этом тельнывого п в корпусе с возможностью ос ремещения подпружиненную в герметизатором, выполненным самоуплотняющейся манжеты, внутренние цилиндрическую и коническую поверхности, жес занные с основанием и устан ми каналполостиния и с л в видмеющенижнюю ообр канал ость свя вленн Ю ОПИСАНИЕ И 1266963 А о осевом канале полыи конус с жной конической поверхностью под коническую поверхность манжеты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности управления провентором от внешнего источника давления с сохранением чувствительности к перепадам давления на устье без увеличения габаритов превентора, основание выполнено с внутренним кольцевым выступом, а нижняя часть втулки выполнена ступенчатой и образует с основанием и ыступом кольцевую полость снование выполнено с допо ами для связки кольцевои с внешним источником давлеполостью скважины и снабжетным клапаном, установленнымсообщающем кольцевую по- полостью скважины,1266963 2. Превентор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что конус свя=, зан с корпусом и с основанием резьбой.3, Превентор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен завулканизированными в коническую часть самоуплотняющейся манжеты металлическими шариками, выступающими над ее поверхностью для взаимодействия с полым конусом.4. Превентор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что корпус выИзобретение относится к нефтега- .зодобывающей промышленности, а именно к герметизаторам устья скважин,из которых ожидается выброс флюидапод давлением,Целью изобретения является обеспечение возможности управления превентором от внешнего источника давления с сохранением чувствительностик перепадам давления на устье скважины без увеличения габаритов превентора.На Фиг. 1 изображен превентор с .бурильной колонной в нем, вертикальный разрез (левее оси симметриискважины загерметиэирована, правее -разгерметизирована); на фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1 (конус-расширитель и манжета с завулканизированными в ее тело шариками, расположенными в один или несколько рядов, прилегающими к конусу с зазором междуманжетой и конусом-расширителем),на фиг. 3 - зубчатый ключ для ручного расхаживания превентора.Фланец превентора (фиг. 1) является его основанием и предназначендля стыковки превентора с нижерасположенным объектом. Вместо указанного основания может быть примененФланец, предназначенный под болтовоеили шпилечное соединение, или хвос-,товик, предназначенный для стыковкипревентора с полым валом подпятника, содержащим каналы, предназначенные для подвода охлаждающей среды,Резьба в основании 1 предназначена полнен со сквозными отверстиями подэлементы расхаживания,5. Превентор по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения возможности отключенияи включения бурового агрегата присрабатывании превентора, втулка уста"новлена в корпусе с возможностьювзаимодействия в крайнем верхнемположении ее торца с релеуправления буровым агрега;том. для посадки в нее сменных конусов2 с осевым ходом, например, 2-3 сми с переменными углами м , На основании монолитно с ним расположен 5 наружный цилиндрический бурт с резьбой 3 и радиальным отверстием 4.Длина резьбового участка 3 принимается больше требуемой по условиямпрочности для обеспечения возможности использования его при регулировании степени сжатия пружины. Внутринаружного бурта монолитно с ним расположен внутренний кольцевой выступ5, В основании выполнены дополнитель ные каналы 6 и 7, соединяющие по-лость скважины с кольцевой полостью10, образованной между буртом и выступом основания, На отверстие 6 поставлен игольчатый клапан 8. Диаметрально противоположно отверстию 6предусмотрено глухое отверстие 9под ключ, приминяемый для монтажа идемонтажа превентора.В основании выполнены дренажныеотверстия 11, через которые кольцевая полость 10 сообщается с полостьюскважины, Через них из скважины поступает Флюид, а в скважину сбрасывается шлам. Резинометаллический сменный герметизатор содержит манжету12 с завулканизированными в ее коническую часть одним или несколькимирядами шариков 13 и привулканизированной верхней частью втулки со шли цем под подкладную вилку, резьбой15 и пружинным браслетом 16. Втулкавыполнена ступенчатой, и ее нижняя3 1"66часть 17 связана с резьбой с верхнейчастью 14. Втулка содержит радиальные отверстия 18 под ручной рычаг,участок с кремальерной рейкой 19 иуплотнения 20 и 21, Нижняя часть 517 втулки нижним торцом входит вкольцевую полость 10. Втулка снабжена пружиной 22 и закрывается корпусом 23, который своей нижней частьюнавинчивается на резьбу 3 основания. 1 ОМанжета 12 наклонена на конус 2, образуя кольцевой зазор 24 между манжетой 12 и бурильной колонной 25(показана тонкими линиями)Корпус23, кроме резьбы, которой он часажен 15на резьбу 3, содержит глухие радиальные отверстия 26 под ключ, сквозноеотверстие 27 под рычаг для ручногорасхаживания превентора, сквозноехордальное отверстие 28 под зубчатый 20ключ 29, наклонный дренажный канал30, уплотнение 31 и радиальное отверстие 32 для прохода рабочей среды,Корпус 23 образует с частями 14 и 17втулки полость 33, а втулка образует 25с манжетой полость 34, Между цилиндрической внутренней поверхностью конуса 2 и колонной 25 существует зазор 35.При загерметизированной скважинеманжета 12 прилегает к колонне 25,а между манжетой и сменным конусом2 образуется зазор 36, Диаметр прохода 11 должен быть на 1-2 мм больше1диаметра муфты бурильной колонны В.Величина хода Н герметизирующегоблока зависит от угла м конуса 2.Превентор работает следующим образом,При отсутствии избыточного давления под превентором его манжета 12занимает положение согласно Фиг, 1(правая сторона), отверстие 4 закрыто, каналы 6 и 7 открыты, Кольцеваяполость 10 соединена с полостью 34,а следовательно, и с полостью скважины через дренажные отверстия 11, Манжета 12 своими шариками 13 взаимодействует с конусом 2, не прилегая кнему.50РПри повышении давления в скважине оно распространяется через отверстия 11 в полость 34, а через каналы6 и 7 - в полость кольцевого цилиндра 10 и действует на основную пло. щадь Р, = ( Б; 4) - (70 . 4) сми на дополнительную - Р = (Р .4)(Ю: 4),Флюид, вырвавшийся из скважины,устремляется под превентор черезотверстие 11 в полость 34, а черезотверстия 6 и 7 - в полость 10. Приэтом незначительная часть Флюидапрорвется через кольцевые зазоры 35и 24 в атмосферу, а подавляющая егочасть окажет давление на площадь Рприподнимет герметизатор до положения, изображенного на левой сторонефиг. 1, после чего манжета 12 подвоздействием своих физическихсвойств и браслева 16 войдет в контакт с бурильной колонной 25 и загерметизирует скважину, одновременнос этим торец верхней части 14 втулки, двигаясь вместе с манжетой, привзаимодействии с реле бурового агрегата мгновенно остановит его и подаст команду на включение нижерасположенных объектов обвязки устья скважины согласно программе,При отсутствии избыточного давления под превентором и возникновении необходимости герметизации скважины или гидрофицированного расхаживания превентора клапан 8 закрывается, отверстия 4 и 32 открываютсяи через отверстие 4 подается рабочая среда в кольцевую полость 10,после чего герметизирующая манжетазаймет положение, изображенное налевой стороне фиг, 1, а скважинаокажется загерметизированной.При наличии необходимости гарантированного стопорения манжеты 12в нижнем положении даже при наличииизбыточного давления под превентором отверстие 4 открывается, а черезотверстие 32 подается рабочая среда,смещающая до предела вниз герметизатор.Такие же действия применяются пригидрофицированном расхаживании превентора,Для ручного расхаживания превентора может быть применен рычаг,вводимый в отверстия 18 и 27, к свободному концу которого прикладываетсямускульная сила в заданном направлении, в результате чего герметизирующая манжета с втулкой перемещается вверх или вниз,Кроме того, для этой цели можетбыть применен зубчатый ключ 29 Т-об=разного профиля с кремальерной шестерней на свободном конце, ответнойкремальерной рейке 19. Зубчатый кре1266963 гю 17 Юц 5мальерный ключ 29 помещается в хордальное отверстие 28 и взаимодействует с кремальерной рейкой 19.В зависимости от физических свойств резины, из которой изготовлена манжена 12, подбирается конус- расширитель 2 с соответствующим углом. При твердой резине и низкой температуре окружающей среды принимается наименьший из числа ранее опробованных уголконуса-расширителя, При мягкой резине и высокой температуре окружающей среды принимается максимальный угол сс конуса-расширителя. Положение конуса-расширителя относительно манжеты регулируется глубиной его посадки в цоколь на резьбе. бПосле регулировки величины сжатияпружины кожух 23 стопорится на резьбе 3 одним иэ известных способов.11 ри работе превентора во вращательном режиме подвода гидро- или пневмопитания к нему не требуется, Его отверстия 4 и 32 запираются специальными нормализованными нтуцерами.При работе превентора в статике10 и при необходимости подвода к немугидро- или пневмопитания к штуцерамподключаются быстросъемные шланги,Превентор устанавливается наустье так, что его втулка, подвиж 1 ная в осевом направлении, в своемкрайнем верхнем положении торцомвзаимодействует с реле управлениябуровым агрегатом,Типаж 548 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушс