Вращающийся превентор

Вращающийся превентор

Реферат

 

Использование: герметизация устья нефтяных и газовых скважин при бурении и проведении ремонтных работ. Сущность изобретения: обеспечение автоматического режима смазки в зависимости от скорости вращения превентора. Превентор, включающий основание, корпус, вращающийся ствол с уплотнительным элементом, узел вращения и шевронное уплотнение, снабжен плунжерным насосом с подпружиненным ступенчатым плунжером, предназначенным для смазки шевронного уплотнения. На вращающемся стволе превентора установлена планшайба с кулачком для взаимодействия с плунжером. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для герметизации устья при бурении и проведении ремонтных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Основным недостатком вращающихся превенторов является быстрый износ шевронного уплотнения, обеспечивающего герметичность между вращающимся стволом и неподвижным корпусом при работе устройства в условиях воздействия абразивной промывочной жидкости, циркулирующей под высоким давлением. Для уменьшения износа в узел шевронного уплотнения должна постоянно поступать смазка.

Известен превентор фирмы "Shaffer", в котором для смазки предусмотрены автономные устройства, позволяющие осуществлять постоянную подачу смазки в уплотнение с помощью пневмопривода.

Недостатком превентора является зависимость подачи смазки от действий оператора, а также необходимость наличия дополнительного источника энергии, что не всегда возможно в условиях бурения и капитального ремонта скважин.

Известен вращающийся превентор, в котором узел смазки шевронного уплотнения выполнен в виде подпружиненного плунжера, установленного в стенке корпуса превентора, работа которого регулируется скоростью вращения ствола превентора.

Недостатком известного устройства является отсутствие системы автоматического регулирования производительности насоса, что может привести к возрастанию давления до величины, способной разрушить действующую систему.

Целью изобретения является повышение надежности в работе превентора и увеличение срока его службы.

Указанная цель достигается тем, что в превенторе, содержащем основание, на котором установлены полый корпус, вращающийся ствол с уплотнительным элементом и узлом вращения, шевронное уплотнение с полостью и систему смазки шевронного уплотнения в виде подпружиненного плунжера, размещенного в стенке корпуса с возможностью взаимодействия с нажимным кулачком, установленным на вращающемся стволе, плунжер выполнен ступенчатым с внутренней полостью и радиальными каналами, в стенке корпуса имеются каналы для сообщения подплунжерной полости с полостью шевронного уплотнения.

На фиг. 1 представлен вращающийся превентор; на фиг. 2 - система смазка превентора; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Превентор состоит из основания 1, корпуса 2, узла вращения 3, шевронного уплотнения 4, вращающегося ствола 5 с уплотнительным элементом 6. В корпусе установлен плунжерный насос со ступенчатым плунжером 7, имеющим внутреннюю полость 8, поджимающийся пружиной 9. Перед входом в полость 8 плунжера установлен нагнетательный клапан 10. В верхней части полости плунжера выполнены радиальные каналы 11, сообщающие внутреннюю полость плунжера с полостью корпуса насоса 12, а затем через каналы 13 - с полостью шевронного уплотнения 4. Плунжерный насос соединен с масляной емкостью через всасывающий клапан 14. На вращающемся стволе 5 установлена планшайба с нажимным кулачком 15, которая взаимодействует с плунжером посредством рычага 16 с роликом 17.

При вращении ствола 5 нажимной кулачок 15 планшайбы через ролик 17 и рычаг 16 нажимает на плунжер, который, двигаясь вниз, сжимает пружину 9. Клапан 10 открывается, порция масла поступает во внутреннюю полость 8, откуда через радиальные каналы 11 - в полость корпуса насоса 12. Ход плунжера вверх осуществляется под действием пружины 9, при этом масло из полости насоса 12 выдавливается в каналы 13 и далее к шевронному уплотнению 4 с давлением, равным отношению силы упругости пружины к разности площадей ступеней плунжера. При ходе плунжера вверх клапан 14 открывается и новая порция масла поступает из емкости в плунжерный насос. В случае снижения пропускной способности узла шевронного уплотнения 4 давление масла в полости насоса 12 возрастает до предела, ограниченного жесткостью пружины 9. При этом плунжер под действием растущего сопротивления замедляет свое движение вверх и к моменту подхода кулачка 15 планшайбы не займет верхнего крайнего положения. Чем больше сопротивление, тем меньший ход совершает плунжер и тем меньше производительность насоса. Таким образом происходит автоматическое регулирование производительности насоса, что предотвращает возрастание давления до критической величины.

Предлагаемая конструкция обеспечивает постоянную смазку шевронного уплотнения в автоматическом режиме, позволяет согласовать количество подаваемого смазочного материала с пропускной способностью шевронного уплотнения и скоростью вращения ствола превентора и обеспечивать нормальную работу системы смазки без предохранительного клапана, что увеличивает срок службы превентора до капитального ремонта и повышает надежность его в работе.

Формула изобретения

ВРАЩАЮЩИЙСЯ ПРЕВЕНТОР, содержащий основание, на котором установлены полый корпус, вращающийся ствол с уплотнительным элементом и узлом вращения, шевронное уплотнение с полостью и система смазки шевронного уплотнения в виде подпружиненного плунжера, размещенного в стенке корпуса с возможностью взаимодействия с нажимным кулачком, установленным на вращающемся стволе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе превентора и увеличения срока его службы, плунжер выполнен ступенчатым с внутренней полостью и радиальными каналами, а в стенке корпуса выполнены каналы для сообщения подплунжерной полости с полостью шевронного уплотнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3