Держатель крышки противовыбросового превентора (варианты), поддерживающее устройство для крышки противовыбросового превентора и способ доступа к плашке противовыбросового превентора

Держатель крышки противовыбросового превентора (варианты), поддерживающее устройство для крышки противовыбросового превентора и способ доступа к плашке противовыбросового превентора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предшествующий уровень техники изобретения

Область техники, к которой относится изобретения

Настоящее изобретение относится непосредственно к противовыбросовым превенторам, используемым в нефтегазовой промышленности. Более точно, изобретение относится к противовыбросовому превентору с нестандартным механизмом крепления крышек.

Область применения изобретения

Контроль скважин - это важная сторона добычи нефти и газа. Когда бурится скважина, например, при проведении разведки на нефть и на газ, приборы должны находиться на месте для предотвращения ущерба персоналу и оборудованию, связанным с буровой деятельностью. Одно такое устройство контроля скважины известно как противовыбросовый превентор.

Противовыбросовые превенторы, как правило, используются для закупоривания ствола скважины. Например, буровые скважины при разведке нефти и газа затрагивают во время прохождения множество подповерхностных геологических структур, или «слоев». Каждый слой обычно имеет характерный геологический состав, такой как, например, сланец, песчаник, известняк и т.д. Каждый слой может содержать жидкости или газ при различных пластовых давлениях, и пластовые давления возрастают с увеличением глубины. Давление в стволе скважины обычно приводится, по меньшей мере, в равновесие с пластовым давлением посредством, например, увеличения плотности бурового раствора в стволе скважины или увеличения давления насоса у поверхности скважины.

Во время процесса бурения могут возникнуть случаи, когда ствол скважины проходит слой, имеющий пластовое давление существенно выше, чем давление, поддерживаемое в скважине. Когда это происходит, скважина, как говорят, «приняла удар». Повышение давления, сравниваемое с ударом, обычно вызывается притоком пластовых текучих сред (которые могут быть жидкостью, газом или их смесью) в ствол скважины. Скачок относительно высокого давления имеет склонность распространяться вверх по стволу скважины (из области высокого давления в область низкого давления). Если позволить скачку достигнуть поверхности, то буровой раствор, буровые инструменты и другие буровые конструкции могут быть выброшены из ствола скважины. Эти «выбросы» часто приводят к катастрофическому разрушению бурового оборудования (включая, например, буровой станок) и к серьезным ранениям или смерти персонала, обслуживающего буровую установку.

Вследствие риска выбросов противовыбросовые превенторы обычно устанавливаются у поверхности или на дне моря при глубоководном бурении, так чтобы скачки могли в достаточной мере контролироваться и «убираться из циркуляции» системы. Противовыбросовые превенторы могут быть приведены в действие для эффективного запечатывания ствола скважины до того, как будут приняты действенные меры по контролю скачка. Имеется несколько типов противовыбросовых превенторов, самые распространенные из которых универсальные противовыбросовые превенторы и плашечные противовыбросовые превенторы.

Универсальные противовыбросовые превенторы обычно включают кольцевые эластомеровые «пакеры», которые могут быть приведены в действие (например, накачены), чтобы герметизировать бурильную трубу и буровые инструменты и полностью закупорить ствол скважины. Второй тип противовыбросовых превенторов - это плашечный противовыбросовый превентор. Плашечные противовыбросовые превенторы обычно включают корпус и, по меньшей мере, две противоположно расположенные крышки. Крышки обычно прикреплены к корпусу по своей окружности с помощью, например, болтов. В качестве альтернативы, крышки могут быть прикреплены к корпусу шарнирами и болтами, так что крышка может поворачиваться боком для доступа техническому обслуживанию.

Внутренность каждой крышки - это поршневая плашка. Плашки могут быть также или трубными плашками (которые, когда приводятся в действие, движутся, чтобы захватить и окружить бурильную трубу и буровые инструменты, чтобы закупорить ствол скважины) или срезающими плашками (которые, когда приводятся в действие, движутся, чтобы захватить и физически срезать любую бурильную трубу или буровые инструменты в стволе скважины). Плашки обычно расположены напротив друг друга и, трубные ли плашки или срезающие, плашки обычно закупоривают навстречу друг другу, приближаясь к центру ствола скважины для того, чтобы полностью закупорить ствол шахты.

Как с любым инструментом, используемым при бурении скважин на нефть и газ, противовыбросовые превенторы должны правильно обслуживаться. Например, противовыбросовые превенторы содержат уплотнения высокого давления между крышками и их корпусом. Уплотнения высокого давления во многих случаях эластомеровые. Эластомеровые уплотнения должны регулярно проверяться, чтобы удостовериться, что эластомер не порезан, постоянно не деформируется или не распался в результате, например, химической реакции с буровым раствором в стволе скважины. Более того, часто желательно заменять трубные плашки срезающими плашками, или наоборот, чтобы предоставить различные параметры управления скважиной. Поэтому важно, что противовыбросовый превентор включает крышки, которые легко снимаются, так что к внутренним компонентам, таким как плашки, имеется доступ, и они могут быть обслужены.

Разработка противовыбросовых превенторов, которые легко обслуживаются, - это сложная задача. Например, как ранее упомянуто, крышки обычно присоединяются к корпусу превентора болтами или комбинацией шарниров и болтов. Болты должны быть сильно затянуты для того, чтобы удерживать уплотнение между дверцей крышки и корпусом превентора. Уплотнение между крышкой и корпусом превентора - это обычно торцевое уплотнение, и уплотнение должно быть способным выдержать очень высокие давления, присутствующие в стволе скважины.

В результате, необходимы специальные инструменты и оборудование, чтобы устанавливать и снимать дверцы крышек и крышки так, чтобы была доступна внутренняя часть корпуса превентора. Время, требуемое для установки и снятия болтов, соединяющих дверцы крышек с корпусом превентора, приводит к простою буровой установки, что вместе является дорогим и непроизводительным. Более того, весьма большие болты и почти полный «круг болтов» по окружности дверцы крышки вообще требуют приложения достаточных усилий для удерживания дверцы крышки напротив корпуса превентора. Размер болтов и круга болтов может увеличить высоту блока превентора. Обычно на практике работают с блоком превенторов (где несколько превенторов установлены вертикально относительно друг друга), и минимальная высота блока желательна при буровых работах.

Было сделано несколько попыток уменьшить высоту блока и время, требуемое для доступа во внутреннюю часть превентора. Патент США №5,655,745, выданный Моррилу, показывает возбуждаемый давлением держатель уплотнения, который устраняет торцевое уплотнение между дверцей крышки и корпусом превентора. Противовыбросовый превентор, показанный в ′745 патенте, позволяет использовать меньшее количество более маленьких болтов в количестве, меньшем, чем в полном круге болтов для крепления крышки к корпусу. Сверх того, ′745 патент показывает, что можно использовать шарниры вместо, по меньшей мере, некоторых болтов.

Патент США №5,897,094, выданный Бругману и др., раскрывает улучшенное соединение дверец превентора, которое включает верхний и нижний соединительные стержни для крепления крышек к превентору. Улучшенное соединение дверец превентора патента ′094 не использует болтов для крепления крышек к превентору и описывает разработку, которая добивается сведения к минимуму высоты блока превенторов.

Сущность изобретения

Согласно изобретению создан держатель крышки противовыбросового превентора, содержащий, по меньшей мере, один поддерживающий компонент, прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора, и установочный компонент крышки, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с, по меньшей мере, одним поддерживающим компонентом и приспособленный к перемещению по существу перпендикулярно лицевой поверхности корпуса противовыбросового превентора.

По меньшей мере, один поддерживающий компонент может содержать первый поддерживающий компонент, имеющий направляющие для колес вдоль его верхней поверхности, и второй поддерживающий компонент, имеющий направляющие для колес вдоль его верхней поверхности, и установочный компонент крышки включает первый колесный блок, расположенный у первого конца установочного компонента крышки и приспособленный катиться вдоль верхней поверхности первого поддерживающего компонента, и второй колесный блок, расположенный у второго конца установочного компонента крышки и приспособленный катиться вдоль верхней поверхности второго поддерживающего компонента.

Первый колесный блок может включать два колеса, и второй колесный блок может включать два колеса.

Держатель может дополнительно включать поворотный шарнир, соединенный с установочным компонентом крышки и с крышкой и обеспечивающий вращение крышки при ее расцеплении с корпусом противовыбросового превентора. Поворотный шарнир может быть соединен с крышкой вблизи центра тяжести крышки или вблизи оси крышки.

Держатель может быть дополнительно включать подшипник, расположенный между установочным компонентом крышки и поворотным шарниром. Подшипник может включать упорный подшипник или радиальный подшипник.

По меньшей мере один поддерживающий компонент может включать первый поддерживающий компонент, шарнирно прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора, и второй поддерживающий компонент, шарнирно прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора. Первый поддерживающий компонент и второй поддерживающий компонент могут быть шарнирно соединены с корпусом противовыбросового превентора для обеспечения горизонтального перемещения крышки. Первый поддерживающий компонент и второй поддерживающий компонент могут быть шарнирно соединены с корпусом противовыбросового превентора для обеспечения вертикального перемещения крышки.

Держатель может дополнительно включать первый подвижный блок, подвижно соединенный с первым поддерживающим компонентом и вращательно соединенный с установочным компонентом крышки, и второй подвижный блок, подвижно соединенный с вторым поддерживающим компонентом и вращательно соединенный с установочным компонентом крышки.

Установочный компонент крышки может быть соединен с крышкой вблизи центра тяжести крышки или вблизи оси крышки.

Установочный компонент крышки может находиться в скользящем соединении с первым поддерживающим компонентом и со вторым поддерживающим компонентом.

Установочный компонент крышки может включать, по меньшей мере, одно первое колесо, приспособленное катиться вдоль первого поддерживающего компонента, и по меньшей мере, одно второе поддерживающее колесо, приспособленное катиться вдоль второго поддерживающего компонента.

По меньшей мере, один поддерживающий компонент может включать первый поддерживающий компонент, шарнирно прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора на первой стороне бокового отверстия, и второй поддерживающий компонент, шарнирно прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора на первой стороне бокового отверстия.

Держатель может дополнительно включать вертикальный поддерживающий компонент крышки, подвижно соединенный с первым поддерживающим компонентом и со вторым поддерживающим компонентом и соединенный с установочным компонентом крышки.

Вертикальный поддерживающий компонент крышки может находиться в скользящем соединении с первым поддерживающим компонентом и со вторым поддерживающим компонентом.

Вертикальный поддерживающий компонент крышки может включает подшипник, который может быть упорным подшипником или радиальным подшипником.

Держатель может дополнительно включать третий поддерживающий компонент, соединенный с корпусом противовыбросового превентора на второй стороне бокового отверстия, и подвижный блок, подвижно соединенный с третьим поддерживающим компонентом и соединенный с установочным компонентом крышки, при этом третий поддерживающий компонент имеет длину, обеспечивающую отсоединение подвижного блока от третьего поддерживающего компонента при перемещении установочного компонента крышки от корпуса противовыбросового превентора. Подвижный блок может находиться в скользящем соединении с третьим поддерживающим компонентом.

Согласно другому варианту выполнения держатель крышки противовыбросового превентора содержит первый поддерживающий компонент, прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора, и второй поддерживающий компонент, прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора, при этом крышка подвижно прикреплена к первому поддерживающему компоненту и ко второму поддерживающему компоненту и приспособлена к движению в основном перпендикулярно лицевой поверхности корпуса противовыбросового превентора, поворотно прикреплена к первому поддерживающему компоненту и ко второму поддерживающему компоненту и приспособлена к вращению вокруг горизонтальной оси.

Держатель может дополнительно включать первый соединительный блок, подвижно соединенный с первым поддерживающим компонентом и вращательно соединенный с крышкой, и второй соединительный блок, подвижно соединенный со вторым поддерживающим компонентом и вращательно соединенный с крышкой.

Держатель может дополнительно включать первый вращательный компонент, соединенный с крышкой и с первым соединительным блоком, и второй вращательный компонент, соединенный с крышкой и со вторым соединительным блоком.

Первый вращательный компонент может быть вращательно соединен с первым соединительным блоком, и второй вращательный компонент вращательно может быть соединен со вторым соединительным блоком.

Первый вращательный компонент может быть вращательно соединен с крышкой, и второй вращательный компонент может быть вращательно соединен с крышкой.

Согласно еще одному варианту выполнения держатель крышки противовыбросового превентора содержит первый поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с корпусом противовыбросового превентора, второй поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и с корпусом противовыбросового превентора, поддерживающий блок, соединенный с корпусом противовыбросового превентора и подвижно соединенный с первым поддерживающим компонентом, и второй поддерживающий блок, соединенный с корпусом противовыбросового превентора и подвижно соединенный со вторым поддерживающим компонентом.

Первый поддерживающий блок может находиться в скользящем соединении с первым поддерживающим компонентом, и второй поддерживающий блок находится в скользящем соединении со вторым поддерживающим компонентом.

Первый поддерживающий блок может включать первый подшипник, и второй поддерживающий блок включает второй подшипник, которые могут включать упорный подшипник или радиальный подшипник.

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения держатель крышки противовыбросового превентора содержит первый поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с корпусом противовыбросового превентора, второй поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с корпусом противовыбросового превентора, установочный компонент крышки, соединенный с первым поддерживающим компонентом, со вторым поддерживающим компонентом и с крышкой.

Держатель может дополнительно включать поворотный шарнир, соединенный с установочным компонентом крышки и с крышкой и обеспечивающий вращение крышки.

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения держатель крышки противовыбросового превентора содержит первый поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с корпусом противовыбросового превентора, второй поддерживающий компонент, соединенный с крышкой и подвижно соединенный с корпусом противовыбросового превентора, при этом крышка вращательно соединена с первым поддерживающим компонентом и со вторым поддерживающим компонентом для обеспечения ее вращения вокруг горизонтальной оси.

Держатель может дополнительно включать первый вращательный компонент, соединенный с первым поддерживающим компонентом и с крышкой, и второй вращательный компонент, соединенный со вторым поддерживающим компонентом и с крышкой.

Первый вращательный компонент может быть соединен с крышкой и вращательно соединен с первым поддерживающим компонентом, и второй вращательный компонент может быть соединен с крышкой и вращательно соединен со вторым поддерживающим компонентом.

Первый вращательный компонент может быть вращательно соединен с крышкой и соединен с первым поддерживающим компонентом, и второй вращательный компонент вращательно соединен с крышкой и соединен со вторым поддерживающим компонентом.

Согласно еще одному варианту держатель крышки противовыбросового превентора содержит первый шарнирный компонент, шарнирно прикрепленный к корпусу противовыбросового превентора, и второй шарнирный компонент, шарнирно прикрепленный к крышке, при этом первый шарнирный компонент шарнирно прикреплен ко второму шарнирному компоненту для обеспечения движения крышки по существу перпендикулярно к лицевой поверхности противовыбросового превентора.

Согласно изобретению создано также поддерживающее устройство для крышки противовыбросового превентора, содержащее, по меньшей мере, один поддерживающий компонент, подвижно соединенный с крышкой и обеспечивающий перемещение крышки в направлении, по существу перпендикулярном к торцевой поверхности корпуса противовыбросового превентора.

Поддерживающий компонент может быть вращательно соединен с крышкой для обеспечения вращения крышки вокруг вертикальной оси, когда плашка находится на расстоянии от корпуса противовыбросового превентора.

Поддерживающее устройство может дополнительно включать вертикальный поддерживающий компонент, подвижно соединенный с, по меньшей мере, одним поддерживающим компонентом и вращательно соединенный с крышкой.

Вертикальный поддерживающий компонент может включать колесо, приспособленное катиться вдоль, по меньшей мере, одного поддерживающего компонента.

Поддерживающий компонент может включать рельс.

Поддерживающий компонент может быть соединен с рамой блока противовыбросовых превенторов.

Согласно изобретению создан способ доступа к плашке противовыбросового превентора, соединенной с корпусом противовыбросового превентора, включающий следующие стадии:

отцепление крышки, подвижно соединенной с корпусом противовыбросового превентора, от корпуса противовыбросового превентора;

перемещение крышки от корпуса противовыбросового превентора в направлении, перпендикулярном лицевой поверхности корпуса противовыбросового превентора;

вращение крышки вокруг оси вращения, пересекающей центр тяжести крышки;

доступ к плашке.

Перемещение крышки может включать качение крышки с использованием колес, соединенных, по меньшей мере, с одним поддерживающим компонентом.

Способ может дополнительно включать поворот поддерживающих компонентов вокруг вертикальной оси для перемещения крышки от корпуса противовыбросового превентора.

Способ может дополнительно включать поворот поддерживающих компонентов вокруг горизонтальной оси для перемещения крышки от корпуса противовыбросового превентора.

Способ может дополнительно включать поворот крышки на 180° вокруг горизонтальной оси для расположения плашки на расстоянии от корпуса противовыбросового превентора.

Первый поддерживающий компонент и второй поддерживающий компонент шарнирно могут быть соединены с корпусом противовыбросового превентора на первой стороне бокового отверстия, третий поддерживающий компонент соединен с корпусом противовыбросового превентора на второй стороне бокового отверстия, и подвижный блок соединен с крышкой и третьим поддерживающим компонентом, и который дополнительно включает отсоединение подвижного блока от третьего поддерживающего компонента и поворот первого поддерживающего компонента и второго поддерживающего компонента для перемещения крышки от корпуса противовыбросового превентора.

Перемещение крышки может включать вращение, по меньшей мере, одного шарнирного компонента, шарнирно соединенного с корпусом противовыбросового превентора.

Другие признаки и преимущества изобретения станут понятней из следующего описания и прилагающейся формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает частичный разрез и покомпонентный вид противобросового превентора согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 показывает увеличенный вид части варианта осуществления, показанного на фиг.1.

Фиг.3 показывает вариант осуществления устройства смещения радиального замка.

Фиг.4 показывает другой вариант осуществления устройства смещения радиального замка.

Фиг.5 показывает вариант осуществления изобретения, в котором радиальный замок захватывает часть крышки.

Фиг.6 показывает вариант осуществления радиального замка, включающего две половинки.

Фиг.7 показывает вариант осуществления радиального замка, состоящего из четырех сегментов.

Фиг.8 показывает вариант осуществления радиального замка, состоящего из множества сегментов.

Фиг.9 показывает вариант осуществления змеевидного радиального замка с прорезями.

Фиг.10 показывает вариант осуществления запирающего механизма, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.11 показывает вариант осуществления запирающего механизма, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.12 показывает вариант осуществления запирающего механизма, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.13 показывает вариант осуществления уплотнения для высокого давления, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.14 показывает вариант осуществления уплотнения для высокого давления, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.15 показывает вариант осуществления уплотнения для высокого давления, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.16 показывает вариант осуществления уплотнения для высокого давления, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.17 показывает вариант осуществления уплотнения для высокого давления, используемого в варианте осуществления изобретения.

Фиг.18 показывает вариант осуществления, где радиальный замок помещается в пазу в боковом проходе корпуса противобросового превентора.

Фиг.19 показывает вариант осуществления радиального замка, состоящего из двух половинок.

Фиг.20 показывает вариант осуществления радиального замка, состоящего из четырех сегментов.

Фиг.21 показывает вариант осуществления радиального замка, включающего множество прорезей.

Фиг.22 показывает вариант осуществления радиального замка, включающего градуированные прорези.

Фиг.23 показывает вид сбоку в перспективе варианта осуществления поворотного скользящего держателя, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.24 показывает вид спереди в перспективе варианта осуществления поворотного скользящего держателя, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.25 показывает вид сверху в перспективе варианта осуществления поворотного скользящего держателя, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.26 показывает вид сбоку в перспективе варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.27А показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.27В показывает вид сбоку варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.27С показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.28А показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.28В показывает вид сбоку варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.28С показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.28D показывает вид сбоку варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.29А показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.29В показывает вид с торца варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.29С показывает вид сбоку варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.29D показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.30А показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.30В показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.30С показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.31А показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.31В показывает вид сверху варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Фиг.32 показывает вид сбоку варианта осуществления крепления крышки, используемого в одном варианте изобретения.

Подробное описание

Вариант осуществления изобретения показан на Фиг.1. Плашечный противовыбросовый превентор 10 включает корпус противовыбросового превентора 12 и противоположно расположенные крышечные узлы 14. Корпус противовыбросового превентора 12 далее включает соединительные втулки 16 (которые могут быть, например, фланцами) на верхней поверхности и на нижней поверхности корпуса противовыбросового превентора 12, для соединения противовыбросового превентора 10, например, с другим противовыбросовым превентором или другим инструментом скважины. Корпус противовыбросового превентора 12 включает внутренний канал 18 для прохождения через него бурового раствора, бурильной трубы, инструментов скважины и тому подобного, используемого для бурения, например, нефтяных или газовых скважин. Корпус противовыбросового превентора 12 далее включает множество боковых проходов 20, где каждый из множества боковых проходов 20 обычно приспособлен для соединения с крышечным узлом 14.

Крышечные узлы 14 присоединены к корпусу противовыбросового превентора 12 обычно противостоящими парами, как показано на Фиг.1. Каждое крышечное устройство 14 также включает множество компонентов, приспособленных для прикрепления крышечного узла 14 к корпусу противовыбросового превентора 12 и приведения в действие плашечного поршня 22 внутри каждого крышечного узла 14. Компоненты крышечных узлов 14 включают сквозные отверстия для движения плашечного поршня 22.

Каждый крышечный узел 14 обычно включает сходные компоненты. Поскольку каждый крышечный узел 14 является раздельной и индивидуальной частью противовыбросового превентора 10, функционирование и конструкция каждого крышечного узла 14 являются сходными. Следовательно, для того чтобы упростить описание функционирования противовыбросового превентора 10 и крышечных узлов 14, компоненты и функционирование крышечного узла 14 будут детально описаны. Должно быть понято, что каждый крышечный узел функционирует сходным образом и что, например, противостоящие крышечные узлы 14 обычно функционируют согласованно.

Продолжая описание функционирования отдельного крышечного узла 14, поршень 22 приспособлен для соединения с плашкой, которая может быть, например, трубной плашкой или срезающей плашкой. Каждый плашечный поршень 22 присоединен к плашечному приводному цилиндру 24, который приспособлен к перемещению плашечного поршня 22 по оси внутри крышечного узла 14 в направлении, существенно перпендикулярном оси корпуса противовыбросового превентора 12, осью корпуса противовыбросового превентора 12 будет обычно называться вертикальная ось внутреннего канала 18 (которая обычно параллельна относительно оси ствола скважины). Плашка (не показана) обычно прикрепляется к плашечному поршню 22 и, если плашки (не показаны) являются срезающими плашками, перемещение по оси плашечного поршня 22 обычно вдвигает плашку (не показана) во внутренний канал 18 и приводит к контакту с аналогичной плашкой (не показана), соединенной с плашечным поршнем 22 в крышечном узле 14, расположенным на противоположной стороне противовыбросового превентора 10.

В качестве альтернативы, если плашки (не показаны) являются трубными плашками, перемещение по оси плашечного поршня обычно вдвигает плашку (не показана) во внутренний канал 18 и приводит к контакту с аналогичной плашкой (не показана) и с бурильной трубой и/или инструментами скважины, расположенными в стволе скважины. Следовательно, приведение в действие плашечного приводного цилиндра 24 перемещает плашечный поршень 22 и двигает плашку (не показана) в положение блокировки бурового раствора и/или пластовой текучей среды через внутренний канал 18 корпуса противовыбросового превентора 12, и при этом образуя герметизацию высокого давления, которая препятствует прохождению потока жидкости в ствол скважины или из него (не показан).

Плашечный приводной цилиндр 24 также включает привод 26, который может быть, например, гидравлическим приводом. Тем не менее, в технологии известны другие типы приводов, и они могут быть использованы в изобретении. Отметьте, что для целей описания изобретения текучая среда может быть определена как газ, жидкость или их смесь.

Например, если плашка (не показана) является трубной плашкой, приведение в действие плашечного поршня 22 перемещает плашку (не показана) в положение, закупоривающее вокруг бурильную трубу (не показана) или инструменты скважины (не показаны), проходящие сквозь внутренний канал 18 корпуса противовыбросового превентора 12. Далее, если плашка (не показана) является срезающей плашкой, приведение в действие плашечного поршня 22 перемещает плашку (не показана) в положение, когда любая бурильная труба (не показана) или инструменты скважины (не показаны), проходящие сквозь внутренний канал 18 корпуса противовыбросового превентора 12, срезаются и, следовательно, внутренний канал 18 запечатывается.

Радиальный запирающий механизм для прикрепления крышек к противовыбросовым превенторам

Важной стороной противовыбросового превентора 10 является механизм, посредством которого крышечные узлы 14 припечатываются к корпусу 12. Фиг.1 показывает радиальный запирающий механизм 28, который предназначен обеспечивать радиальное уплотнение высокого давления между крышечным узлом 14 и корпусом противовыбросового превентора 12. Более того, радиальный запирающий механизм 28 предназначен упростить обслуживание крышечного узла 14 и плашек (не показаны), расположенных в нем.

В вариантах осуществления, показанных на Фигурах, боковые проходы 20 и другие компоненты противовыбросового превентора 10 предназначены для сцепления между собой, и здесь они показаны как имеющие овальную или существенно эллиптическую форму. Овальная или существенно эллиптическая форма (например, овальное поперечное сечение) помогает уменьшить высоту блока противовыбросовых превенторов, таким образом, уменьшая вес, расход материала и стоимость. Другие формы, такие как круговые формы, тем не менее также подходят для применения в изобретении. Следовательно, рамки изобретения не будут ограничены формами вариантов осуществления, показанных на Фигурах.

Радиальный запирающий механизм 28 расположен внутри крышечного узла 14 и внутри бокового прохода 20 корпуса противовыбросового превентора 12. В данном варианте осуществления радиальный запирающий механизм 28 включает крышечное уплотнение 29, расположенное на корпусе крышки 30, радиальный замок 32, устройство смещения радиального замка 34, дверцу крышки 36 и приводы замка 38. Крышечное уплотнение 29 при приближении к боковому проходу 20 прижимает корпус крышки 30 к корпусу противовыбросового превентора 12. Крышечное уплотнение 29 включает уплотнение высокого давления, которое предотвращает утечку флюидов из внутреннего канала 18 корпуса противовыбросового превентора 12 через боковые проходы 20. Различные варианты осуществления крышечного уплотнения 29 будут обсуждены ниже в деталях.

Когда крышечное уплотнение 29 образуется между корпусом крышки 30 и корпусом противовыбросового превентора 12, корпус крышки 30 находится в установленной позиции и расположен приближенно к корпусу противовыбросового превентора 12 и, по меньшей мере, частично внутри бокового прохода 20. Так как крышечное уплотнение 29 является уплотнением высокого давления, радиальный запирающий механизм 28 должен быть прочным и способным выдерживать очень высокие давления, имеющиеся во внутреннем канале 18.

Вариант осуществления, показанный на фиг.1, включает оригинальный механизм для фиксации на месте крышечного узла 14 (и как результат крышечного уплотнения 29). Как показано на фиг.2, радиальный замок 32 имеет внутренний диаметр, подходящий под наружную поверхность 40 корпуса крышки 30 и постепенно переходящий в позицию, смежную с запечатывающим концом корпуса крышки 30. Радиальный замок 32 показан на фиг.2 включающим две половинки, разделенные центральной прорезью 46. Тем не менее, радиальный замок 32 может включать дополнительные сегменты, и два сегмента варианта осуществления, показанного на Фиг.2, не означают ограничения рамок изобретения. Дополнительные варианты осуществления радиального замка 32 будут описаны ниже с большими подробностями.

Устройство смещения радиального замка 34 также имеет внутренний диаметр, подходящий под наружную поверхность 40 корпуса крышки 30. Более того, устройство смещения радиального замка 34 далее включает клинообразную поверхность 48 на внешнем диаметре, который подходит снаружи под внутренний диаметр 50 радиального замка 32. Устройство 34 смещения радиального замка также имеет внутренний торец 56, приспособленный для соприкосновения с наружной поверхностью 54 корпуса противовыбросового превентора 12. В установленном положении корпус 30 крышки, радиальный замок 32 и устройство смещения радиального замка 34 расположены между корпусом противовыбросового превентора 12 и дверцей 36 крышки. Внутренняя поверхность 52 дверцы 36 крышки приспособлена для соприкосновения с наружной поверхностью 54 корпуса противовыбросового превентора 12. Заметьте, что сцепление между дверцей 36 крышки и корпусом противовыбросового превентора 12 нефиксированное (например, дверца 36 крышки не прикрепляется болтами к корпусу противовыбросового превентора 12).

Как показано на фиг.1, крышечный узел 14 приспособлен к скользящему сцеплению, по меньшей мере, с одним стержнем 70 посредством поворотного скользящего держателя 74 (отметьте, что два стержня 70 показаны скользяще сцепленными посредством поворотного скользящего держателя 74 с каждым крышечным узлом 14 на фиг.1). В результате скользящего сцепления крышечный узел 14 может скользить вдоль стержней 70. Как будет описано ниже, скользящее сцепление позволит крышечному узлу 14 перемещаться в положение фиксирующего и запечатывающего сцепления с корпусом противовыбросового превентора 12 и в обратное положение.

Каждый привод замка 38 прикрепляется к дверце 36 крышки посредством фиксированного или съемного крепления, включающего болты, клеящие вещества, сварные соединения, резьбовые соединения или близкие средства, известные в технологии. Приводы 38 замка также прикреплены к устройству 34 смещения радиального замка подобным способом. Кроме того, соединение между приводами 38 замка и устройством 34 смещения радиального замка может быть простым контактным сцеплением. От