Устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора

Устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(!!! 600289

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Соаа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 233051I7/22-03 (51) М. Кл. - E 21 В 33/06 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР по ленам изобретений и открытий (53) УДК 622.245.4 (088.8) (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 13.04.78 (72) Авторы изобретения

Б. О. Френкель, Ф. Ф. Болтунов, В. С. Потапов, Э. М. Сааков, В. М. Сперанский и Б. Г. Стахов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕВЕНТОРА

1осулаРственньа комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности для использования в универсальных превенторах, предназначенных для герметизации подводного или надводного устья бурящих нефтяных и газовых скважин и допускающих возможность расхаживапия и протаскивания колонны труб при герметизированном устье.

Известны устройства для автоматической фиксации уплотнительных элементов при закрывании превентора (1).

Эти устройства не позволяют после фиксации закрытого положения уплотнительных элементов снизить величину давления уплотнительных элементов на колонну труб прп ес расхаживании и протаскивании.

Известен так ке превентор с затвором для фиксации уплотнительных элементов в закрытом положении, включающий управляемые обратные клапаны со сливными и напорными линиями и предохранительный клапан, обеспечивающий возможность расхаживания и протаскивания труб при герметизированном устье (2).

Недостатком его является увеличение степени неравномерности поддержания расчетного давления в гидроцилиндре в процессе протаскивания инструмента при увеличении длины напорного трубопровода, что снижает надежность герметизации устья.

Целью изобретения является повышение надежности фиксации уплотнптельных элементов прп протаскивашгп колонны труб чсрсз уплотпнтель превентор а за счет исключения

5 влияния сопротивления напорного трубопровода.

Это достигается тем, что предохранительный клапан предлагаемого устройства имеет каскад управления и переливной каскад с 3010 loTIIIII oll, пр11чем перелпвноп каскад BKJIIQBcII в слпвную линию одного обратного клапана, а каскад управления — в напорную линию другого обратного клапана.

На чертеже представлено предлагаемое уст15 ройство.

Устройство для фиксации уплотннтельных элементов превептора включает управляемые обратные клапаны 1 н 2, предохранительный клапан 3, состоящий нз каскада управления 4

20 и переливного каскада 5 с золотником 6, который удерживается в закрытом положении пружиной 7. Камеры А, Б 11 В Ilepe 7!III»oro кac! ада 5 прп помощи дросселя 8 и отверстия 9 соединены между собой. Подпружиненный

25 Ii72!laH 10 QTce1122T камер1 Г E acl apa yllpaaления 4 от камеры Б пере7!IIII!ol.о каскада 5.

Трубопровод 11 соединяет между собой камеры Г и Д; камера E каскада управления соединена с напорным трубопроводом 12; трубо30 провод 13 соединяет управляющую камеру

600289 обратного клапана 1 с установкой гидроуправления, трубопровод 14 соединяет между собой и установкой гидроуправлсния распорпую полость гидроцилнндра превентора, управляющую камеру обратного клапана 2 и трубопровод 11.

Подклапанная полость обратного клапана 1 соединена при помощи сливного трубопровода !

5 с камерой В переливного каскада 5 предохранительного клапана 3; подклапанная полость обратного клапана 2 соединена при помощи напорного трубопровода 12 с установкой гидроуправления.

Устройство работает следующим образом.

При закрывании превентора жидкость под давлением подают в трубопровод 12, трубопровод 14 соединен со сливом. жидкость, поступая в управляемый обратный клапан 2, приподнимает клапан над седлом и проходит в запорную полость гидроцилиндра, перемещает его поршень, закрывая тем самым превентор. 11осле закрывания превентора клапан

2 под действием пружины садится в свое гнездо, блокируя жидкость под давлением в запорной полости гидропривода превентора и осуществляя тем самым фиксацию уплотнительного элемента в закрытом положении.

Для осуществления протаскивания колонны труб через уплотнитель превентора подают жидкость под давлением при помощи трубопровода 13 в камеру управления обратного клапана 1.

Поршень с толкателсм обратного клапана

1 под действнем давления движется вверх, открывая и блокируя клапан 1 в открытом положении. жидкость под давлением из трубопровода

12 поступает в камеру Е каскада управления

4 и через клапан 2, принудительно открытый клапан 1, трубопровод 15, отверстие 9 и дроссель 8 заполняет камеры А, Б, В перелпвного каскада 5 предохранительного клапана 3. Камера Д переливного каскада 5 и камера Г каскада управления 4 соединены при помощи трубопровода 14 со сливом.

После заполнения жидкостью всех камер отдельные элементы предлагаемого устройства находятся в следующем положении: клапан 2 закрыт, клапан 1 принудительно открыт, в камерах А, Б, В и запорной полости гидропривода находится жидкость под рабочим давлением, золотник б находится в закрытом положении под действием пружины 7, так как в камерах А и Б давление одинаковое. Клапан 10 также закрыт, так как усилия, действующие на клапан 10 от давления в камерах Б и Е, равны между собой. Трубопровод 14 соединен со сливом.

Затем в трубопроводе 12 при помощи регулирующего клапана установки гидроуправлсния снижается давление до расчетного. В камере Е давление также снижается до расчетного, так как она соединена с трубопроводом

12. В камере Б, а также в камерах Л, В н за5

Зо

65 порной полости гидроцилиндра в это время находится жидкость под рабочим давлением.

Клапан 10 каскада управления под действием усилия от перепада давлений (рабочсг0 и расчетного) открывается, и жидкость из камеры Б перетекает в камеру 1, а затем в тр>бопровод 11, связанный со сливом. После установления расчетного давления в камерс Ь, а также в связанных с ней камерах А, Б и запорной полости цилиндра клапан 10 под действием пружины садится íà 13oc седло.

llри протаскивании муфты бурильной тр)бы через уплотнитель универсального превентора она раздвигает уплотнитель, который в свою очередь перемещает вниз поршень гидропривода, вытесняя жидкость из запорной полости через обратный клапан 1, принудительно открытый, в камеры В, Л, Б, в которых начинает повышаться давление (выше расчетного). При повышении давления (выше расчетного) в камере b клапан 10 открывается и излишек жидкости поступает при помощи трубопровода 11 в трубопровод 14, соединенный со сливом.

Так как при протаскивании муфты из запорной камеры вытесняется достаточно большой объем жидкости за сравнительно короткий промежуток времени, это приводит к большому расходу через дроссель 8. В результате дросселирования потока жидкости через дроссель 8 на золотник б начинает действовать перепад давления. 11од действием усилия от этого перепада золотник б перемещается вверх и связывает камеру В с камерой Д, соединенной со сливом.

llри движении муфты в уплотнителе движение жидкости из запорной полости прекращается, давления в камерах А, Б и E выравнимаются, вследствие чего закрывается клапан 10, а золотник б под действием пружины

7 двигается вниз, отсекая камеру В от камеры Д.

При выходе муфты из уплотнителя поршень гидропривода под действием давления начинает двигаться вверх, сжимая уплотнитель вокруг трубы, в результате чего давление в запорной камере гидропривода начинает снижаться (ниже расчетного). На обратный клапан 2 начинает действовать перепад давления, клапан 2 открывается, и жидкость под расчетным давлением из трубопровода 12 поступает в запорную полость, поднимая там давление до расчетного. После выравнивания давлений в запорной полости и трубопроводе

12 клапан 2 закрывается.

Для открывания превентора жидкость под давлением подают в трубопровод 14, трубопровод 12 соединен со сливом. При помощи трубопровода 14 жидкость поступает одновременно в распорную полость гидроцилиндра превснтора и в управляющую камеру обратного клапана 2.

Г!од действием усилия от давления жидкости поршень с толкателем обратного клапана

2 прнпудительно открывает клапан 2, соеди600289

Поеоеил ор

IZ Е

8 Рлсхож х3ание

Составитель Ф. Болтунов

Тсхрсд И. Михайлова

Коррскторы Л. Брахнина

« А. Степанова

Рс, иктор 3. Ходакова

Подписное

Заказ 366/8 Изд. № 343 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 няя тем самым запорную полость гидроцилиндра превентора при помощи трубопровода

12 со сливом. жидкость, поступая в распорную полость, перемещает поршень гидропривода, открывая превентор. жидкость из запорной камеры через управляемый обратный клапан 2 и трубопровод 12 вытесняется в бак.

Возможность слива излишка жидкости из запорной полости превентора при протаскивании муфт колонны труб позволяет исключить влияние сопротивления напорного трубопровода на степень неравномерности поддерживания расчетного давления в запорной полости, что увеличивает долговечность уплотнитсля превентора и надежность герметизации устья скважины.

Формула изобретения

Устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора, включающее управляемые обратные клапаны со сливнымп и напорными линиями и предохранительный клапан. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности фиксации уплотнительных элементов при протаскивании колонны труб через уплотнитель превентора, предохранительный клапан имеет каскад управления и переливной каскад с золотником, причем переливной каскад включен в сливную линшо

10 одного обратного клапана, а каскад управления — в напорную линию другого обратного клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹465470, кл. Е 21В 33/06, 1975.

2. Заявка № 1907390, кл. Е 21В 33/06, 1973, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.