EA035191B1

EA035191B1 - System for reducing heat in a pressure control device and corresponding method

Info

Publication number: EA035191B1
Application number: EA201692195A
Authority: EA
Inventors: Джеймс В. Чамберс
Original assignee: Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2020-05-12
Also published as: GB201617603D0; CA2942542A1; AU2015253003B2; US20150315874A1; AU2015253003A1; NO20161539A1; GB2539356A; GB2539356B; WO2015168429A3; CA2942542C; EA201692195A1; MX2016013237A; WO2015168429A2

Abstract

The invention relates to an apparatus and methods for cooling a rotating blowout preventer at a wellbore including a bearing assembly configured for operating in the rotating blowout preventer. A fixed latch with a heat exchanger system and a volume of a cooling medium is configured for reducing heat proximate the bearing assembly, an inner member, and one or more seals between the bearing assembly and the inner member.

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в общем относится к системам и методикам в области работ с нефтью и газом. Уменьшение нагрева во вращающихся противовыбросовых превенторах (RCD) повышает эксплуатационный ресурс таких вращающихся противовыбросовых превенторов.The present invention generally relates to systems and techniques in the field of oil and gas. Reducing heat in rotary blowout preventers (RCDs) increases the operational life of such rotational blowout preventers.

Когда скважинная площадка завершена строительством, можно устанавливать оборудование для управления давлением вблизи поверхности земли. Оборудование для управления давлением может управлять давлением в стволе скважины во время бурения, заканчивания и эксплуатации ствола скважины. Оборудование для управления давлением может включать в себя противовыбросовые превенторы (ВОР), вращающиеся противовыбросовые превенторы (RCD) и т.п. Вращающийся противовыбросовый превентор является устройством для бурения сквозь него с вращающимся уплотнением, которое входит в контакт и уплотняется на бурильной колонне (бурильная труба с замковыми соединениями, обсадная колонна, утяжеленные бурильные трубы, ведущая бурильная труба и т.д.) для управления давлением или подачей текучей среды к поверхности.When the well site is completed, it is possible to install pressure control equipment near the surface of the earth. Pressure control equipment can control the pressure in the wellbore during drilling, completion and operation of the wellbore. Pressure control equipment may include blowout preventers (BOPs), rotary blowout preventers (RCDs), and the like. A rotary blowout preventer is a device for drilling through it with a rotating seal that makes contact and is sealed on a drill string (drill pipe with tool joints, casing, weighted drill pipes, drill pipe, etc.) to control pressure or feed fluid to the surface.

Вращающийся противовыбросовый превентор и другое оборудование для управления давлением применяются в бурении на депрессии (UBD) и бурении с управляемым давлением (MPD), которые являются относительно новыми и улучшенными методиками бурения и работают особенно успешно в некоторых окружающих средах морского бурения. Обе технологии обеспечены бурением с закрытой и герметизируемой циркуляционной системой текучей среды в отличие от буровой системы, сообщающейся с атмосферой на поверхности. Бурение с управляемым давлением является адаптивным способом бурения, применяемым для более точного управления профилем давления в кольцевом пространстве по всему стволу скважины. Бурение с управляемым давлением решает проблемы буримости разведываемого участка, обычно поскольку дает возможность регулировать эквивалентную плотность бурового раствора чтобы оставаться в окне бурения до большей глубины и уменьшить непродуктивное время в процессе бурения. Окно бурения изменяется с глубиной и обычно описывается, как эквивалентная плотность бурового раствора, требуемая для бурения в интервале между пластовым давлением и давлением, при котором должен возникать подземный выброс или потеря циркуляции. Эквивалентная плотность бурового раствора и выбуренной породы в кольцевом пространстве регулируется с меньшим числом перерывов в ходе бурения, хотя все время сохраняется выше пластового давления. Притоку пластовых текучих сред не дают прохода на поверхность во время бурения. Бурение на депрессии является бурением с гидростатическим давлением бурового раствора, специально выполненного с возможностью его поддержания ниже давления пластов, которые бурят обычно для улучшения продуктивности скважины после заканчивания, благодаря предотвращению повреждения призабойной зоны инвазивным буровым раствором и выбуренной породой во время бурения. Притоку пластовых текучих сред поэтому обеспечивают проход на поверхность во время бурения. Гидростатическое давление текучей среды может по естественным причинам быть меньше пластового давления или может таким создаваться.Rotary blowout preventers and other pressure control equipment are used in Depression Drilling (UBD) and Controlled Pressure Drilling (MPD), which are relatively new and improved drilling techniques and work especially well in some offshore drilling environments. Both technologies are provided by drilling with a closed and pressurized circulating fluid system, unlike a drilling system that communicates with the atmosphere on the surface. Pressure-controlled drilling is an adaptive drilling method used to more accurately control the pressure profile in the annular space throughout the wellbore. Controlled pressure drilling solves the drilling problems of the prospected area, usually because it makes it possible to adjust the equivalent density of the drilling fluid to remain in the drilling window to a greater depth and reduce unproductive time during drilling. The drilling window varies with depth and is usually described as the equivalent density of the drilling fluid required for drilling between the formation pressure and the pressure at which an underground discharge or loss of circulation should occur. The equivalent density of the drilling fluid and cuttings in the annular space is regulated with fewer interruptions during drilling, although it remains above the reservoir pressure all the time. Inflow of reservoir fluids does not allow passage to the surface during drilling. Depression drilling is drilling with hydrostatic pressure of a drilling fluid, specially designed to maintain it below the pressure of the formations that are usually drilled to improve well productivity after completion by preventing damage to the bottom hole by invasive drilling fluid and cuttings during drilling. The influx of formation fluids therefore provides passage to the surface during drilling. The hydrostatic pressure of the fluid may, for natural reasons, be less than the reservoir pressure or may be generated.

Осевая нагрузка, создаваемая давлением скважинной текучей среды, радиальные силы на подшипниковом узле во вращающемся противовыбросовом превенторе и другие силы обуславливают существенное увеличение количества теплоты в обычном вращающемся противовыбросовом превенторе. Нагрев вызывает износ уплотнений и подшипников и потребность в их ремонте. Обычный вращающийся противовыбросовый превентор требует внешней системы охлаждения с циркуляцией текучей среды и применения различных клапанов и шлангов, проходящих через уплотнения и подшипники для удаления теплоты. Вместе с тем, райзеры, применяемые во многих промысловых работах, в частности в подводных работах, могут создавать значительные препятствия применению внешних хладагентов, смазок, систем смазки и/или систем охлаждения.The axial load created by the pressure of the borehole fluid, the radial forces on the bearing assembly in the rotating blowout preventer, and other forces cause a significant increase in the amount of heat in a conventional rotating blowout preventer. Heating causes wear of seals and bearings and the need for their repair. A conventional rotating blowout preventer requires an external cooling system with fluid circulation and the use of various valves and hoses passing through seals and bearings to remove heat. At the same time, risers used in many field operations, in particular underwater operations, can create significant obstacles to the use of external refrigerants, lubricants, lubrication systems and / or cooling systems.

Поэтому требуется создание улучшенной системы для охлаждения секции радиальных уплотнений и подшипников вращающегося противовыбросового превентора, в частности системы, которая может функционировать в оборудовании с внешней системой управления или без нее. Если радиальные уплотнения недостаточно охлаждаются, локализованная температура на уплотняющей поверхности должна подниматься до достижения температурных ограничений материала уплотнения и начала деградации радиального уплотнения. Условия высокого давления, скорости и температуры на увеличивающихся временных отрезках действуют на эксплуатационный ресурс уплотнения и сокращают его. Для получения достаточного эксплуатационного ресурса радиальных уплотнений скорость отвода теплоты должна быть достаточно высокой для обеспечения приведения температуры на уплотняющей поверхности к температуре ниже верхнего предела для материала уплотнения.Therefore, it is necessary to create an improved system for cooling a section of radial seals and bearings of a rotating blowout preventer, in particular a system that can operate in equipment with or without an external control system. If the radial seals are not sufficiently cooled, the localized temperature on the sealing surface must rise until the temperature limits of the seal material are reached and the radial seal begins to degrade. The conditions of high pressure, speed and temperature over increasing time periods affect the operating life of the seal and reduce it. To obtain a sufficient service life of radial seals, the rate of heat removal must be high enough to ensure that the temperature on the sealing surface is brought to a temperature below the upper limit for the seal material.

В публикации US Pub. No. 2006/0144622 предложена система и способ охлаждения для вращающегося противовыбросового превентора с регулированием давления на его верхнем радиальном уплотнении. Газ, такой как воздух, и жидкость, такая как масло, альтернативно предложены для применения в теплообменнике во вращающемся противовыбросовом превенторе. Предложена гидравлическая система управления для подачи текучей среды для сообщения энергии эластичному баллону активного уплотнения для создания уплотнения вокруг бурильной колонны и смазки подшипников во вращающемся противовыбросовом превенторе.In US Pub. No. 2006/0144622 proposed a cooling system and method for a rotating blowout preventer with pressure control on its upper radial seal. A gas such as air and a liquid such as oil are alternatively proposed for use in a heat exchanger in a rotary blowout preventer. A hydraulic control system has been proposed for supplying a fluid to convey energy to an elastic active seal cylinder to create a seal around the drill string and lubricate the bearings in a rotating blowout preventer.

Рассмотренная выше публикация U.S. Pub. No. US 2006/0144622 полностью включена в данный до- 1 035191 кумент в виде ссылки для всех целей. Вышеуказанная патентная публикация принадлежит патентообладателю настоящего изобретения.U.S. publication reviewed above. Pub. No. US 2006/0144622 is fully incorporated into this document by reference for all purposes. The above patent publication belongs to the patent holder of the present invention.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение относится к устройству и способам охлаждения вращающегося противовыбросового превентора на стволе скважины, включающему в себя подшипниковый узел, выполненный для работы во вращающемся противовыбросовом превенторе. Неподвижно закрепленный фиксатор с системой теплообменника и некоторый объем охлаждающей среды выполнен для уменьшения нагрева вблизи подшипникового узла, внутреннего элемента и одного или нескольких уплотнений между подшипниковым узлом и внутренним элементом.The invention relates to a device and methods for cooling a rotating blowout preventer on a wellbore, including a bearing assembly configured to operate in a rotating blowout preventer. A fixed fixture with a heat exchanger system and a certain amount of cooling medium are made to reduce heating near the bearing assembly, the inner element and one or more seals between the bearing assembly and the inner element.

В одном из аспектов изобретения предложена система для уменьшения нагрева в устройстве управления давлением, содержащая подшипниковый узел устройства управления давлением, причем подшипниковый узел содержит наружный элемент и внутренний элемент, установленный с возможностью вращения в наружном элементе, причем внутренний элемент выполнен с возможностью вращения относительно наружного элемента посредством вращения бурильной колонны, проходящей через внутренний элемент, причем по меньшей мере одно уплотнение расположено между внутренним элементом и наружным элементом;In one aspect of the invention, there is provided a system for reducing heat in a pressure control device comprising a bearing assembly of a pressure control device, the bearing assembly comprising an outer member and an inner member rotatably mounted in the outer member, the inner member being rotatable relative to the outer member by rotating the drill string passing through the inner member, wherein at least one seal is located between the inner member and the outer member;

неподвижно закрепленный фиксатор, имеющий внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр наружного элемента, при этом неподвижно закрепленный фиксатор выполнен с возможностью съемного закрепления подшипникового узла в устройстве управления давлением, при этом внутренняя поверхность неподвижно закрепленного фиксатора образует по меньшей мере один канал текучей среды;a fixed fixture having an inner diameter larger than the outer diameter of the outer element, wherein the fixed fixture is removably secured to the bearing assembly in the pressure control device, wherein the inner surface of the fixed fixture forms at least one fluid channel;

систему теплообменника, сообщающуюся по текучей среде с каналом текучей среды; и объем охлаждающей среды, который удаляет и поглощает теплоту из неподвижно закрепленного фиксатора, уменьшая тем самым нагрев в устройстве управления давлением.a heat exchanger system in fluid communication with the fluid channel; and a volume of cooling medium that removes and absorbs heat from the fixed fixture, thereby reducing heating in the pressure control device.

В одном из вариантов предложена система, в которой система теплообменника дополнительно содержит теплообменник, при этом теплообменник выполнен для охлаждения объема охлаждающей среды; и по меньше мере одну трубу, выполненную с возможностью передачи объема охлаждающей среды между теплообменником и неподвижно закрепленным фиксатором.In one embodiment, a system is proposed in which the heat exchanger system further comprises a heat exchanger, wherein the heat exchanger is configured to cool a volume of a cooling medium; and at least one pipe configured to transfer the volume of the cooling medium between the heat exchanger and the fixed fixture.

В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая впускное окно, соединенное с каналом текучей среды; и выпускное окно, соединенное с каналом текучей среды.In one embodiment, a system is provided, further comprising an inlet port connected to a fluid channel; and an outlet port connected to the fluid channel.

В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая конденсационный аппарат в системе теплообменника, при этом конденсационный аппарат выполнен с возможностью конденсации объема охлаждающей среды.In one embodiment, a system is proposed that further comprises a condensing apparatus in a heat exchanger system, wherein the condensing apparatus is configured to condense the volume of the cooling medium.

В одном из вариантов предложена система, в которой система теплообменника дополнительно содержит насос, выполненный с возможностью осуществления циркуляции объема охлаждающей среды через канал текучей среды и трубу.In one embodiment, a system is proposed in which the heat exchanger system further comprises a pump configured to circulate the volume of the cooling medium through the fluid channel and the pipe.

В одном из вариантов предложена система, в которой внутренний элемент включает в себя изолирующее покрытие на внутренней поверхности внутреннего элемента.In one embodiment, a system is provided in which the inner member includes an insulating coating on the inner surface of the inner member.

В одном из вариантов предложена система, в которой изолирующее покрытие является изолирующим керамическим покрытием.In one embodiment, a system is provided in which the insulating coating is an insulating ceramic coating.

В одном из вариантов предложена система, в которой канал текучей среды и система теплообменника являются закрытой гидравлической системой.In one embodiment, a system is proposed in which the fluid channel and the heat exchanger system are a closed hydraulic system.

В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая уплотнительный элемент, смонтированный на внутреннем элементе; при этом уплотнительный элемент выполнен с возможностью уплотнения бурильной колонны; несущее устройство, смонтированное на подшипниковом узле, при этом несущее устройство выполнено с возможностью крепления уплотнительного элемента в устройстве управления давлением; и при этом несущее устройство содержит контур теплообменника, который выполнен с возможностью обеспечения циркуляции объема охлаждающей среды через несущее устройство, при этом охлаждая уплотнительный элемент во время работы.In one embodiment, a system is provided, further comprising a sealing element mounted on an internal element; wherein the sealing element is configured to seal the drill string; a bearing device mounted on the bearing assembly, the bearing device being configured to mount a sealing element in a pressure control device; and while the supporting device comprises a heat exchanger circuit, which is configured to circulate the volume of the cooling medium through the supporting device, while cooling the sealing element during operation.

В одном из вариантов предложена система, в которой канал текучей среды проходит до поверхности несущего устройства; и дополнительно поверхность несущего устройства имеет изолирующее покрытие.In one embodiment, a system is provided in which a fluid channel extends to the surface of a carrier device; and further, the surface of the carrier device has an insulating coating.

В одном из дополнительных аспектов изобретения предложен способ уменьшения нагрева вблизи подшипникового узла устройства управления давлением, содержащий следующие этапы, на которых осуществляют сборку подшипникового узла, содержащего наружный элемент и внутренний элемент, установленный с возможностью вращения в наружном элементе, причем по меньшей мере одно уплотнение расположено между внутренним элементом и наружным элементом;In a further aspect of the invention, there is provided a method for reducing heat near a bearing assembly of a pressure control device, comprising the steps of assembling a bearing assembly comprising an outer member and an inner member rotatably mounted in the outer member, wherein at least one seal is located between the inner element and the outer element;

позиционирование подшипникового узла в неподвижно закрепленном фиксаторе устройства управления давлением, причем внутренний диаметр неподвижно закрепленного фиксатора больше, чем наружный диаметр наружного элемента, при этом неподвижно закрепленный фиксатор содержит контурpositioning of the bearing assembly in a fixed fixture of the pressure control device, the inner diameter of the fixed fixture being larger than the outer diameter of the outer element, the fixed fixture having a contour

- 2 035191 теплообменника, съемное закрепление подшипникового узла в неподвижно закрепленном фиксаторе, введение бурильной колонны через внутренний элемент, вращение внутреннего элемента относительно наружного элемента посредством вращения бурильной колонны;- 2 035191 heat exchangers, removable fixing of the bearing assembly in a fixed fixture, insertion of the drill string through the internal element, rotation of the internal element relative to the external element by rotation of the drill string;

циркуляцию объема охлаждающей среды через систему теплообменника; и подачу объема охлаждающей среды в контур теплообменника неподвижно закрепленного фиксатора, уменьшая тем самым нагрев вблизи подшипникового узла.circulation of the volume of the cooling medium through the heat exchanger system; and supplying a volume of cooling medium to the heat exchanger circuit of the fixed fixture, thereby reducing heating near the bearing assembly.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно содержащий следующие этапы: удаление указанного количества охлаждающей среды из контура теплообменника; и повторение этапов циркуляции, подачи и удаления.In one embodiment, a method is proposed, further comprising the following steps: removing a specified amount of cooling medium from the heat exchanger circuit; and repeating the steps of circulation, supply and removal.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап создания изоляции внутреннего элемента керамическим покрытием на внутренней поверхности внутреннего элемента.In one embodiment, a method is proposed that further includes the step of creating an insulation of the inner element with a ceramic coating on the inner surface of the inner element.

В одном из вариантов предложен способ, в котором контур теплообменника дополнительно соединен с несущим устройством, поддерживающим уплотнительный элемент, и дополнительно содержит следующие этапы, на которых осуществляют образование слоя изоляции несущего устройства керамическим покрытием на поверхности несущего устройства;In one embodiment, a method is provided in which the heat exchanger circuit is additionally connected to a support device supporting the sealing element, and further comprises the following steps in which the insulation layer of the support device is formed by ceramic coating on the surface of the support device;

уменьшение нагрева в несущем устройстве; и уменьшение нагрева некоторого объема текучей среды, прикладывающего давление на уплотнительный элемент.decrease in heating in the carrier; and reducing heating of a certain volume of fluid applying pressure to the sealing element.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно содержащий этап конденсации определенного количества охлаждающей среды.In one embodiment, a method is provided, further comprising the step of condensing a certain amount of cooling medium.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно содержащий этап уменьшения температуры, действующей по меньшей мере на одно уплотнение, расположенное между внутренним элементом и наружным элементом.In one embodiment, a method is proposed, further comprising the step of reducing the temperature acting on at least one seal located between the inner element and the outer element.

При использовании в данном документе термин вращающийся противовыбросовый превентор или вращающиеся противовыбросовые превенторы и фразы оборудование для управления давлением, устройство для управления давлением или средство (средства) управления давлением следует относить к скважинному оборудованию/устройству/средству (средствам) для управления давлением, включающим в себя, но без ограничения этим, вращающийся противовыбросовый превентор (превенторы), принудительно вращающиеся противовыбросовые превенторы, противовыбросовые превенторы (ВОР) и т.п.When used in this document, the term rotary blowout preventer or rotary blowout preventers and phrases pressure control equipment, pressure control device or pressure control means (s) should refer to downhole equipment / device / means (means) for pressure control, including but not limited to, a rotating blowout preventer (s), forcibly rotating blowout preventers, blowout preventers (BOP), etc.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

Являющиеся примером варианты осуществления можно лучше понять и многочисленные задачи, признаки и преимущества сделать понятными специалисту в данной области техники со ссылками на прилагаемые чертежи. Данные чертежи применяются для иллюстрирования только обычных, являющихся примером вариантов осуществления данного изобретения и не должны считаться ограничивающими его объем, поскольку изобретение может допускать другие равно эффективные, являющиеся примерами варианты осуществления. Фигуры не обязательно вычерчены в масштабе, и некоторые элементы и виды фигур могут быть показаны с искажением масштаба или схематично в интересах ясности и лаконичности.The exemplary embodiments can be better understood and the numerous objectives, features and advantages made clear to the person skilled in the art with reference to the accompanying drawings. These drawings are used to illustrate only conventional, exemplary embodiments of the present invention and should not be construed as limiting its scope, since the invention may allow other equally effective, exemplary embodiments. The figures are not necessarily drawn to scale, and some elements and types of figures can be shown with scale distortion or schematically in the interests of clarity and conciseness.

На фиг. 1 показан схематичный вид скважинной площадки с устройствами управления давлением для уплотнения изделия или части нефтепромыслового оборудования.In FIG. 1 is a schematic view of a well site with pressure control devices for sealing an article or part of oilfield equipment.

На фиг. 2 показано сечение устройства управления давлением варианта осуществления с неподвижно закрепленным фиксатором с теплообменником в нем и системой теплообменника.In FIG. 2 shows a cross section of a pressure control device of an embodiment with a fixed latch with a heat exchanger in it and a heat exchanger system.

На фиг. 3 показано сечение половины устройства управления давлением варианта осуществления с несущим устройством, имеющим систему уменьшения давления и контур теплообменника.In FIG. 3 shows a cross section of half a pressure control device of an embodiment with a support device having a pressure reduction system and a heat exchanger circuit.

Подробное описание являющегося примером варианта (вариантов) осуществленияDetailed Description of an Exemplary Embodiment (s)

Приведенное ниже описание включает в себя являющиеся примерами устройство, способы, методики и последовательности команд, в которых осуществляются методики патентоспособного объекта изобретения. Вместе с тем понятно, что описанные являющиеся примером варианты осуществления можно реализовать на практике без данных специфических деталей.The following description includes exemplary apparatus, methods, techniques, and command sequences in which the techniques of the patentable subject matter are implemented. However, it is understood that the described exemplary embodiments can be practiced without these specific details.

На фиг. 1 схематично показан вид скважинной площадки 100, имеющей устройства 102 управления давлением для уплотнения вращающейся бурильной колонны или другой части нефтепромыслового оборудования 122. Скважинная площадка 100 может иметь ствол скважины 106, выполненный в земле и снабженный креплением в виде обсадной колонны 108. На земной поверхности или морском дне 110 (см., например, публикацию US pub. No. 2014/0027129, фиг. 1, 1А и 1B и прилагаемое описание, где схематично показаны виды являющихся примером стационарной морской буровой установки и наземных скважинных площадок, включено в данный документ в виде ссылки) одно или несколько устройств 102 управления давлением могут управлять давлением в стволе скважины 106. Устройства 102 управления давлением могут включать в себя, без ограничения этим, противовыбросовые превенторы, вращающиеся противовыбросовые превенторы и т.п. Райзеры 107 могут быть установлены выше, вместе с и/или нижеIn FIG. 1 is a schematic view of a well pad 100 having pressure control devices 102 for sealing a rotary drill string or other part of oilfield equipment 122. The well pad 100 may have a wellbore 106 made in the ground and provided with a casing mount 108. On the earth's surface or the seabed 110 (see, for example, publication US pub. No. 2014/0027129, Fig. 1, 1A and 1B and the attached description, which schematically shows views of an example of a stationary offshore drilling rig and surface well sites, is included in this document in by reference) one or more pressure control devices 102 may control the pressure in the wellbore 106. Pressure control devices 102 may include, without limitation, blowout preventers, rotary blowout preventers, and the like. Risers 107 may be installed above, together with and / or below

- 3 035191 устройства 102 управления давлением. Райзеры 107 могут создавать проблемы для ввода смазок, хладагентов, систем смазки и/или систем охлаждения для устройства 102 управления давлением. Как показано, верхнее устройство 102 управления давлением является вращающимся противовыбросовым превентором 114. Ступенчатое уплотнение 116 может являться частью подшипникового узла 117а, установленного во вращающемся противовыбросовом превенторе 114. Ступенчатое уплотнение 116 может являться радиальным уплотнением с системой 118 уменьшения давления. Система 118 уменьшения давления может являться закрытой поршневой системой, выполненной с возможностью создания ступеней давления на ступенчатом уплотнении 116. Дополнительно ступенчатое уплотнение 116 может быть выполнено с возможностью взаимодействия с внутренним элементом 104 и его уплотнения во время промысловых работ. Внутренний элемент 104 может являться любым подходящим вращающимся оборудованием, подлежащим уплотнению ступенчатым уплотнением 116.- 3 035191 devices 102 pressure control. Risers 107 may create problems for introducing lubricants, refrigerants, lubrication systems and / or cooling systems for pressure control device 102. As shown, the upper pressure control device 102 is a rotary blowout preventer 114. The step seal 116 may be part of a bearing assembly 117a mounted in the rotary blowout preventer 114. The step seal 116 may be a radial seal with a pressure reduction system 118. The pressure reducing system 118 may be a closed piston system configured to create pressure steps on the stepped seal 116. Additionally, the stepped seal 116 may be configured to interact with and seal the inner member 104 during field operations. The inner member 104 may be any suitable rotating equipment to be sealed by a stepped seal 116.

Устройство 102 управления давлением установлено непосредственно под вращающимся противовыбросовым превентором 114 (как показано) и может являться уплотнительным устройством 119. Уплотнительное устройство 119 может иметь уплотнительные элементы 120, очищающие поднимаемые инструменты для уплотнения на вращающейся бурильной колонне или части нефтепромыслового оборудования 122, и подшипниковый узел 117b. Подшипниковый узел 117b содержит подшипник 128. Устройство 102 управления давлением может иметь неподвижно закрепленный фиксатор 126 (или корпус вращающегося противовыбросового превентора), выполненный с возможностью контактного взаимодействия с подшипниковым узлом 117b. Уплотнительный элемент 120, очищающий поднимаемые инструменты, может взаимодействовать с вращающейся бурильной колонной 122, когда бурильная колонна 122 вставлена в ствол скважины 106. Неподвижно закрепленный фиксатор 126 может иметь теплообменник 130 (см. фиг. 2), встроенный в фиксатор для охлаждения фиксатора, как рассмотрено более подробно ниже. Вращающийся противовыбросовый превентор 114 со ступенчатым уплотнением 116 не обязательно, но может применяться над вращающимся противовыбросовым превентором 114 с уплотнительным устройством 119.The pressure control device 102 is mounted directly below the rotary blowout preventer 114 (as shown) and may be a sealing device 119. The sealing device 119 may have sealing elements 120 that clean lifting tools for sealing on a rotating drill string or part of oilfield equipment 122 and a bearing assembly 117b . The bearing assembly 117b comprises a bearing 128. The pressure control device 102 may have a fixed clip 126 (or a rotary blowout preventer housing) configured to contact with the bearing assembly 117b. A sealing element 120 that cleans the tools to be lifted may interact with the rotary drill string 122 when the drill string 122 is inserted into the borehole 106. The fixed retainer 126 may have a heat exchanger 130 (see FIG. 2) integrated into the retainer to cool the retainer as discussed in more detail below. A rotating blowout preventer 114 with a step seal 116 is not necessary, but can be used over a rotating blowout preventer 114 with a sealing device 119.

На фиг. 2 показано сечение устройства 102 управления давлением, имеющего неподвижно закрепленный фиксатор 126 с профилем 400 теплообменника в нем. Подшипниковый узел 402 содержит наружный элемент 105 и внутренний элемент 104, установленный с возможностью вращения в наружном элементе 105. Неподвижно закрепленный фиксатор 126 может крепить подшипниковый узел 402 в устройстве 102 управления давлением. Неподвижно закрепленный фиксатор 126 может обеспечивать вращение внутреннего элемента 104 относительно неподвижно закрепленного фиксатора 126, когда бурильную колонну 122 спускают через устройство 102 управления давлением. Когда внутренний элемент 104 вращается с бурильной колонной 122, движение создает трение между внутренним элементом 104 и внутренней поверхностью 407 подшипникового узла 402. Трение может обуславливать нагрев как в подшипниковом узле 402, так и в уплотнениях или уплотнениях 406 вала, которые лежат между наружным элементом 105 и внутренним элементом 104. Увеличенный нагрев уменьшает эксплуатационный ресурс уплотнений 406 и подшипникового узла 402. Подшипниковый узел 402 и уплотнения 406 могут соответственно являться любым подходящим подшипниковым узлом и уплотнениями, применяемыми в устройстве 102 управления давлением, в том числе описанными в данном документе.In FIG. 2 shows a cross section of a pressure control device 102 having a fixed fixture 126 with a heat exchanger profile 400 therein. The bearing assembly 402 comprises an outer member 105 and an inner member 104 rotatably mounted in the outer member 105. A fixed retainer 126 can attach the bearing assembly 402 to the pressure control device 102. The fixed clip 126 can rotate the inner member 104 relative to the fixed clip 126 when the drill string 122 is lowered through the pressure control device 102. When the inner member 104 rotates with the drill string 122, movement creates friction between the inner member 104 and the inner surface 407 of the bearing assembly 402. Friction can cause heat in both the bearing assembly 402 and the shaft seals or seals 406 that lie between the outer member 105 and inner member 104. Increased heating reduces the service life of seals 406 and bearing assembly 402. Bearing assembly 402 and seals 406 may respectively be any suitable bearing assembly and seals used in pressure control device 102, including those described herein.

Контур 400 теплообменника может охлаждать неподвижно закрепленный фиксатор 126 и подшипниковый узел 402 во время работы, при этом удлиняя эксплуатационный ресурс уплотнений 406 и подшипникового узла 402. Данное может дополнительно обеспечивать подшипниковому узлу 402 работу или работоспособность с автономной смазкой (т.е. интегральный подшипниковый узел 402 со смазкой без какой-либо внешней системы смазки или без какой-либо системы смазки, проходящей через райзер 107 до поверхности). Контуры 400 теплообменников могут являться каналами 401 текучей среды, проходящими под площадью 403 внутренней поверхности неподвижно закрепленного фиксатора 126. Каналы 401 текучей среды могут выполняться с возможностью максимизации площади 403 внутренней поверхности, которая охлаждается в неподвижно закрепленном фиксаторе 126. Можно применять любую подходящую форму теплообменника или проходов для путей/каналов 401 текучей среды для профиля 400 теплообменника при условии адекватного охлаждения неподвижно закрепленного фиксатора 126. Только в качестве примера в показанном варианте осуществления имеется один впуск 415а и один выпуск 415b для путей/каналов 401 текучей среды.The heat exchanger circuit 400 can cool the fixed fixture 126 and the bearing assembly 402 during operation, while extending the life of the seals 406 and the bearing assembly 402. This may further provide the bearing assembly 402 with self-lubricating operation or function (i.e., an integral bearing assembly 402 lubricated without any external lubrication system or without any lubrication system passing through riser 107 to the surface). The heat exchanger circuits 400 may be fluid channels 401 extending beneath an area 403 of the inner surface of the fixed fixture 126. The fluid channels 401 may be configured to maximize the area 403 of the internal surface that is cooled in the fixed fixture 126. Any suitable shape of the heat exchanger may be used or the passageways for the fluid paths / channels 401 for the heat exchanger profile 400 provided that the fixed fixture 126 is adequately cooled. By way of example only, there is one inlet 415a and one outlet 415b for the fluid paths / channels 401 in the shown embodiment.

Контур 400 теплообменника может быть соединен с или интегрирован с системой 408 теплообменника и может охлаждаться через каждую или с каждой из сторон вращающегося противовыбросового превентора 114. Система 408 теплообменника может включать в себя, без ограничения этим, теплообменник 410, бак 411 для содержания объема охлаждающей среды или хладагента 405, насос 412, возможный отдельный конденсационный аппарат 409 и одну или несколько труб 414. Теплообменник 410 может являться любым подходящим устройством для охлаждения текучей среды, некоторого количества или объема охлаждающей среды 405, циркулирующей через трубу 414, в том числе, но без ограничения этим, открытым воздействию температуры морской воды на трубе 414, трубчатым теплообменником с кожухом и т.п. Насос 412 может являться любым подходящим устройством для осуществления циркуляции определенного количества охлаждающей среды 405 из бака 411 через трубу 414. Возможный отThe heat exchanger circuit 400 may be connected to or integrated with the heat exchanger system 408 and may be cooled through each or both sides of the rotary blowout preventer 114. The heat exchanger system 408 may include, without limitation, heat exchanger 410, a tank 411 for containing a volume of cooling medium or refrigerant 405, pump 412, a possible separate condensing apparatus 409 and one or more pipes 414. Heat exchanger 410 may be any suitable device for cooling a fluid, a certain amount or volume of a cooling medium 405 circulating through a pipe 414, including but not the limitations of this, the open influence of the temperature of sea water on the pipe 414, a tubular heat exchanger with a casing, etc. Pump 412 may be any suitable device for circulating a certain amount of cooling medium 405 from tank 411 through pipe 414. Possible from

- 4 035191 дельный конденсационный аппарат 409 может быть включен в состав для конденсации любых газов или текучих сред по завершении циркуляции в каналах 401 текучей среды и трубах 414. Только в качестве примера возможный отдельный конденсационный аппарат 409 может быть установлен вблизи выпуска 415b, но может также быть установлен вблизи впуска 415а или между ними. Насос 412 может являться любым подходящим устройством для подачи определенного количества охлаждающей среды 405 через систему 408 теплообменника, в том числе, но без ограничения этим, центробежным насосом, поршневым насосом и т.п. Охлаждающая среда 405 в определенном количестве может являться любой подходящей средой для охлаждения системы 408 теплообменника, в том числе, но без ограничения этим, водой, морской водой, холодильным агентом, смесями холодильных агентов, жидкостями (включающими в себя такие, которые остаются в жидком состоянии в процессе теплообмена) или газами, воздухом, маслом и/или т.п.- 4,035,191 separate condensing apparatus 409 may be included in the composition for condensing any gases or fluids upon completion of circulation in the fluid channels 401 and pipes 414. By way of example only, a possible separate condensing apparatus 409 may be installed near outlet 415b, but may also be installed near or between inlet 415a. Pump 412 may be any suitable device for supplying a certain amount of cooling medium 405 through a heat exchanger system 408, including, but not limited to, a centrifugal pump, a piston pump, and the like. The cooling medium 405 in a certain amount can be any suitable medium for cooling the heat exchanger system 408, including, but not limited to, water, sea water, refrigerant, mixtures of refrigerants, liquids (including those that remain in a liquid state) during heat transfer) or gases, air, oil and / or the like.

Внутренний элемент 104 может дополнительно включать в себя изолирующее покрытие 416 на внутренней поверхности 142 внутреннего элемента 104. Изолирующее покрытие 416 может быть выполнено с возможностью уменьшения теплопередачи от внутренней поверхности 142 внутреннего элемента 104, обусловленной нагретыми скважинными текучими средами, на уплотнения 406. Данное дополнительное охлаждение может предотвращать износ на уплотнениях 406. Только в качестве примера, в одном варианте осуществления изолирующее покрытие 416 может быть выполнено из керамических, жаростойких, эбонитовых, стекловолоконных, композитных, эластомерных и/или термально/электрических материалов подходящей толщины для создания изоляции канала внутреннего элемента 104. В дополнение изолирующее покрытие 416 может проходить на одну или несколько поверхностей на креплении 132 уплотнительного элемента, очищающего поднимаемые инструменты, к которому уплотнительный элемент 120, очищающий поднимаемый инструмент (инструменты), прикреплен.The inner member 104 may further include an insulating coating 416 on the inner surface 142 of the inner member 104. The insulating coating 416 may be configured to reduce heat transfer from the inner surface 142 of the inner member 104 due to heated downhole fluids to the seals 406. This additional cooling can prevent wear on seals 406. By way of example only, in one embodiment, the insulating coating 416 may be made of ceramic, heat-resistant, hard rubber, fiberglass, composite, elastomeric and / or thermal / electrical materials of suitable thickness to provide insulation to the channel of the inner member 104 In addition, the insulating coating 416 may extend onto one or more surfaces on the mount 132 of the sealing element cleaning the lifting tools, to which the sealing element 120 cleaning the lifting tool (s) is secured captivity.

На фиг. 3 показано сечение половины варианта осуществления устройства 102 управления давлением с несущим устройством 500 (см. временную патентную заявку US Provisional Appl. No. 61/986,544, выложена 30 апреля 2014 г., которая в данный документ включена в виде ссылки), имеющего систему 118 уменьшения давления и в контуре 400 теплообменника. Несущее устройство 500, как показано, выполнено с возможностью поддерживать уплотнительный элемент 502 для контактного взаимодействия с бурильной колонной 122. Уплотнительный элемент 502 может быть выполнен с возможностью уплотнения бурильной колонны 122, когда бурильная труба спускается в ствол 106 скважины или поднимается из него (как показано на фиг. 1). Несущее устройство 500 может быть установлено под, над или в подшипниковом узле 117 вращающегося противовыбросового превентора 114. В одном варианте осуществления система 118 уменьшения давления может работать в режиме, одинаковом с описанным во временной патентной заявке US Provisional Appl. No. 61/986,544, для приложения давления на наружную радиальную поверхность 504 уплотнительного элемента 502. В другом вариант осуществления системой 118 уменьшения давления может управлять гидравлический блок или контроллер для поддержания давления на наружной радиальной поверхности 504 уплотнительного элемента 502.In FIG. 3 is a cross-sectional view of a half embodiment of a pressure control device 102 with a carrier device 500 (see US Provisional Appl. No. 61 / 986,544 provisional patent application laid out April 30, 2014, which is incorporated herein by reference) having system 118 pressure reduction in the heat exchanger circuit 400. The carrier 500, as shown, is configured to support the sealing member 502 for contacting the drill string 122. The sealing member 502 may be configured to seal the drill string 122 when the drill pipe is lowered into or removed from the wellbore 106 (as shown) in Fig. 1). A carrier device 500 may be installed under, above, or in the bearing assembly 117 of the rotary blowout preventer 114. In one embodiment, the pressure reduction system 118 may operate in a manner similar to that described in the US Provisional Appl provisional patent application. No. 61 / 986,544 to apply pressure to the outer radial surface 504 of the sealing member 502. In another embodiment, the pressure reducing system 118 may control a hydraulic unit or controller to maintain pressure on the outer radial surface 504 of the sealing member 502.

Контур 400 теплообменника может работать способом, аналогичным описанному выше и показанному на фиг 2. Для этого контур 400 теплообменника может являться частью системы 408 теплообменника и иметь теплообменник 410, насос 412 и трубу 414 (как показано на фиг. 2). Впуск 510 несущего устройства и выпуск несущего устройства (не показано) могут продолжать или удлинять контуры 400 теплообменника от неподвижно закрепленного фиксатора 126 в несущее устройство 500 (или от другого профиля 400 теплообменника, независимого от неподвижно закрепленного фиксатора 126), обеспечивая циркуляцию охлаждающей среды 405 через несущее устройство 500. Контур 400 теплообменника в несущем устройстве 500 может уменьшать нагрев в несущем устройстве 500 и при этом уменьшать температуру рабочего объема текучей среды 303, прикладывающей давление на уплотнительный элемент 502. Дополнительно несущее устройство 500 может иметь слой изолирующего покрытия 506 на поверхностях 508 несущего устройства (например, на наружной или внешней поверхности) для помощи в уменьшении теплопередачи, обусловленной нагретыми скважинными текучими средами. Уменьшенная температура, действующая на уплотнительный элемент 502, может уменьшить износ и увеличить эксплуатационный ресурс уплотнительного элемента 502.The heat exchanger circuit 400 may operate in a manner similar to that described above and shown in Fig. 2. For this, the heat exchanger circuit 400 may be part of the heat exchanger system 408 and have a heat exchanger 410, a pump 412 and a pipe 414 (as shown in Fig. 2). The inlet 510 of the carrier and the release of the carrier (not shown) can extend or extend the heat exchanger circuits 400 from the fixed fixture 126 to the carrier 500 (or from another profile 400 of the heat exchanger independent of the fixed fixture 126), allowing cooling medium 405 to circulate through support device 500. The heat exchanger circuit 400 in the support device 500 can reduce heat in the support device 500 and at the same time reduce the temperature of the working volume of the fluid 303 applying pressure to the sealing element 502. Additionally, the support device 500 may have a layer of insulating coating 506 on the surfaces of the support 508 devices (for example, on the outer or outer surface) to help reduce heat transfer due to heated downhole fluids. The reduced temperature acting on the sealing element 502 can reduce wear and increase the service life of the sealing element 502.

В дополнение система 408 теплообменника, контур 400 теплообменника и несущее устройство 500 могут представлять собой закрытую гидравлическую систему 420 управления, при этом исключается необходимость внешней системы охлаждения для регулирования температуры устройства 102 управления давлением. Закрытая гидравлическая система 420 может потреблять ограниченные ресурсы и дополнительно снимает проблемы установки и эксплуатации внешней системы охлаждения в экстремальных условиях окружающей среды. Райзеры 107, применяемые в подводных работах, могут также создавать значительные препятствия применению внешних систем охлаждения.In addition, the heat exchanger system 408, the heat exchanger circuit 400, and the carrier 500 can be a closed hydraulic control system 420, eliminating the need for an external cooling system to control the temperature of the pressure control device 102. Closed hydraulic system 420 can consume limited resources and additionally removes the problems of installing and operating an external cooling system in extreme environmental conditions. Risers 107 used in underwater operations can also create significant barriers to the use of external cooling systems.

Хотя являющиеся примерами варианты осуществления описаны со ссылкой на различные варианты реализации и эксплуатации, понятно, что данные являющиеся примерами варианты осуществления являются иллюстративными, и что объем патентоспособного объекта изобретения ими не ограничен. Возможны многие вариации, модификации, добавления и улучшения. Например, хотя здесь являющиеся примерами варианты осуществления показаны и описаны с закрытой гидравлической системой 420Although exemplary embodiments have been described with reference to various embodiments and operations, it is understood that these exemplary embodiments are illustrative and that the scope of the inventive subject matter is not limited thereto. Many variations, modifications, additions and improvements are possible. For example, although exemplary embodiments are shown and described herein with a closed hydraulic system 420

- 5 035191 управления, являющиеся примерами описанные варианты осуществления можно также использовать в соединении с открытой или внешней гидравлической системой управления. Дополнительно варианты реализации и методики, примененные в данном документе, можно применять для любых уплотнений для очистки поднимаемых из скважины колонн, уплотнений или пакерных элементов на скважинной площадке, таких как противовыбросовые превенторы и т.п.- 5 035191 controls, examples of which the described embodiments can also be used in conjunction with an open or external hydraulic control system. Additionally, the implementation options and techniques used in this document can be applied to any seals for cleaning columns, seals or packer elements raised from the well at the well site, such as blowout preventers, etc.

Можно предусматривать варианты с множеством компонентов, операций или структур, описанных в данном документе в варианте с единственным таким элементом. В общем структуры и функциональность, представленные как отдельные компоненты в являющихся примером конфигурациях, можно реализовать как комбинированную структуру или компонент. Аналогично структуры и функциональность, представленные как один компонент, можно реализовать как отдельные компоненты. Данные и другие вариации, модификации, добавления и улучшения могут относиться к объему патентоспособного объекта изобретения.Options may be provided with a variety of components, operations, or structures described herein with a single such element. In general, structures and functionality, presented as separate components in exemplary configurations, can be implemented as a combined structure or component. Similarly, structures and functionality, presented as a single component, can be implemented as separate components. Data and other variations, modifications, additions and improvements may relate to the scope of the patentable subject matter of the invention.

Claims

1. Система для уменьшения нагрева в устройстве (102) управления давлением, содержащая подшипниковый узел (117b, 402) устройства (102) управления давлением, причем подшипниковый узел (117b, 402) содержит наружный элемент (105) и внутренний элемент (104), установленный с возможностью вращения в наружном элементе (105), причем внутренний элемент (104) выполнен с возможностью вращения относительно наружного элемента посредством вращения бурильной колонны (122), проходящей через внутренний элемент (104), причем по меньшей мере одно уплотнение (406) расположено между внутренним элементом (104) и наружным элементом (105);1. A system for reducing heat in a pressure control device (102), comprising a bearing assembly (117b, 402) of a pressure control device (102), the bearing assembly (117b, 402) comprising an outer member (105) and an inner member (104), mounted rotatably in the outer member (105), the inner member (104) being rotatably relative to the outer member by rotating the drill string (122) passing through the inner member (104), wherein at least one seal (406) is located between the inner element (104) and the outer element (105);

неподвижно закрепленный фиксатор (126), имеющий внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр наружного элемента (105), при этом неподвижно закрепленный фиксатор (126) выполнен с возможностью съемного закрепления подшипникового узла (117b, 402) в устройстве (102) управления давлением, при этом внутренняя поверхность неподвижно закрепленного фиксатора (126) образует по меньшей мере один канал (401) текучей среды;a fixed latch (126) having an inner diameter larger than the outer diameter of the outer element (105), while the fixed latch (126) is removably secured to the bearing assembly (117b, 402) in the pressure control device (102), wherein the inner surface of the fixed fixture (126) forms at least one fluid channel (401);

систему (408) теплообменника, сообщающуюся по текучей среде с каналом (401) текучей среды; и объем охлаждающей среды (405), который удаляет и поглощает теплоту из неподвижно закрепленного фиксатора (126), уменьшая тем самым нагрев в устройстве (102) управления давлением.a heat exchanger system (408) in fluid communication with the fluid channel (401); and a volume of cooling medium (405) that removes and absorbs heat from the fixed fixture (126), thereby reducing heating in the pressure control device (102).

2. Система по п.1, в которой система (408) теплообменника дополнительно содержит теплообменник (410), при этом теплообменник (410) выполнен для охлаждения объема охлаждающей среды (405); и по меньше мере одну трубу (414), выполненную с возможностью передачи объема охлаждающей среды (405) между теплообменником (410) и неподвижно закрепленным фиксатором (126).2. The system according to claim 1, in which the heat exchanger system (408) further comprises a heat exchanger (410), wherein the heat exchanger (410) is designed to cool the volume of the cooling medium (405); and at least one pipe (414) configured to transfer a volume of cooling medium (405) between the heat exchanger (410) and the fixed fixture (126).

3. Система по п.2, дополнительно содержащая впускное окно (415а), соединенное с каналом (401) текучей среды; и выпускное окно (415b), соединенное с каналом (401) текучей среды.3. The system according to claim 2, further comprising an inlet port (415a) connected to the fluid channel (401); and an outlet port (415b) connected to the fluid channel (401).

4. Система по п.2, дополнительно содержащая конденсационный аппарат (409) в системе (408) теплообменника, при этом конденсационный аппарат (409) выполнен с возможностью конденсации объема охлаждающей среды (405).4. The system according to claim 2, further comprising a condensing apparatus (409) in the heat exchanger system (408), while the condensing apparatus (409) is configured to condense the volume of the cooling medium (405).

5. Система по п.4, в которой система (408) теплообменника дополнительно содержит насос (412), выполненный с возможностью осуществления циркуляции объема охлаждающей среды (405) через канал (401) текучей среды и трубу (414).5. The system according to claim 4, in which the heat exchanger system (408) further comprises a pump (412) configured to circulate the volume of the cooling medium (405) through the fluid channel (401) and the pipe (414).

6. Система по п.1, в которой внутренний элемент (104) включает в себя изолирующее покрытие (416) на внутренней поверхности (142) внутреннего элемента (104).6. The system according to claim 1, in which the inner element (104) includes an insulating coating (416) on the inner surface (142) of the inner element (104).

7. Система по п.6, в которой изолирующее покрытие (416) является изолирующим керамическим покрытием.7. The system according to claim 6, in which the insulating coating (416) is an insulating ceramic coating.

8. Система по п.1, в которой канал (401) текучей среды и система (408) теплообменника являются закрытой гидравлической системой.8. The system of claim 1, wherein the fluid channel (401) and the heat exchanger system (408) are a closed hydraulic system.

9. Система по п.1, дополнительно содержащая уплотнительный элемент (502), смонтированный на внутреннем элементе (104);9. The system according to claim 1, further comprising a sealing element (502) mounted on the inner element (104);

при этом уплотнительный элемент (502) выполнен с возможностью уплотнения бурильной колонны (122);wherein the sealing element (502) is configured to seal the drill string (122);

несущее устройство (500), смонтированное на подшипниковом узле (117b, 402), при этом несущее устройство (500) выполнено с возможностью крепления уплотнительного элемента (502) в устройстве (102) управления давлением; и при этом несущее устройство (500) содержит контур (400) теплообменника, который выполнен с возможностью обеспечения циркуляции объема охлаждающей среды (405) через несущее устройство (500), при этом охлаждая уплотнительный элемент (502) во время работы.a carrier device (500) mounted on the bearing assembly (117b, 402), while the carrier device (500) is configured to mount the sealing element (502) in the pressure control device (102); and while the carrier (500) comprises a heat exchanger circuit (400), which is configured to circulate the volume of the cooling medium (405) through the carrier (500), while cooling the sealing element (502) during operation.

10. Система по п.9, в которой канал (401) текучей среды проходит до поверхности (508) несущего устройства (500); и дополнительно поверхность (508) несущего устройства (500) имеет изолирующее покрытие (506).10. The system according to claim 9, in which the fluid channel (401) extends to the surface (508) of the carrier device (500); and further, the surface (508) of the carrier (500) has an insulating coating (506).

- 6 035191- 6 035191

11. Способ уменьшения нагрева вблизи подшипникового узла (117b, 402) устройства (102) управления давлением, содержащий следующие этапы, на которых осуществляют сборку подшипникового узла (117b, 402), содержащего наружный элемент (105) и внутренний элемент (104), установленный с возможностью вращения в наружном элементе (105), причем по меньшей мере одно уплотнение (406) расположено между внутренним элементом (104) и наружным элементом (105);11. A method of reducing heating near the bearing assembly (117b, 402) of the pressure control device (102), comprising the following steps of assembling the bearing assembly (117b, 402) comprising an outer member (105) and an inner member (104) mounted rotatably in the outer element (105), and at least one seal (406) is located between the inner element (104) and the outer element (105);

позиционирование подшипникового узла (117b, 402) в неподвижно закрепленном фиксаторе (126) устройства (102) управления давлением, причем внутренний диаметр неподвижно закрепленного фиксатора (126) больше, чем наружный диаметр наружного элемента (105), при этом неподвижно закрепленный фиксатор (126) содержит контур (400) теплообменника;the positioning of the bearing assembly (117b, 402) in the fixed clamp (126) of the pressure control device (102), the inner diameter of the fixed clamp (126) is larger than the outer diameter of the outer element (105), while the fixed clamp (126) comprises a heat exchanger circuit (400);

съемное закрепление подшипникового узла (117b, 402) в неподвижно закрепленном фиксаторе (126);removable fastening of the bearing assembly (117b, 402) in a fixed fixture (126);

введение бурильной колонны (122) через внутренний элемент (104);the introduction of the drill string (122) through the inner element (104);

вращение внутреннего элемента (104) относительно наружного элемента (105) посредством вращения бурильной колонны (122);rotation of the inner member (104) relative to the outer member (105) by rotating the drill string (122);

циркуляцию объема охлаждающей среды (405) через систему (408) теплообменника; и подачу объема охлаждающей среды (405) в контур (408) теплообменника неподвижно закрепленного фиксатора (126), уменьшая тем самым нагрев вблизи подшипникового узла (117b, 402).circulation of the volume of the cooling medium (405) through the heat exchanger system (408); and supplying a volume of cooling medium (405) to the circuit (408) of the heat exchanger of the fixed fixture (126), thereby reducing heating near the bearing assembly (117b, 402).

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий следующие этапы:12. The method according to claim 11, further comprising the following steps:

удаление указанного количества охлаждающей среды (405) из контура теплообменника; и повторение этапов циркуляции, подачи и удаления.removing the indicated amount of cooling medium (405) from the heat exchanger circuit; and repeating the steps of circulation, supply and removal.

13. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя этап создания изоляции внутреннего элемента (104) керамическим покрытием (416) на внутренней поверхности (142) внутреннего элемента (104).13. The method according to claim 11, further comprising the step of creating an insulation of the inner element (104) with a ceramic coating (416) on the inner surface (142) of the inner element (104).

14. Способ по п.11, в котором контур (400) теплообменника дополнительно соединен с несущим устройством (500), поддерживающим уплотнительный элемент (502), и дополнительно содержит следующие этапы, на которых осуществляют образование слоя изоляции несущего устройства (500) керамическим покрытием (506) на поверхности (508) несущего устройства (500);14. The method according to claim 11, in which the circuit (400) of the heat exchanger is additionally connected to the carrier (500) supporting the sealing element (502), and further comprises the following steps, which carry out the formation of the insulation layer of the carrier (500) with a ceramic coating (506) on the surface (508) of the carrier (500);

уменьшение нагрева в несущем устройстве (500);decrease in heating in the carrier (500);

и уменьшение нагрева некоторого объема текучей среды (303), прикладывающего давление на уплотнительный элемент (502).and reducing heating of a certain volume of fluid (303) applying pressure to the sealing element (502).

15. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап конденсации определенного количества охлаждающей среды (405).15. The method according to claim 11, further comprising the step of condensing a certain amount of cooling medium (405).

16. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап уменьшения температуры, действующей по меньшей мере на одно уплотнение (406), расположенное между внутренним элементом (104) и наружным элементом (105).16. The method according to claim 11, further comprising the step of reducing the temperature acting on at least one seal (406) located between the inner element (104) and the outer element (105).