RU29959U1 - PREVENTOR - Google Patents

Description

Превентор.Preventer.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности , а именно к устройствам для герметизации бурильной колонны в любой ее части (квадратной трубы, бурильной трубы, замков) с обеспечением вращения, расхаживания и протаскивания замков при механическом бурении скважин.The utility model relates to the oil and gas industry, namely, devices for sealing the drill string in any part of it (square pipe, drill pipe, locks) with rotation, pacing and pulling the locks during mechanical drilling of wells.

Известен превентор 1, содержащий корпус, в котором выполнено вертикальное проходное отверстие круглой формы и установлены ползуны, связанные силовыми цилиндрами и крышки, прикрепленные к корпусу болтами.A preventer 1 is known, comprising a housing in which a vertical circular bore is made and sliders are mounted connected by power cylinders and caps bolted to the housing.

Недостатком этого превентора является то, что при подъеме всей колонны труб происходит быстрое изнашивание эластичного уплотнителя, что требует частой его замены. Кроме того, данный превентор имеет большие весогабаритные характеристики, что затрудняет его использование в сочетании с другим устьевым оборудованием при ремонте скважин из-за недостатка места по высоте.The disadvantage of this preventer is that when lifting the entire pipe string, the elastic seal quickly wears out, which requires frequent replacement. In addition, this preventer has large weight and size characteristics, which makes it difficult to use it in combination with other wellhead equipment when repairing wells due to lack of space in height.

Наиболее близким по технической сущности является универсальный превентор 2. Нревентор - прототип содержит корпус с нижним фланцем, например под бугельное соединение, верхним фланцем и отверстием для подвода и отвода рабочей жидкости. В корпусе установлены герметизатор и привод герметизатора, выполненный в виде поршня, установленного с возможностью взаимодействия его конусной поверхности с внутренней поверхностью герметизатора.The closest in technical essence is the universal preventer 2. Nreventor - the prototype contains a housing with a lower flange, for example, under the yoke connection, the upper flange and the hole for supplying and discharging the working fluid. A sealant and a sealant drive are installed in the housing, made in the form of a piston mounted with the possibility of interaction of its conical surface with the inner surface of the sealant.

Превентор -прототип обладает рядом существенных недостатков, основным из которых является низкая надежность из-за быстрого износа герметизирующего элемента. Действительно, в процессе работы происходит его постоянная деформация от взаимодействия с конусной поверхностью поршня. От эластичности герметизирующего элемента и адекватной рабочему давлению работы пружины зависит размер зазора между герметизирующим элементом и бурильной колонной, т.е. степень герметизации. Любое отклонение параметров работы этих элементов от расчетов ведет к разгерметизации скважины. Поэто2003100121The preventer prototype has a number of significant drawbacks, the main of which is low reliability due to the rapid wear of the sealing element. Indeed, in the process of its constant deformation occurs due to interaction with the conical surface of the piston. The size of the gap between the sealing element and the drill string depends on the elasticity of the sealing element and the working pressure of the spring, adequate, i.e. degree of sealing. Any deviation of the operating parameters of these elements from the calculations leads to depressurization of the well. Therefore, 2003100121

llpfflllpffl

204 3100124204 3 100 124

МГ1КЁ21В ЗЗ/ббMG1Kё21V ZZ / bb

му, для исключения аварийных ситуаций данный превентор целесообразно дублировать другой герметизирующей аппаратурой. Однако, вертикальные габариты превентора - прототипа достаточно велики, что затрудняет установку дублирующей герметизирующей аппаратуры.mu, in order to exclude emergency situations, this preventer should be duplicated with other sealing equipment. However, the vertical dimensions of the preventer-prototype are large enough, which makes it difficult to install duplicate sealing equipment.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности работы превентора за счет уменьшения износа герметизирующего элемента и увеличения его ресурса, а также упрощение конструкции и уменьшение габаритов, с тем, чтобы обеспечить совмещение монтажа заявляемого превентора с другими герметизирующим оборудованием.The task to which the claimed utility model is aimed is to increase the reliability of the preventer by reducing the wear of the sealing element and increasing its life, as well as simplifying the design and reducing the size, in order to ensure that the installation of the inventive preventer is combined with other sealing equipment.

Поставленная задача решается тем, что в превенторе, содержащим корпус с отверстиями для подвода и отвода рабочей среды, расположенный в корпусе затвор с уплотнительным элементом, в отличие от прототипа корпус выполнен из двух соосно расположенных половин, в полости верхней из которых установлен патрон, состоящий из гильзы, подшипникового узла, верхней уплотнительной манжеты и нижнего уплотнительного узла, причем гильза снабжена верхним фланцем, на котором установлен фланец затвора с уплотнительным элементом, внутренняя полость которого имеет участок цилиндрического и квадратного сечения, во внутренней полости затвора установлен квадратный вкладыш, состоящий из двух разъемных половин, соединенных замками, а отверстия для подвода и отвода рабочей среды расположены в нижней половине корпуса.The problem is solved in that in a preventer containing a housing with openings for supplying and discharging a working medium, a shutter with a sealing element located in the housing, in contrast to the prototype, the housing is made of two coaxially arranged halves, in the upper cavity of which a cartridge consisting of a sleeve, a bearing assembly, an upper sealing lip and a lower sealing assembly, the sleeve being provided with an upper flange on which a shutter flange with a sealing element is installed, the internal cavity of which o has a cylindrical and square section, a square liner is installed in the inner cavity of the shutter, consisting of two split halves connected by locks, and openings for supplying and discharging the working medium are located in the lower half of the housing.

На фиг.1 изображен общий вид заявляемого превентора .Figure 1 shows a General view of the inventive preventer.

Превентор содержит разъемный корпус, состоящий из нижней 1 и верхней 2 половин, каждая из которых снабжена верхними и нижними фланцами. Нижний фланец нижней половины 1 корпуса предназначен для присоединения превентора к другому герметизирующему оборудованию, например к блоку плащечных превенторов (на фиг. не показаны ). Верхний фланец нижней половины 1 корпуса предназначен для соединения с нижним фланцем 3 верхней половины 2 корпуса. На боковой поверхности нижней половины 1 корпуса имеется отвод с фланцем 4 для присоединения выкидной линии, а также ввод линииThe preventer contains a detachable housing consisting of lower 1 and upper 2 halves, each of which is equipped with upper and lower flanges. The lower flange of the lower half 1 of the housing is designed to connect the preventer to other sealing equipment, for example, to the block of die preventers (not shown in Fig.). The upper flange of the lower half 1 of the housing is intended for connection with the lower flange 3 of the upper half 2 of the housing. On the side surface of the lower half 1 of the housing there is a tap with a flange 4 for attaching a flow line, as well as the input line

долива 5. Корпус имеет вертикальную проходную полость 6 для уплотняемых труб бурильной колонны (на фиг не показана).topping 5. The housing has a vertical passage cavity 6 for sealed drill pipe (not shown in FIG.).

В полости 6 верхней половины 2 корпуса установлен патрон 7, закрепленный накидной гайкой 8. Патрон 7 состоит из гильзы 9, подшипникового узла 10, верхней уплотнительной манжеты Ни нижнего уплотнительного узла 12, который состоит из шевронных манжет, поджатых пружинами. Гильза 9 имеет верхний фланец, на котором устанавливается фланец затвора 13. Соединение гильзы 9 и затвора 13 осуществляется бугелем 14.A cartridge 7 is mounted in the cavity 6 of the upper half 2 of the housing, secured with a union nut 8. The cartridge 7 consists of a sleeve 9, a bearing assembly 10, an upper sealing collar Nee of the lower sealing assembly 12, which consists of chevron collars compressed by springs. The sleeve 9 has an upper flange on which the flange of the shutter 13 is mounted. The connection of the sleeve 9 and the shutter 13 is carried out by the yoke 14.

Затвор 13 жестко связан с резиновым уплотнительным элементом 15. Внутренняя полость резинового уплотнительного элемента 15 имеет цилиндрическую часть 16 для уплотнения бурильной трубы и замков, и участок квадратного сечения 17 для уплотнения ведуш;ей квадратной трубы. Во внутренней полости затвора 13 установлен вкладыш квадратный 18, состояш:ий из двух разъемных половин, соединенных замками ( не показаны). Для строповки превентора предусмотрены проушины 19.The shutter 13 is rigidly connected to the rubber sealing element 15. The inner cavity of the rubber sealing element 15 has a cylindrical portion 16 for sealing the drill pipe and locks, and a square section 17 for sealing the leads; In the inner cavity of the shutter 13 a square liner 18 is installed, consisting of two split halves connected by locks (not shown). For slinging the preventer, eyelets 19 are provided.

Работа превентора заключается в герметизации бурильной колонны труб в любой её части (квадратной, круглой , замковой) уплотнительным элементом 15 при бурении, расхаживании и протаскивании замков при спуске - подъемных операциях.The work of the preventer is to seal the drill pipe string in any part (square, round, lock) with a sealing element 15 during drilling, pacing and pulling the locks during descent - lifting operations.

Вначале осуществляют монтаж превентора на блоке плашечных превенторов, один из которых должен быть с глухими плашками. Присоединяют выкидную линию 4 и линию долива к магистрали 5. Далее осуществляют насадку затвора 13 на ведущую квадратную трубу бурильной колонны, при этом грани квадратного отверстия затвора 13 должны быть параллельны граням ведущей трубы - тогда квадраты уплотнительного элемента 15 и трубы также будут согласованы. После этого устанавливают квадратный вкладыш 18 в квадратное отверстие затвора 13; соединяют ведущую квадратную трубу с бурильной колонной; опускают затвор 13 вместе с бурильной колонной на гильзу 9 ; устанавливают бугель 14. Превентор собран и после опрессовки готов к работе.First, the preventer is mounted on the block of ram preventers, one of which must be with blank dies. The flow line 4 and the topping line are connected to the line 5. Next, the shutter 13 is mounted on the square guide pipe of the drill string, while the faces of the square shutter holes 13 must be parallel to the faces of the lead pipe - then the squares of the sealing element 15 and the pipes will also be aligned. After that, set the square liner 18 in the square hole of the shutter 13; connecting the lead square pipe to the drill string; lower the shutter 13 together with the drill string on the sleeve 9; set the yoke 14. The preventer is assembled and after crimping is ready for use.

в случае бурения с нефтегазопроявлениями, при наращивании бурильной колонны необходимо вынуть квадратный вкладыш 18, поднять бурильную колонну до выхода ведущей квадратной трубы над ротором буровой установки; отсоединить ведущую квадратную трубу; навинтить наращиваемую бурильную трубу на бурильную колонну; присоединить ведущую квадратную трубу к бурильной колонне; опустить бурильную колонну до захода ведущей квадратной трубы в уплотнительный элемент 15; установить квадратный вкладыш 18.in the case of drilling with oil and gas manifestations, when building the drill string, it is necessary to remove the square liner 18, raise the drill string to the exit of the leading square pipe above the rotor of the drilling rig; disconnect the lead square pipe; screw the drill pipe to the drill string; connect the lead square pipe to the drill string; lower the drill string until the leading square pipe enters the sealing element 15; install square liner 18.

В случае замены долота, необходимо выполнить следующее: вынуть квадратный вкладыщ 18 , поднять бурильную колонну до подхода долота к уплотнительному элементу 15, снять бугель 14, поднять последнюю бурильную трубу с долотом и затвором 13 до выхода долота над столом ротора бурильной установки; заменить долото и произвести действия в обратном порядке.In case of replacement of the bit, it is necessary to do the following: remove the square liner 18, raise the drill string until the bit approaches the sealing element 15, remove the yoke 14, lift the last drill pipe with the bit and shutter 13 until the bit exits above the table of the rotor of the drilling rig; replace the bit and perform the operations in the reverse order.

В случае бурения без нефтегазопроявления, когда отсутствует избыточное давление на устье скважины и когда не ожидается вскрытие напорных пластов, возможно использовать превентор без затвора 13 .In the case of drilling without oil and gas, when there is no excess pressure at the wellhead and when opening of pressure layers is not expected, it is possible to use a preventer without a shutter 13.

Таким образом, видно, что монтаж и эксплуатация заявляемого превентора просты, осуществляются минимальным количеством технологических операций. Уплотнитель при этих технологических операциях не повреждается, что увеличивает его ресурс и надежность работы. Размещение уплотнительного элемента 15, в области подшипникового узла 10 позволило существенно уменьшить высоту превентора, что расширяет область его применения и повышает удобство эксплуатации.Thus, it is seen that the installation and operation of the inventive preventer is simple, carried out by a minimum number of technological operations. The sealant during these technological operations is not damaged, which increases its service life and reliability. The placement of the sealing element 15 in the area of the bearing assembly 10 has significantly reduced the height of the preventer, which expands its scope and increases ease of use.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

1.Авторское свидетельство СССР JS 102890 от 1986 г.1. USSR author's certificate JS 102890 from 1986

2.Авторское свидетельство СССР № 969888 опубликовано в Бюллетене №40 от 30.10. 1982 г - прототип.2. The USSR certificate of authorship No. 969888 was published in Bulletin No. 40 of 30.10. 1982 - a prototype.

Claims (1)

Превентор, содержащий корпус с отверстиями для подвода и отвода рабочей среды, расположенный в корпусе затвор с уплотнительным элементом, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух соосно расположенных половин, в полости верхней из которых установлен патрон, состоящий из гильзы, подшипникового узла, верхней уплотнительной манжеты и нижнего уплотнительного узла, причем гильза снабжена верхним фланцем, на котором установлен фланец затвора с уплотнительным элементом, внутренняя полость которого имеет участки цилиндрического и квадратного сечения, во внутренней полости затвора установлен квадратный вкладыш, состоящий из двух разделенных половин, соединенных замками, а отверстия для подвода и отвода рабочей среды расположены в нижней половине корпуса.A preventer comprising a housing with openings for supplying and discharging a working medium located in a shutter body with a sealing element, characterized in that the housing is made of two coaxially arranged halves, in the upper cavity of which a cartridge is installed consisting of a sleeve, a bearing assembly, an upper sealing the cuff and the lower sealing assembly, the sleeve being provided with an upper flange on which a shutter flange with a sealing element is installed, the inner cavity of which has sections of cylindrical and square cross-section, a square liner is installed in the inner cavity of the shutter, consisting of two divided halves connected by locks, and openings for supplying and discharging the working medium are located in the lower half of the housing.