Превентор плашечный гидравлический двойной ппг 2-"рубеж"
Превентор предназначен для герметизации устья скважины со спущенной колонной труб трубными плашками и для герметизации скважины без спущенной колонны труб глухими плашками. Превентор содержит двойной корпус с верхним и нижним фланцами, имеющий сквозной осевой канал для прохода спускаемых в скважину труб. В корпусе установлены два плашечных затвора, один из которых содержит плашки трубные для герметизации труб по наружному диаметру, а другой - плашки глухие для перекрытия осевого канала корпуса при отсутствии труб в скважине. Плашки перемещаются в горизонтальных каналах корпуса в направлении, перпендикулярном его осевому каналу. Перемещение плашек осуществляется за счет гидроприводов, присоединенных к верхней и нижней ступеням корпуса с его противоположных торцевых сторон. На корпусе смонтирован гидрораспределитель, который соединен с закрывающими и открывающими полостями гидроприводов посредством трубопроводов. В корпусе превентора имеются боковые отверстия для прохода штоков гидроцилиндров, которые сообщаются с соответствующими горизонтальными каналами в корпусе. В корпусе также предусмотрены боковые окна для плашек, которые расположены перпендикулярно осевому каналу корпуса превентора и перпендикулярно отверстиям для прохода штоков гидроприводов и имеют выход на боковые стороны корпуса. Концевые участки штоков гидроприводов соединены с плашками таким образом, что каждая плашка может отсоединяться от концевого участка соответствующего ей штока при ее поступательном перемещении в боковом окне. Полезная модель обеспечивает повышение ремонтопригодности и надежности работы превентора, увеличивает срок его службы, а также позволяет расширить его эксплуатационные и технологические возможности.
Полезная модель относится к оборудованию, применяемому для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их строительства и освоения для предупреждения нефтегазоводопроявлений и открытых фонтанов с целью обеспечения безопасного ведения работ, охраны недр и окружающей среды. Предлагаемый превентор предназначен для герметизации устья скважины со спущенной колонной труб трубными плашками и для герметизации скважины без спущенной колонны труб глухими плашками.
Ближайшим аналогом к заявляемой полезной модели является двойной превентор, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, имеющий сквозной осевой канал, плашки трубные для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал в корпусе, плашки глухие для герметизации осевого канала при отсутствии труб в скважине и привод плашек, обеспечивающий возможность работы превентора в режиме «гидропривод» или в режиме «ручной привод» (RU 2261980 С2, 10.10.2005 г.). В известной конструкции не предусмотрена возможность удаления плашек из превентора, что не позволяет обеспечить замену плашек одного типоразмера на плашки другого типоразмера в зависимости от диаметров герметизируемых труб, либо не позволяет заменить плашки в случае выхода их из строя без монтажа гидропривода. Кроме того, в указанном источнике информации не показана проработка гидравлической системы, объединяющей используемые в превенторе гидроприводы плашек, что не дает возможность считать работу гидроприводов в известном превенторе достаточно согласованной. В свою очередь возможная несогласованность работы гидроприводов ведет к недостаточно надежной герметизации устья скважины, т.е. к ненадежному выполнению превентором его непосредственных функций.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в повышении надежности работы превентора, в увеличении срока его службы, удобства эксплуатации, а также расширении его эксплуатационных и технологических возможностей.
Для достижения указанного технического результата предлагается превентор, корпус которого выполнен из двух секций с верхним и нижним фланцами, двумя боковыми и двумя торцевыми сторонами. В корпусе имеется сквозной вертикальный осевой канал для прохода спускаемых в скважину труб, два сквозных горизонтальных каналов, по одному в каждой секции. В корпусе установлены два плашечных затвора, один из которых содержит две оппозитно расположенные верхние плашки трубные для герметизации труб по наружному диаметру, установленные в верхней секции корпуса с возможностью перемещения в верхних горизонтальных каналах корпуса в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса, а другой - две оппозитно расположенные нижние плашки глухие для перекрытия осевого канала корпуса при отсутствии труб в скважине, установленные в нижней секции корпуса с возможностью перемещения в нижних горизонтальных каналах корпуса в перпендикулярном осевому каналу корпуса направлении из крайнего открытого положения в крайнее закрытое положение и наоборот. Для перемещения верхних плашек в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса, предусмотрена пара гидроприводов, присоединенных к верхней секции корпуса с его противоположных торцевых сторон, концевые участки штоков гидроцилиндров которых выполнены с возможностью соединения с верхними плашками. Для перемещения нижних плашек в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса служит пара гидроприводов, присоединенных к нижней секции корпуса с его противоположных торцевых сторон, концевые участки штоков гидроцилиндров которых выполнены с возможностью соединения с нижними плашками. Превентор снабжен гидрораспределителем, соединенным трубопроводом посредством быстросъемного соединения с одной стороны с закрывающими и открывающими полостями гидроприводов, а с другой стороны с магистральными трубопроводами. Корпус превентора имеет две пары расположенных перпендикулярно его осевому каналу противолежащих боковых отверстий для прохода штоков гидроприводов, выполненных попарно в верхней и нижней секциях корпуса, имеющих выход на его торцевые стороны и сообщающихся с соответствующими горизонтальными каналами в корпусе. Корпус снабжен расположенной между верхним и нижним плашечным затворами кольцевой полостью обогрева с выходными окнами на торцевые стороны корпуса и закрытых герметичными
крышками, а на боковой стороне корпуса выполнено отверстие для слива конденсата закрываемое пробкой. Корпус снабжен боковыми окнами для замены плашек, расположеными перпендикулярно осевому каналу корпуса превентора и перпендикулярно отверстиям для прохода штоков гидроприводов, причем боковые окна для верхних плашек имеют выход на одну из боковых сторон корпуса превентора и закрыты единой съемной крышкой, а боковые окна для нижних плашек имеют выход на другую противоположную боковую сторону корпуса превентора и также закрыты единой съемной крышкой. Концевые участки штоков гидроцилиндров соединены с плашками таким образом, что каждая плашка имеет возможность отсоединения от концевого участка соответствующего ей штока при ее поступательном перемещении в боковом окне.
Соединение концевого участка штока каждого гидроцилиндра с соответствующей плашкой образовано за счет выполнения в плашке, со стороны штока, Т-образного в сечении паза и наличия на концевом участке штока Т-образного в сечении выступа, взаимодействующего с Т-образным пазом плашки.
Гидрораспределитель расположен на боковой стороне корпуса на уровне его верхней ступени и закреплен преимущественно болтовым соединением, причем трубопроводы проходят с одной из боковых сторон корпуса превентора, на которой расположен гидрораспределитель, на уровне верхней ступени этого корпуса, а трубопроводы и гидрораспределитель закрыты снаружи защитным кожухом, выполненным в виде короба, на наружной передней стороне которого выполнены для прохода болтового соединения отверстия, защищенные боковыми щетками.
Гидроцилиндры закреплены на торцевых сторонах корпуса превентора преимущественно посредством шпилек и гаек, а участки подсоединения их к корпусу герметизированы манжетой и защитным кольцом.
На участках подсоединения гидроцилиндров к корпусу превентора могут быть установлены грязесъемники для очистки штоков гидроцилиндров.
Для обеспечения возможности фиксации плашек в ручном режиме гидроприводы снабжены винтами, на концах которых установлены штурвалы.
Между едиными съемными крышками и боковыми сторонами корпуса расположены герметизирующие уплотнители.
Каждая плашка трубная содержит корпус плашки снабжена центрирующим выступом и установленными в корпусе уплотнитель трубный и верхнее уплотнение, снабженное штифтом установочным. Каждая плашка глухая содержит корпус плашки и установленные в нем уплотнитель глухой и верхнее уплотнение, снабженное штифтом установочным
Выполнение в корпусе превентора закрываемых съемными крышками боковых окон, через которые могут быть удалены плашки, а также обеспечение возможности отсоединения плашек от концевых участков соответствующих штоков гидроцилиндров позволяет в случае необходимости (при переналадке превентора на другой типоразмер герметизируемой трубы или при ремонте) быстро и легко извлекать плашки из корпуса превентора и заменять их на другие без демотажа гидропривода. Использование в конструкции превентора гидрораспределителя, соединенного с закрывающими и открывающими полостями гидроцилиндров посредством трубопроводов обеспечивает согласованную работу всех гидроприводов плашек, а следовательно и синхронное перемещение плашек, обеспечивающее надежную герметизацию устья скважины.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид превентора в разобранном состоянии; на фиг.2 - общий вид превентора в собранном состоянии; на фиг.3 - вид превентора спереди со стороны расположении гидрораспределителя; на фиг.4 - вид превентора сзади; на фиг.5 - гидроцилиндр в разобранном состоянии; на фиг.6 - плашка трубная; на фиг.7 - плашка глухая.
Превентор содержит двухсекционный корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 фланцами, двумя боковыми 4 и двумя торцевыми 5 сторонами. В корпусе превентора выполнен сквозной осевой канал 6 для прохода спускаемых в скважину труб. В корпусе 1 установлены два плашечных затвора. Один из затворов содержит две оппозитно расположенные в верхней секции 7 корпуса 1 верхние плашки трубные 8, которые предназначены для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал 6, по их наружному диаметру. Плашки 8 установлены в верхних горизонтальных каналах 9 корпуса 1 и могут перемещаться в этих каналах в направлении, перпендикулярном осевому каналу 6 корпуса 1. Второй плашечный затвор содержит две оппозитно расположенные в нижней секции 10 корпуса 1 нижние плашки глухие 11, служащие для перекрытия осевого
канала 6 корпуса 1 при отсутствии труб в скважине. Плашки 11 установлены в нижних горизонтальных каналах 12 корпуса 1 и могут перемещаться в этих каналах в направлении, перпендикулярном осевому каналу 6 корпуса 1, из крайнего открытого положения в крайнее закрытое положение и наоборот из крайнего закрытого в крайнее открытое положение. Нижняя часть анналов 9, 12 в месте пересечения со сквозным вертикальным осевым каналом выполнена по радиусу 68, для лучшего схождения грязи при перемещении плашек.
Превентор содержит гидравлический привод плашек. Этот привод включает в себя две пары гидроцилиндров. Первая пара гидроцилиндров 13 предназначена для перемещения верхних плашек 8 в направлении, перпендикулярном осевому каналу 6 корпуса. Гидроцилиндры 13 присоединены к верхней секции 7 корпуса 1 с его противоположных торцевых сторон 5. Концевые участки 14 штоков 15 гидроцилиндров 13 выполнены с возможностью соединения с верхними плашками 8. Вторая пара гидроцилиндров 16 предназначена для перемещения нижних плашек 11 в направлении, перпендикулярном осевому каналу 6 корпуса 1. Гидроцилиндры 16 присоединенных к нижней секции 10 корпуса 1 с его противоположных торцевых сторон 5. Концевые участки 17 штоков 18 гидроцилиндров 16 выполнены с возможностью соединения с нижними плашками 11. Гидроцилиндры 13 и 16 закреплены на торцевых сторонах 5 корпуса 1 посредством шпилек 19 и гаек 20. На участках подсоединения гидроцилиндров 13, и 16 к корпусу 1 установлены грязесъемники 21 для очистки штоков 15 и 18 гидроцилиндров.
Каждый из гидроцилиндров 13, 16 содержат заднюю крышку 22, переднюю крышку 23 и цилиндр 24. Крышки 22 и 23 загерметизированы относительно цилиндра 24 уплотнительными кольцами 25 и 26. Внутри крышек 22, 23 и цилиндра 24 расположен шток-поршень (поз.15 для гидроцилиндров 13 и поз.18 для гидроцилиндров 16), который загерметизирован относительно цилиндра 24 уплотнительными кольцами 27 и 28 с защитными кольцами 29 и 30, а относительно задней крышки 22 и передней крышки 23 - манжетами 31 и 32 с защитными кольцами 33 и 34. В заднюю крышку 22 вворачивается винт 35 ручного дублирующего привода, на концах которого устанавливается штурвал (не показан). Винт 35 обеспечивает возможность фиксации закрытых плашек в
ручном режиме. В передней крышке 23 и задней крышке 22 выполнены каналы, заканчивающиеся резьбовыми отверстиями 36.
В систему гидравлического привода плашек входит также гидрораспределитель 37, который соединен с закрывающими и открывающими полостями гидроцилиндров 13 и 16 посредством трубопроводов 38 и имеет быстроразъемные соединения для связи с магистральным трубопроводами. Гидрораспределитель 37 расположен на боковой стороне 4 корпуса 1 на уровне его верхней секции 7 и закреплен на корпусе болтовым соединением. Трубопроводы 38 проходят в основном с той же боковой стороны 4 корпуса 1 превентора, на которой расположен гидрораспределитель 37 и на уровне верхней секции 7 корпуса 1. Концы трубопроводов 38 подсоединяются к резьбовым отверстиям 36 передней 23 и задней 22 крышек.
Трубопроводы 38 и гидрораспределитель 37 закрыты снаружи съемным защитным кожухом 39, выполненным в виде короба, который предохраняет трубопроводы и гидрораспределитель от повреждения. Кожух 39 закреплен на корпусе 1 гайками крепления гидроцилиндров и грузовыми винтами 40, которые одновременно служат перемещения превентора. На наружной передней стороне 57 выполнены отверстия 58 для прохода болтовых соединений, защищенные боковыми щитками 59.
Корпус 1 имеет также две пары противолежащих боковых отверстий 41 для прохода штоков 15, 18 гидроцилиндров 13, 16 расположенных перпендикулярно его осевому каналу 6 корпуса. Отверстия 41 выполнены попарно в верхней 7 и нижней 10 секциях корпуса. Отверстия 41 имеют выход на торцевые стороны 5 корпуса и сообщаются с соответствующими горизонтальными каналами 9, 12 в корпусе 1.
Кроме того, в корпусе 1 выполнены боковые окна для плашек, которые расположены перпендикулярно осевому каналу 6 корпуса и перпендикулярно осям отверстий 41 для прохода штоков гидроцилиндров. Боковые окна 42 для верхних плашек 8 имеют выход на одну из боковых сторон 4 корпуса 1 превентора. Эти боковые окна 42 закрыты единой крышкой 43, которая закрепляется на корпусе 1 посредством гаек 44 и шпилек 45 с возможностью съема. Боковые окна 46 для нижних плашек 11 имеют выход на другую противоположную боковую сторону 4 корпуса 1 и также закрыты единой съемной крышкой 47, закрепляемой
на корпусе 1 аналогичным образом. Между едиными съемными крышками 43, 47 и боковыми сторонами 4 корпуса 1 расположены герметизирующие уплотнители 48.
Концевые участки 14, 17 штоков 15, 18 гидроцилиндров 13, 16 соединены с соответствующими им плашками 8, 11 таким образом, что каждая плашка имеет возможность отсоединения от концевого участка соответствующего ей штока при ее поступательном перемещении в боковом окне 42. Для обеспечения такого соединения в стенке плашки, обращенной к штоку, выполнен Т-образный в сечении паз 49, а на концевом участке штока - Т-образного в сечении выступ 50, взаимодействующего с Т-образным пазом 49 плашки.
Как показано на фиг.6, каждая плашка трубная 8 содержит корпус 51 с центрирующим выступом 60 и установленные в корпусе уплотнитель трубный 52 и верхнее уплотнение 53, с установочными штифтами 61.
Каждая плашка глухая 11 содержит корпус 54 плашки и установленные в нем уплотнитель глухой 55 и верхнее уплотнение 56 с установочными штифтами 62 (фиг.7).
В случае проведения работ с применением рабочей жидкости замерзающей или густеющей при низкой температуре воздуха используется подогрев корпуса превентора путем подачи теплоносителе в кольцевую полость подогрева 63 с входным и выходным окнами 64, 65 соответственно, расположенных на торцевых сторонах 5, которые герметично закрываются крышками 66. Для слива конденсата из кольцевой полости подогрева в корпусе выполнено отверстие 67 с герметичной пробкой.
При использовании превентора его нижний фланец 3 устанавливают на верхнем фланце арматуры устья скважины и скрепляют с ним. При наличии труб в скважине задействуют гидроцилиндры 13 плашек трубных 8. При этом плашки 8 перемещаются в корпусе 1 независимо одна от другой в сторону осевого канала 6 корпуса. В результате встречного движения плашки 8 доходят до поверхности герметизируемых труб и плотно обжимают их. При отсутствии труб в скважине задействуют гидроцилиндры 16 плашек глухих 11. При этом плашки 11 перемещаются в корпусе 1 независимо одна от другой в сторону осевого канала 6 корпуса 1 и в своем крайнем закрытом положении сходятся в центре корпуса и перекрывают полость скважины. Перемещение плашек осуществляется
подачей давления в открывающую или закрывающую полости гидроцилиндров после подсоединения высокого давления от гидростанции управления к ниппелям быстроразъемного соединения на гидрораспределителе 37. Перемещение плашек на закрытие, при необходимости, можно произвести вращением штурвалов соответствующего привода по часовой стрелке.
В случае необходимости замены плашек 8, 11 удаление плашек из корпуса 1 превентора производят через боковые окна - плашки 8 удаляют через окна 42, а плашки 11 - через окна 46. Для удаления плашек отвинчивают гайки, которыми крышки 43, 47 крепятся к корпусу 1. После отвинчивания гаек снимают крышку и вынимают плашку через боковое окно в корпусе с помощью ключа, имеющегося в комплекте инструментов и принадлежностей превентора плашечного гидравлического.
1. Превентор, характеризующийся тем, что он содержит корпус, выполненный из двух секций с верхним и нижним фланцами, двумя боковыми и двумя торцевыми сторонами, и имеющий единый сквозной вертикальный осевой канал для прохода спускаемых в скважину труб, два сквозных горизонтальных канала, по одному в каждой секции, при этом в корпусе установлены два плашечных затвора, один из которых содержит две оппозитно расположенные верхние плашки трубные для герметизации труб по наружному диаметру, установленные в верхней секции корпуса с возможностью перемещения в верхних горизонтальных каналах корпуса в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса, а другой - две оппозитно расположенные нижние плашки глухие для перекрытия осевого канала корпуса при отсутствии труб в скважине, установленные в нижней секции корпуса с возможностью перемещения в нижних горизонтальных каналах корпуса в перпендикулярном осевому каналу корпуса направлении из крайнего открытого положения в крайнее закрытое положение и наоборот, причем для перемещения верхних плашек в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса, предусмотрена пара гидроприводов, присоединенных к верхней секции корпуса с его противоположных торцевых сторон, концевые участки штоков гидроцилиндров которых выполнены с возможностью соединения с верхними плашками, а для перемещения нижних плашек в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса служит пара гидроприводов, присоединенных к нижней секции корпуса с его противоположных торцевых сторон, концевые участки штоков гидроцилиндров которых выполнены с возможностью соединения с нижними плашками, превентор дополнительно снабжен гидрораспределителем, соединенным трубопроводом посредством быстросъемного соединения с одной стороны с закрывающими и открывающими полостями гидроприводов, а с другой стороны с магистральными трубопроводами, при этом корпус превентора имеет две пары расположенных перпендикулярно его осевому каналу противолежащих боковых отверстий для прохода штоков гидроприводов, выполненных попарно в верхней и нижней секциях корпуса, имеющих выход на его торцевые стороны и сообщающихся с соответствующими горизонтальными каналами в корпусе, при этом корпус снабжен расположенной между верхним и нижним плашечными затворами кольцевой полостью обогрева с входным выходным окнами на торцевые стороны корпуса и закрытых герметичными крышками, а на боковой стороне корпуса выполнено отверстие для слива конденсата закрываемое пробкой, при этом корпус снабжен боковыми окнами для замены плашек, расположенными перпендикулярно осевому каналу корпуса превентора и перпендикулярно отверстиям для прохода штоков гидроприводов, причем боковые окна для верхних плашек имеют выход на одну из боковых сторон корпуса превентора и закрыты единой съемной крышкой, а боковые окна для нижних плашек имеют выход на другую противоположную боковую сторону корпуса превентора и также закрыты единой съемной крышкой, при этом концевые участки штоков гидроцилиндров соединены с плашками таким образом, что каждая плашка имеет возможность отсоединения от концевого участка соответствующего ей штока при ее расположении в зоне бокового окна.
2. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что соединение концевого участка штока каждого гидроцилиндра с соответствующей плашкой образовано за счет выполнения в плашке, со стороны штока, Т-образного в сечении паза и наличия на концевом участке штока Т-образного в сечении выступа, взаимодействующего с Т-образным пазом плашки.
3. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что гидрораспределитель расположен на боковой стороне корпуса на уровне его верхней ступени и закреплен преимущественно болтовым соединением, причем трубопроводы проходят с одной из боковых сторон корпуса превентора, на которой расположен гидрораспределитель, на уровне верхней ступени этого корпуса, а трубопроводы и гидрораспределитель закрыты снаружи защитным кожухом, выполненным в виде короба, на наружной передней стороне которого выполнены для прохода болтового соединения отверстия, защищенные боковыми щетками.
4. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что гидроцилиндры закреплены на торцевых сторонах корпуса превентора преимущественно посредством шпилек и гаек, а участки подсоединения их к корпусу герметизированы манжетой и защитным кольцом.
5. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что на участках подсоединения гидроцилиндров к корпусу превентора могут быть установлены грязесъемники для очистки штоков гидроцилиндров.
6. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что для фиксации плашек в закрытом положении он снабжен механическим фиксатором, выполненным в виде перемещаемого в горизонтальном направлении вала со штурвалом и кинематически связанным с приводом.
7. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что между едиными съемными крышками и боковыми сторонами корпуса расположены герметизирующие уплотнители.
8. Превентор по п.1, характеризующийся тем, что каждая плашка трубная содержит корпус, снабженный центрирующим выступом и установленными в корпусе уплотнитель трубный и верхнее уплотнение, снабженное штифтом установочным, а каждая плашка глухая содержит корпус плашки и установленные в нем уплотнитель глухой и верхнее уплотнение, снабженное штифтом установочным.
