Плашка превентора

Изобретение относится к устройствам, используемым в превенторах, предназначенных для герметизации устья при наземном и подводном бурении нефтяных и газовых скважин. Обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы. Сущность изобретения: плашка превентора содержит корпус в виде полукольца с размещенным в нем с внутренней стороны вкладышем. Вкладыш снабжен уплотнителем, включающим внутреннее полукольцо для взаимодействия с уплотняемой трубой и два, размещенных по высоте вкладыша, наружных полукольца с уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора. Согласно изобретению наружные полукольца выполнены разными по высоте с криволинейной поверхностью, имеющей радиусный участок в сечении со смещенным в сторону внутреннего полукольца центром. Выпуклая часть радиусного участка размещена выше поверхности вкладыша, а края - ниже поверхности вкладыша. Край с внешней стороны размещен ниже другого. Выпуклая часть радиусного участка одного наружного полукольца - выше поверхности вкладыша на величину не менее одного, а другого наружного полукольца - на величину не менее двух осевых зазоров между корпусами плашки и превентора. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, используемым в превенторах, предназначенных для герметизации устья при наземном и подводном бурении нефтяных и газовых скважин.

Известна плашка превентора, содержащая корпус в виде полукольца с размещенным в нем с внутренней стороны вкладышем, снабженным уплотнителем, выполненным в виде внутреннего полукольца, для взаимодействия с уплотняемой трубой, и двух, размещенных по высоте вкладыша, наружных полуколец уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора (см. описание к авторскому свидетельству №1273504, МПК Е 21 В 33/06 от 26.06.86).

В известной плашке наружные полукольца уплотнителя выполнены в сечении в виде равных по величине прямоугольников. Размещение уплотняющей поверхности наружных полуколец в известной плашке на уровне поверхности вкладыша предотвращает срез уплотнителя при эксплуатации плашки.

При износе рабочих поверхностей вкладыша и корпуса превентора в процессе эксплуатации, выполненная на уровне поверхности вкладыша уплотняющая поверхность не обеспечивает герметизацию уплотняемой поверхности корпуса превентора, вследствие чего плашка полностью подлежит замене, сокращая тем самым межремонтный период превентора.

Вкладыш плашки выполнен из отдельных опорных элементов, вставок и торцевых упоров, имеющих возможность ориентации друг относительно друга при взаимодействии с корпусом, что усложняет конструкцию и снижает надежность работы устройства.

Известна плашка превентора, принятая в качестве прототипа, содержащая корпус в виде полукольца с размещенным в нем с внутренней стороны вкладышем, снабженным уплотнителем, выполненным в виде внутреннего полукольца, для взаимодействия с уплотняемой трубой, и двух, размещенных по высоте вкладыша, наружных полуколец уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора (см. описание к авторскому свидетельству №1023069, МПК Е 21 В 33/06 от 23.06.81).

Наружные полукольца уплотнителя выполнены в сечении в виде равных по величине прямоугольных трапеций, большее основание которых является уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора.

Размещение уплотняющей поверхности наружных полуколец на уровне поверхности вкладыша предотвращает срез уплотнителя при эксплуатации плашки, выполнение же наружных полуколец одинаковыми по высоте не обеспечивает длительную эксплуатацию уплотнителя плашки.

При износе рабочих поверхностей вкладыша и корпуса превентора, уплотнитель не обеспечивает герметизацию уплотняемой поверхности корпуса превентора и плашка полностью подлежит замене, сокращая тем самым межремонтный период превентора.

Известное устройство имеет сложную конструкцию и технологию изготовления и ненадежно в работе.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы, за счет увеличения межремонтного периода превентора путем увеличения срока службы уплотнителя плашки.

Техническая задача решается тем, что в плашке превентора, содержащей корпус в виде полукольца с размещенным в нем с внутренней стороны вкладышем, снабженным уплотнителем, выполненным в виде внутреннего полукольца, для взаимодействия с уплотняемой трубой, и двух, размещенных по высоте вкладыша, наружных полуколец уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора, согласно изобретению наружные полукольца выполнены разными по высоте с криволинейной поверхностью, имеющей радиусный участок в сечении со смещенным в сторону внутреннего полукольца центром, выпуклая часть радиусного участка размещена выше поверхности вкладыша, а края - ниже поверхности вкладыша, причем край с внешней стороны размещен ниже другого, выпуклая часть радиусного участка одного наружного полукольца выше поверхности вкладыша на величину не менее одного, а другого наружного полукольца - на величину не менее двух осевых зазоров между корпусами плашки и превентора.

У предлагаемой плашки криволинейная уплотняющая поверхность наружных полуколец, с радиусным участком в сечении, обеспечивает заход в зону уплотнения без среза и компенсацию объема уплотнителя при сжатии, что увеличивает срок службы уплотнителя плашки.

Размещение выпуклой части уплотняемой поверхности выше поверхности вкладыша и смещение центра радиусного участка в сторону внутреннего полукольца обеспечивает надежное прилегание уплотнителя (резины) к уплотняемой поверхности корпуса превентора.

В отличие от известных плашек, в предлагаемой плашке используют в работе поочередно уплотняющие поверхности обоих наружных полуколец уплотнителя, для чего их выполняют разными по высоте на величину ремонтного размера (величину предполагаемого износа корпуса первентора и вкладыша в процессе эксплуатации), что позволяет увеличить срок службы плашки почти вдвое

В известных плашках в процессе эксплуатации используют уплотняющую поверхность одного наружного полукольца, уплотняющая поверхность второго полукольца не используется, а служит для удобства установки плашки (исключения ошибки при сборке превентора). Равная высота наружных полуколец в известных плашках не позволяет компенсировать величину износа поверхности корпуса превентора при эксплуатации, что сокращает его межремонтный период.

Предлагаемая плашка для превентора иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3, где:

на фиг.1 изображена плашка в корпусе превентора, фронтальная проекция;

на фиг.2 - то же, горизонтальная проекция;

на фиг.3 - то же, выносной элемент А с фиг.1;

на фиг.4 - то же, уплотнитель плашки в рабочем положении.

Плашка превентора содержит корпус 1 в виде полукольца, вкладыш 2, размещенный с внутренней стороны корпуса 1 и уплотнитель.

Уплотнитель, например, из резины выполнен в виде внутреннего полукольца 3 для взаимодействия с уплотняемой трубой 4 и двух наружных полуколец 5 и 6, размещенных по высоте вкладыша 2. Наружные полукольца 5 и 6 выполнены разными по высоте и имеют криволинейную уплотняющую поверхность 7 для взаимодействия с корпусом 8 превентора.

Криволинейная уплотняющая поверхность 7 в сечении выполнена с радиусным участком, центр которого смещен в сторону внутреннего полукольца 3, причем выпуклая часть радиусного участка размещена выше поверхности вкладыша 2, а края - ниже поверхности вкладыша 2.

Край 9 уплотняющей поверхности 7 размещен ниже поверхности вкладыша 2 для обеспечения захода в зону уплотнения без среза, а край 10 размещен ниже края 9 для обеспечения компенсации объема уплотнителя (резины) при сжатии.

Для обеспечения надежного прилегания уплотняемой поверхности 7 к корпусу 8 превентора выпуклая часть радиусного участка наружного полукольца 5 размещена выше поверхности вкладыша 2, например, на величину не менее одного, а наружного полукольца 6 - на величину не менее двух осевых зазоров Δ, необходимых для установки корпуса 1 плашки в корпус 8 превентора, при этом разница высот наружных полуколец колец 5 и 6 не менее двух величин этого зазора, т.е. отличается на величину межремонтного износа корпуса 8 превентора и вкладыша 2 при эксплуатации. Наружные полукольца 5 и 6 маркируют для исключения ошибки при установке в корпус превентора.

Плашка работает следующим образом.

В начале эксплуатации корпус 1 плашки устанавливают в корпусе 8 превентора, размещая наружным кольцом 5 (с меньшей высотой) в сторону уплотняемой поверхности корпуса 8 превентора.

В процессе эксплуатации рабочие поверхности корпуса 8 превентора и вкладыша 2 изнашиваются, при этом герметичность уплотняемой поверхности снижается.

Для повышения герметичности уплотняемой поверхности первоначально подлежит замене только вкладыш 2 с уплотнительными полукольцами 3, 5, 6. При этом корпус 1 плашки и корпус 8 превентора продолжают использовать, а новый вкладыш 2 устанавливают наружным полукольцом 6 с большей высотой в сторону корпуса 8 превентора.

Таким образом, меняя в межремонтный период превентора в плашке только вкладыш с уплотнителем, увеличивают в два раза срок службы плашки и межремонтный период превентора, т.е. его демонтаж и ремонт.

Плашка превентора, содержащая корпус в виде полукольца с размещенным в нем с внутренней стороны вкладышем, снабженным уплотнителем, включающим внутреннее полукольцо для взаимодействия с уплотняемой трубой и два размещенных по высоте вкладыша, наружных полукольца с уплотняющей поверхностью для взаимодействия с корпусом превентора, отличающаяся тем, что наружные полукольца выполнены разными по высоте с криволинейной поверхностью, имеющей радиусный участок в сечении со смещенным в сторону внутреннего полукольца центром, выпуклая часть радиусного участка размещена выше поверхности вкладыша, а края - ниже поверхности вкладыша, причем край с внешней стороны размещен ниже другого, выпуклая часть радиусного участка одного наружного полукольца - выше поверхности вкладыша на величину не менее одного, а другого наружного полукольца - на величину не менее двух осевых зазоров между корпусами плашки и превентора.