Гидропривод универсального превентора
Владельцы патента RU 2461698:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для автоматического предотвращения возгораний открытых фонтанов. Гидропривод универсального превентора содержит бак для рабочей жидкости, погруженный в рабочую жидкость маслосборник, соединенный с всасывающей линией шестеренного насоса, нагнетательная линия которого соединена через обратный клапан и фильтр с гидроаккумулятором, соединенным при помощи трубопровода и вентиля с блоком распределителей с ручным управлением, который соединен с запорной камерой универсального превентора. На внешней поверхности универсального превентора установлен автоматический вспомогательный привод, выход которого соединен через обратный клапан и тройник с линией запорной камеры универсального превентора и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень, над поршнем расположен пиротехнический и инициирующий заряд, под поршнем во внутренней полости корпуса находится определенный объем рабочей жидкости, снизу к поршню прикреплен сигнальный стержень, который герметизирован на выходе из корпуса при помощи уплотнения, в нижней части корпуса установлен штуцер. Технический результат обеспечивает автоматическое закрытие устья скважины в начальной стадии возгорания открытого фонтана. 2 ил.
Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для автоматического предотвращения возгораний открытых фонтанов в начальной стадии их появления при бурении скважин.
Известно устройство для герметизации устья скважины с автоматическим приводом [патент RU 2347061, опубл. 20.02.2009], содержащее установленный между верхним и нижним фланцами трубопроводов корпус с превентором, включающий запорный орган и приводные гидроцилиндры с механизмом для автоматического срабатывания превентора, который выполнен в виде установленного в цилиндре золотника. Цилиндр имеет связь с атмосферой и полостями гидроцилиндров и трубопровода. Цилиндр золотника установлен на штуцере трубопровода ниже нижнего фланца, который выполнен в виде одного поршня на половину длины его цилиндра с подпружиненным штоком, подпоршневая полость которого сообщается с полостью трубопровода и подпоршневыми полостями гидроцилиндров превентора, а надпоршневая полость - с атмосферой и подпоршневыми полостями гидроцилиндров превентора, при этом штоки поршней гидроцилиндров подпружинены с надпоршневой стороны.
Недостатком данного устройства является то, что автоматический привод превентора не будет работоспособен при бурении скважин с открытым устьем (а таким способом в РФ бурятся почти все скважины), т.к. при фонтанировании скважины через открытое устье не будет происходить существенного падения давления внутри противовыбросового оборудования по сравнению с режимом нормальной работы.
Известен гидропривод противовыбросового оборудования [Баграмов Р.А. "Буровые машины и комплексы": учебник для ВУЗов. - М.: Недра, 1988, - 501 с.: ил. стр.462-464], содержащий бак для рабочей жидкости, погруженный в рабочую жидкость маслосборник, соединенный с всасывающей линией шестеренного насоса, нагнетательная линия шестеренного насоса соединена через обратный клапан и фильтр с гидроаккумулятором, который, в свою очередь, соединен при помощи трубопровода через вентили с блоком распределителей с ручным управлением, которые соединены с запорной камерой универсального превентора.
Недостатками гидропривода является то, что привод универсального превентора осуществляется только при помощи накопленной энергии давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе, в случае отказа которого универсальный превентор неработоспособен. Также недостатком является то, что не реализован автоматический привод универсального превентора в случае возгорания фонтанирующего флюида, закрытие превенторов осуществляется вручную с пульта управления.
Техническим результатом изобретения является создание гидропривода универсального превентора, который позволит автоматически закрыть универсальный превентор при начавшемся пожаре на устье скважины.
Задача для достижения технического результата решается тем, что гидропривод универсального превентора, содержащий бак для рабочей жидкости, погруженный в рабочую жидкость маслосборник, соединенный с всасывающей линией шестеренного насоса, нагнетательная линия которого соединена через обратный клапан и фильтр с гидроаккумулятором, соединенным при помощи трубопровода и вентиля с блоком распределителей с ручным управлением, который соединен с запорной камерой универсального превентора, согласно изобретению на внешней поверхности универсального превентора установлен автоматический вспомогательный привод, выход которого соединен через обратный клапан и тройник с линией запорной камеры универсального превентора и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень, над поршнем расположен пиротехнический и инициирующий заряд, под поршнем во внутренней полости корпуса находится определенный объем рабочей жидкости, снизу к поршню прикреплен сигнальный стержень, который герметизирован на выходе из корпуса при помощи уплотнения, в нижней части корпуса установлен штуцер.
На фиг.1 изображена схема гидропривода универсального превентора, на фиг.2 изображен автоматический вспомогательный привод.
Гидропривод универсального превентора состоит из (см. фиг.1) бака 1 для рабочей жидкости, погруженного в рабочую жидкость маслосборника 2, соединенного с всасывающей линией 3 шестеренного насоса 4, нагнетательная линия 5 шестеренного насоса 4 соединена через обратный клапан 6 и фильтр 7 с гидроаккумулятором 8, который, в свою очередь, соединен при помощи трубопровода и вентиля 9 с блоком распределителей 10 с ручным управлением, который соединен с запорной камерой 11 универсального превентора 12, установленного на устье скважины. На внешней поверхности универсального превентора 12 закреплен автоматический вспомогательный привод 13, выход которого соединен через обратный клапан 14 и тройник 15 с линией 16 запорной камеры 11 универсального превентора 12. Автоматический вспомогательный привод 13 (см. фиг.2) состоит из корпуса 17, внутри которого установлен поршень 18, над поршнем расположен пиротехнический заряд 19 и инициирующий заряд 20, под поршнем во внутренней полости корпуса находится определенный объем рабочей жидкости 21, снизу к поршню прикреплен сигнальный стержень 22, который герметизирован на выходе из корпуса при помощи уплотнения 23, в нижней части корпуса установлен штуцер 24.
Устройство работает следующим образом.
При начавшемся возгорании открытого фонтана на устье скважины резко повышается температура. Универсальный превентор 12 вместе с автоматическим вспомогательным приводом 13 установлены на устье скважины и при повышении температуры на устье при начавшемся пожаре до 150-200°С внутри корпуса 17 воспламеняется инициирующий заряд 20, а затем срабатывает пиротехнический заряд 19, и образующиеся продукты горения давят на поршень 18, который выталкивает рабочую жидкость 21 через штуцер 24, обратный клапан 14 и тройник 15 в запорную камеру 11 универсального превентора 12, который перекрывает устье скважины, тем самым ликвидируя источник возгорания - открытый фонтан. При срабатывании автоматического вспомогательного привода 13 сигнальный стержень 22 выходит из него на некоторую длину, тем самым обеспечивая сигнализацию обслуживающему персоналу о том, что автоматический вспомогательный привода 13 сработал.
Таким образом, предлагаемый гидропривод универсального превентора обеспечивает автоматическое закрытие устья скважины в начальной стадии возгорания открытого фонтана.
Гидропривод универсального превентора, содержащий бак для рабочей жидкости, погруженный в рабочую жидкость маслосборник, соединенный с всасывающей линией шестеренного насоса, нагнетательная линия которого соединена через обратный клапан и фильтр с гидроаккумулятором, соединенным при помощи трубопровода и вентиля с блоком распределителей с ручным управлением, который соединен с запорной камерой универсального превентора, отличающийся тем, что на внешней поверхности универсального превентора установлен автоматический вспомогательный привод, выход которого соединен через обратный клапан и тройник с линией запорной камеры универсального превентора и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень, над поршнем расположен пиротехнический и инициирующий заряд, под поршнем во внутренней полости корпуса находится определенный объем рабочей жидкости, снизу к поршню прикреплен сигнальный стержень, который герметизирован на выходе из корпуса при помощи уплотнения, в нижней части корпуса установлен штуцер.
