Устройство для герметизации устья скважины

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Соцыолистыческык

Республик ()883330

{61) Дополнительное к аат. саид-ву (51)Ч. Кл.

Е 21 В 33/06

{22)Заявлеио13,12.79 {21) 2852427/22 03 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

5Ьаудврстеалный комитет

СССР ав делан язаеретепкй и открытей

Опубликовано 23.11.8). Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25. ) 1 ° 81 (53) УДК 622.245. .7 (088.8) (72) Авторы изобретения пов

И. А. Расторгуев, И, Г, Шарафутдинов ститут ва

Восточный научно-исследовательский н по технике безопасности и промсанита нефтяной промьппленности

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для оборудования устья скважин и может быть использовано для герметизации устья при бурении или ремонте нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для герметизации устья скважин, содержащее корпус с фланцами и плашки с механизмами их привода (1) . то

Недостатком известного устройства для герметизации устья нефтяных сква" жин является отсутствие возможности автоматического перекрытия устья скважины при аварии наземного обо1$ рудования, а закрытие превентора требует присутствия людей, что не всегда возможно.при открытом фонтанировании скважины, а сама процедура закрытия длительная и трудоемкая., Известно также устройство для герметизации устья скважины, содержащее установленный между верхним и нижним фланцами корпус с превентором, включающим запорный орган и приводные гидроцилиндры и механизм для автоматического срабатывания превентора(2) .

Однако устройство требует установки диафрагмы, а также измерительной системы, что усложняет систему и снижает надежность перекрытия скважины.

Цель изобретения — обеспечение надежного перекрытия скважины при разрушении наземного оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что механизм для автоматического срабатывания превентора выполнен в виде связанного с полостью верхнего фланца патрубка, в котором установлен подпружиненный поршень со штоком, и установленного в цилиндре золотника, который жестко связан со штоком и выполнен с проточками, причем цилиндр имеет связь с атмосферой, а полость нижнего фланца через проточки золотника связана с надпоршневой и подпоршневой полостями гидроцилиндров превентора, 883330 4

На чертеже показан общий вид устройства в разрезе.

Устройство состоит иэ корпуса 1, в поперечном сечении которого в пазах 2 установлен запорный орган— плоские плашки 3 превентора с гидроцилиндрами 4, жестко скрепленные кор. пусоя 1. Над плашками 3 в корпусе 1 врезан патрубок 5, принимающий общее давление в корпусе 1, и цилиндр 6.

В патрубке 5 установлен поршень 7 с пружиной 8 (и регулировочной гайкой 9, Поршень 7 тягой жестко..соединен со штоком 10 золотника 11, имеющего две проточки 12 и 13. Под плашками в корпусе I выполнено отверстие 14 приема динамического давления, для чего над ним установлен козырек 15 или может быть установлена трубка с от крытым концом, которая трубопроводом

16 через вентиль 17 соединяется с проточкой 12 золотника.11. Эта же проточка 12 золотьп ка 11 трубопровода

18 параллельно соединяется с подпоршневыми полостями гидроцилиндров 4, а проточка 13 трубопроводом 19 .надпоршневыми полостями этих гидроцилиндров

4. Корпус 1 снабжен нижйим 20 и верх= ним 21 фланцами, нижним он закрепляется на фланце устья скважины 22, а верхним крепится наземный трубопровод 23.

Устройство для герметизации устья скважин работает следующим образом.

При пуске в эксплуатацию скважины

22 через нее, корпус 1 и наземный тру бопровод 23 с определенной скоростью и давлением проходит продукт, например газ. Запуск скважины производится при закрытом вентиле 17 трубопро вода 16. Из корпуса 1 через патрубок

5 подается внутреннее давление газа, который действует на поршень 7, и, сжимая .пружину 8, передвигает его вправо, соответственно передвигая шток 10 золотника 11. Регулируя сте" пень сжатия пружины 8 гайкой 9 устанавливают шток 10 золотника 11 в пра. вое крайнее положение до упора без натяжения, что возможно проконтролировать вручную за шток 10, открывают вентиль 17 и устройство цриходит в положение готовности. Динамическое давление газового потока через трубопровод 16, проточку 12 штока IG u трубопровод 18 подается пЬд поршневые полости гидроцилиндров 4, которые удерживают свои штоки во втянутом положении, там самым удерживают и плашки 3 в открытом положении. В это время надпоршневые полости гидроцилиндров 4 через трубопровод 19 и проточку 13, шток 10 золотника 11 сообщаются с.атмосферой.

При разрушении наземного трубопровода 23 в полости корпуса 1 происходит падение общего давления, в то же время падение динамического давления по

1р крайней мере, не происходит ввиду уве- . личения скорости газового потока. Падение давления в корпусе 1 через патрубок 5 передается под поршень 7, действие давления на поршень 7 снижается, и он под действием сжатой пружины

8 перемещается влево и перемещает за собой шток 10 золотника 11 с которым перемещаются его проточки 12 и 13.

Трубопровод 18 через проточку 12 соединяется с атмосферой,и давление в подпоршневых полостях гидроцилиндров исчезает, а трубопровод 19 через .проточку 13 соединяется с трубопроводом 16 приема динамического давления, и в надпоршневых полостях гидроцилиндров 4 устанавливается высокое давление. Гидроцилиндры 4 .выдвигают

35 №О №5

55 свои штоки и сближают плашки 3, которые перемещаются в пазах 2 и перекрывают сечение корпуса 1, тем самым автоматически прекращают выход газа из скважины 22. По мере перекрытия сечения корпуса 1 под плашками 3 происходит падение динамического давления газов, так как снижается скорость их истечения, но зато повышается общее давление до-пластового,что таким же образом передается через врезку 14 на закрытие плашек 3 и последующее их о надежное удержание в закрытом положении.

Возврат устройства в исходное положение после ремонта наземного трубопровода 23 возможен вручную возвратом штока 10 золотника 11 в правое крайнее положение, что описанным образом осуществляет открытие плашек 3 в корпусе 1 и восстановление давления

rasa над ними, после чего шток 10 остается в заданном рабочем положении и устройство находится в повторной готовности

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает автоматическое и . 1 надежное перекрытие скважины при любых разрушениях трубопроводов или иной арматуры, исключая потери про дукта, отравление среды и пожароопасность.

883330

Формула изобретения

Составитель И. Кепке

Редактор P. Цицика Техред:Э.Фечо . Корректор Е. Рошко

Заказ 10147/45 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для герметизации-устья скважины, содержащее установленный между верхним и нижним фланцами корпус с превентором, включающим запорный орган и приводные гидроцилиндры и механизм для автоматического срабатывания превентора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,, с целью обеспечения надежного перекрытия скважины при разрушении наземного оборудования, механизм для автоматического срабатывания превентора выполнен в виде связанного с полостью верхнего фланца патрубка, в котором установлен подпружиненный поршень со штоком и установленного в цилиндре золотника, который жестко связан со штоком и выполнен с проточками, причем цилиндр имеет связь с атмосферой, а полость нижнего фланца через проточки золотника связана с надпоршиевой и подпоршневой полостями гидроцилиндров превентора.

Источники информации, <о принятые во внимание при экспертизе

l. Превенторы зарубежного произ. водства.Обзоры зарубежной литературы..

М., 1970, с. 16-19.

2. Роматов В. П. Разработка автоматического превентора. НТС "Машины и нефтяное оборудование", 1973, В 10, э. с. 8-10 (прототип).