Муфта устьевого оборудования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()950898 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.07.80 (21) 2964310/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 21 В 33/03

Гасударственный кемитет (53) УДК 622.245..7 (088.8) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.82 по делам изобретений и аткрмтий (72) Авторы изобретения,(В. И. Удовиченко, В. М. Сперанский В. С. Шелкова I .Ô. ô ôôô ó

1g we. ktiyp U 1ВЩЯЩ1д (71) Заявитель (54) МУФТА УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности может быть использовано для соединения подводного устьевого оборудования с морским стояком и устьем скважины.

Известна муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующее и запорное устройства, внутренний и наружный корпу-. са, поршневую группу (1).

Устройство не обеспечивает надежной работы из-за заклинивания в процессе фиксации и расфиксации сегментов запорного устройства.

Известна муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующий узел, корпус и кожух, образующие полость, в которой .5 установлен запорный механизм, включающий фиксирующие элементы и взаимодействующие с ними конусными поверхностями поршни фиксации и расфиксации (2).

Однако, во время расфиксации в запорном устройстве возникают перекосы сегментом, что приводит к заклиниванию их, снижается надежность работы соединителя.

Это связано с тем, что при фиксации усилие от поршневой группы передается на

2 сегменты запорного устройства, а далее на металлическое уплотнение герметизирующего устройства, сжимая его в радиальном направлении, образуя реактивную составляющую силу, которая действует на се1менты запорного устройства. При расфиксации же усилие от поршневой группы действует в направлении, противоположном реактивной составляющей силе, что приводит к заклиниванию сегментов запорного устройства. Кроме того, из-за большой величины хода поршневой группы, складывающегося из ходов необходимых для фиксации и расфиксации, соединитель имеет большие габариты и массу.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет устранения заклинивания фиксирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что поршни фиксации и расфиксации концентрично установлены друг относительно другого и образуют соответственно с кожухом и ко1пусом связанные между собой камеры, а конусы взаимодействующих с фиксирующими элементами поверхностей поршней направлены в противоположные стороны.

950898

На фиг. 1 показана муфта устьевого оборудования, общий вид; на фиг. 2 — запорный механизм (узел 1 на фиг. 1).

Муфта устьевого оборудования содержит герметизирующий узел 1 с кронштейном 2, корпус 3 и кожух 4, образующие полость 5, в которой установлены поршень фиксации 6, поршень расфиксации 7 и фиксирующие элементы — сегменты 8. Конические поверхности А и Б выше указанных поршней взаимодействуют соответственно с коническими поверхностями В и Г секторов фиксирующих элементов, причем конусы фиксации В и расфиксации Г направлены в противоположные стороны.

В радиальные пазы кожуха 4 запрессованы шпонки 9, удерживающие сегменты от выпадания, и позволяющие им свободно перемещаться в радииальном направлении в своих пазах по внутренней торцевой поверхности наружного корпуса 4.

Сегменты 8 контактируют своей конической поверхностью Д с конической поверхностью Е головки устья скважины 10. Уплотнения корпуса 3 и кожуха 4 образуют герметичные гидравлические полости, Ж, 3, И. называемые соответственно полостями расфиксации, фиксации и открытия. Полость расфиксации Ж и полость открытия И соединены между собой отверстиями 11. Подвод давления в полость фиксации 3 осуществляется через полый шток 12, а полости К и Л над поршневой группой и под ней соединены между собой отверстиями

13 и образуют замкнутую внутреннюю полость соединителя, заполненную, например, антикоррозионным ингибитором. Отверстие

14 кожуха служит для слива ингибитора и попавшей туда морской воды из внутренней полости соединителя, причем полости К и Л могут быть снабжены уплотнениями и быть изолированы от внешней среды, а отверстие 14 в этом случае глушится пробкой.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При стыковке муфты с устьем, она спускается на головку устья скважины 10. При подаче давления в полость 3 через полый шток 12 поршень фиксации 6 опускается вниз и конической поверхностью А взаимодействует с конусом фиксации В сегментов

8 фиксирующих элементов 2, заставляя перемещаться сегменты 8 в радиальном направлении.

Поршень расфиксации 7 при этом перемещается вверх и освобождает сегменты 8, которые, заходя в паз головки устья скважины 10 и конической поверхностью Д через коническую поверхность Е, поджимают муфту к торцу головки 10, сжимая в радиальном направлении металлические уплотнения 1, что приводит к возникновению реактивной составляющей силы, действующей

4 через головку устья скважины 10 на сегменты 8.

Расстыковка муфты устьевого оборудования с устьем осуществляется следующим образом.

При подаче давления через отверстие 11 в полости расфиксации Ж и в полость открытия Л, поршень фиксации 6 перемещается вверх, освождая сегменты 8, а поршень расфиксации перемещается вниз и конической поверхностью Б взаимодействует с конусом расфиксации Г, перемещая сегменты 8, которые выходят из паза головки устья скважины 10, причем реактивная сила, образующаяся при фиксации и действующая на сгементы со стороны герметизирующего устройства, совпадает по направлению с силой, действующей от поршня расфиксации 7 на сегменты 8, Затем муфту снимают с головки устья скважины 10. В процессе стыковки и рассгыковки муфты с устьем, кронштейн 2 удерживает металлическое уплотнение 1 на конической поверхности корпуса 3, а сегменты 8 удерживаются на внутренней торцевой поверхности кожуха 4 шпонкой 9.

Для перемещения поршневой группы необходимо, чтобы полости К и Л сообщались их соединяют отверстием 13. Для слива морской воды из соединителя после его подъема на палубу бурового судна служит отверстие 14.

Предлагаемое техническое решение обес печивает повышение надежности работы соединителя подводного устьевого оборудования за счет исключения заклинивания сегментов запорного устройства; снижение габаритов и массы муфты за счет перекрытия хода поршневой группы при фиксации и расфиксации.

Формула изобретения

Муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующий узел, корпус и кожух, образующие полость, в которой установлен запорный механизм, включающий фиксирующие элементы и взаимодействующие с ними конусными поверхностями поршни фиксации и расфиксации, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет устранения заклинивания фиксирующих элементов, поршни фиксации и расфиксации концентрично установлены один относительного другого, и образуют соответственно с кожухом и корпусом связанные между собой камеры, а конусы взаимодействующих с фиксирующими элементами поверхностей поршней направлены в противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 629319, кл. Е 21 В 33/03, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 754042, кл; Е 21 В 33/03, 1978 (прототип).

950898

Г

Редактор Г. Гербер

Заказ 5640/35

Состав и тел ь И. Кеп к е

Техред А. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ ? осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4