ФЛАНЦЕВЫЙ ЗАХВАТ

Фланцевый  захват  относится к нефтяной промышленности, предназначен для быстрого подсоединения к фланцу электрического центробежного насоса (ЭЦН) колонны бурильных труб и может быть использован для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе.
Система электрического центробежного насоса, как правило, состоит из нескольких секций. Общая длина системы электрического центробежного насоса превосходит высоту мачты, используемой для спуска и подъёма бурового инструмента. В связи с невозможностью спуска собранного центробежного насоса монтаж его секций осуществляют непосредственно на буровой. В процессе монтажа секции насоса препятствуют перекрытию скважины, в связи с чем, в случае угрозы выброса, секцию насоса либо сбрасывают скважину, что является серьёзной аварией, либо прикручивают к секции патрубок с фланцевым соединением, после чего спускают компоновку в скважину и герметизируют скважину привентором по наружному диаметру патрубка. Сложность описанной процедуры заключается в прикручивании шести соединительных шпилек с мелкой резьбой. Установка упомянутых шпилек занимает значительное время, особенно в стрессовой ситуации.
Известен «ЛОВИТЕЛЬ» по патенту РФ на полезную модель №84912 от 11.02.2009, опубликован 20.07.2009, МПК E21B 31/18, содержащий трубчатый корпус с кольцевой проточкой и установленные в нем с возможностью перемещения захватывающие элементы сегментного типа, верхние части которых размещены в кольцевой проточке, отличающийся тем, что на внутренней и наружной поверхностях верхней части захватывающих элементов и в кольцевой проточке корпуса выполнены ответные конические проточки, а нижние части захватывающих элементов размещены в окнах корпуса, выполненных равномерно по его окружности в количестве, соответствующем числу захватывающих элементов.
Наиболее близким по технической сути является «ЛОВИТЕЛЬ» по патенту РФ на изобретение №2171355 от 22.12.1999, опубликован 22.12.1999, МПК E21B 31/18, включающий полый корпус с боковыми окнами, установленную в нем пружину и размещенную под ней с возможностью ограниченного осевого перемещения цангу с захватными выступами на нижних концах ее перьев, отличающийся тем, что перья цанги и захватные выступы на их концах сопряжены по сферической поверхности, наружная поверхность нижних концов перьев и внутренняя поверхность корпуса под боковыми окнами, контактирующие друг с другом, выполнены коническими, а величина осевого перемещения цанги меньше высоты конической поверхности корпуса под боковыми окнами; поверхность захватных выступов, сопряженная с внутренней поверхностью перьев цанги, расположена под острым углом к продольной оси цанги.
Известные технические решения предназначены для ловильных работ в скважине при ликвидации аварий и используются для извлечения из скважин элементов, оканчивающихся в верхней части наружным буртиком, например, фланцем, муфтой или замком. Данные решения хотя и могут быть применены для работы в устье скважины для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе, но для этих целей они излишне конструктивно сложны, кроме того их размещение и фиксация на фланце требует от оператора значительного времени. В связи с вышеизложенным, применение ловителя для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при угрозе выброса из скважины нерационально.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего осуществлять быстрый и надежный захват многогранного в плане фланца электрического центробежного насоса и последующий спуск электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе.
Поставленная задача решена за счет фланцевого захвата, содержащего переводник и полый корпус, внутри которого установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненная вилка, при этом на внутренней поверхности нижней части корпуса выполнены выступы, образующие попарно диаметрально расположенные грани, а вилка ограничена от поворота относительно оси корпуса; вилка снабжена средством зацепления, а в боковой поверхности корпуса выполнен вертикально ориентированный вырез; средство зацепления вилки выполнено в виде отверстия; на вилке выполнены два клиновидных уступа; в верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба.
Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 – продольный разрез фланцевого захвата, на фиг.2 – фланцевый захват, вид снизу.
На фиг. 1, фиг. 2 изображены фланцевый захват 1, переводник 2, корпус 3, вилка 4, уступы 5, средство 6 зацепления, пружина 7,  кольцо 8 упорное, выступы 9, грани 10.
Фланцевый захват выполнен следующим образом.
Фланцевый захват 1, содержит полый цилиндрический корпус 3. Корпус 3 установлен на переводник 2 при помощи резьбового соединения, для чего в верхней части корпуса 3 выполнена внутренняя резьба. В верхней части переводника 2 выполнена присоединительная муфтовая замковая резьба, предназначенная для его подсоединения к буровой колонне. Внутри корпуса 3 выполнены диаметрально расположенные продольные пазы, в которые установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения вилка 4. Пазы препятствуют повороту вилки 4 относительно оси корпуса 3. Вилка 4 выполнена подпружиненной пружиной 7 и снабжена двумя клиновидными уступами 5. Опционально пружина 7 расположена между переводником 2 и кольцом 8 упорным, установленным на вилку 4. Вилка 4 снабжена средством 6 зацепления, выполненным в форме сквозного отверстия. В боковой поверхности корпуса 3 напротив средства 6 зацепления вилки 4 выполнен вертикально ориентированный вырез. На внутренней поверхности нижней части корпуса 3 выполнены выступы 9, образующие шесть или восемь попарно диаметрально расположенных граней 10. Количество граней выбирают в зависимости от типа фланца применяемого на объекте насоса. Выступы 9 образуют в нижней торцевой части корпуса 3 отверстие, содержащее попарно расположенные друг напротив друга грани 10. Внутренняя поверхность образованного выступами 9 отверстия эквидистантна внешней поверхности фланца. Расстояние между гранями 10 выступов 9 подбирают таким образом, чтобы в сформированное ими отверстие проходил фланец электрического центробежного насоса (ЭЦН) с небольшим зазором.
Фланцевый захват работает следующим образом.
Фиксация фланца насоса в корпусе 3 захвата 1 осуществляется за счет наличия многогранных поверхностей на фланце электрического центробежного насоса и внутренней поверхности корпуса 3 захвата 1. В случае возникновения угрозы выброса захват 1 размещают на фланце электрического центробежного насоса, после чего корпус 3 захвата 1 насаживают на фланец до упора,  приподнимая тем самым подпружиненную вилку 4. Фланец насоса проходит между гранями 10 выступов 9 и размещается в полом корпусе 3. Захват 1 проворачивают относительно фланца на угол 30°, в результате чего углы фланца насоса располагаются над выступами 9, предотвращая тем самым выпадения фланца из корпуса 3. Подпружиненная вилка 4 отщелкивается вниз и уступы 5 вилки входят в образовавшийся зазор между корпусом 3 и многогранной поверхностью фланца, чем фиксируют фланец от проворота относительно корпуса 3. Далее спускают секцию насоса ниже привентора и герметизируют скважину по бурильной трубе. Освобождение фланца осуществляется путем поднятия вилки 4 вверх за средство 6 зацепления через вертикально ориентированный вырез в корпусе 3. Захват 1 проворачивают на угол 30° в любую сторону выводя из зацепления шестигранные поверхности корпуса 3 и фланца, после чего захват 1 снимают с фланца. Заявляемое устройство позволяет быстро и надежно осуществить захват фланца электрического центробежного насоса (ЭЦН) и, в случае угрозы выброса, осуществить спуск секции насоса ниже привентора с последующей герметизацией скважины по бурильной трубе. Заявляемый захват 1, в случае необходимости, может быть использован для ловильных работ в скважине при ликвидации аварий.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего осуществлять быстрый и надежный захват многогранного в плане фланца электрического центробежного насоса и последующий спуск электрического центробежного насоса ниже привентора за счет фланцевого захвата, содержащего переводник и полый корпус, внутри которого установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненная вилка, при этом на внутренней поверхности нижней части корпуса выполнены выступы, образующие попарно диаметрально расположенные грани, а вилка ограничена от поворота относительно оси корпуса; вилка снабжена средством зацепления, а в боковой поверхности корпуса выполнен вертикально ориентированный вырез; средство зацепления вилки выполнено в виде отверстия; на вилке выполнены два клиновидных уступа; в верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба.