ПРЕВЕНТОР ПЛАШЕЧНЫЙ ОДИНАРНЫЙ ППО "МАЛЫШ"

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для герметизации устья нефтяных и газовых скважин с целью предотвращения газонефтеводопроявлений при выполнении текущего или капитального ремонта скважин.
Известен превентор, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами и вертикальным проходным отверстием, размещенные в горизонтальной полости корпуса плашки, ось перемещения которых перпендикулярна оси вертикального проходного отверстия корпуса, и механизм перемещения плашек (Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. М., Недра, 1988, с.449-452).
Известен превентор, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, имеющий сквозной осевой канал для прохода спускаемых в скважину труб и два боковых канала, расположенных противоположно друг другу, ориентированных перпендикулярно осевому каналу и закрытых боковыми крышками. Внутри корпуса превентора установлен плашечный затвор, содержащий две противолежащие плашки для герметизации труб по наружному диаметру, установленные в боковых каналах корпуса с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса. Каждая плашка оснащена автономным винтовым приводом, установленному в соответствующей боковой крышке (RU 2239694, С2, 2004 г.).
Как известные, так и заявляемый превенторы относятся к числу конструкций облегченного типа, к которым предъявляются требования по ограничению их габаритных размеров с обеспечением при этом надежной фиксации герметизирующих вставок, предназначенных для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их ремонта с целью
безопасного ведения работ и предупреждения выбросов и открытых фонтанов. С этой точки зрения используемая в известных превенторах проработка узла, обеспечивающего установку плашек с возможностью их перемещения в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса, не позволяет получить достаточно небольшой линейный габарит превентора вдоль оси движения плашек. Кроме того, в известных превенторах не обеспечена достаточно надежная фиксация герметизирующих вставок, вследствие чего нет гарантии в надежной герметизации устья скважин.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи по созданию конструкции превентора облегченного типа, обладающей необходимыми эксплуатационными качествами.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании заявляемой полезной модели, заключается в снижении линейного габарита превентора вдоль оси движения плашек, повышении его эксплуатационных качеств за счет обеспечения надежной герметизации устья скважины в процессе ее ремонта с целью безопасного ведения работ и предупреждения выбросов и открытых фонтанов, а также в снижении веса превентора.
Для достижения указанного технического результата предлагается превентор, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, имеющий сквозной осевой канал для прохода спускаемых в скважину труб и два боковых канала, расположенных противоположно друг другу, ориентированных перпендикулярно осевому каналу и закрытых боковыми крышками. Внутри корпуса превентора установлен плашечный затвор, содержащий две противоположно расположенные плашки для герметизации труб по наружному диаметру. Плашки установлены в боковых каналах корпуса с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном осевому каналу корпуса. Каждая плашка имеет автономный винтовой привод, смонтированный в соответствующей
боковой крышке. Корпус снабжен грузозахватными элементами и выполнен цельнолитым совместно с грузозахватными элементами из легированной стали, а каждая боковая крышка имеет осевой канал, являющийся продолжением соответствующего бокового канала в корпусе и образующий с этим каналом единую полость для размещения подвижной плашки. Осевой канал крышки и боковой канал корпуса выполнены с таким расчетом, что подвижная плашка в своем крайнем закрытом положении при герметизации трубы расположена внутри корпуса, а в своем крайнем открытом положении расположена частично внутри корпуса и частично внутри боковой крышки. Сквозной осевой канал, расположенный выше бокового канала корпуса выполнен либо коническим, либо цилиндрическим, причем при выполнении его коническим в верхнем фланце выполнены, по меньшей мере, два боковых радиальных сквозных отверстия, в каждом из которых герметично установлено с возможностью радиального перемещения средство фиксации герметизирующей вставки, при этом рабочий хвостовик средства фиксации выполнен с продольной конической лыской. На торцевой части верхнего и нижнего фланцев выполнены кольцевая канавка, служащая для размещения уплотнительного кольца.
Винтовой привод плашки герметично установлен в корпусе и выполнен с расположенным в корпусе привода двухступенчатым винтом, имеющим резьбу с правосторонней навивкой на одной из его ступеней, взаимодействующей с корпусом привода, и резьбу с левосторонней навивкой на другой ступени, взаимодействующей с толкателем плашки, расположенным с возможностью перемещения в корпусе привода. Для контроля положения плашки на концевой части двухступенчатого винта, несущей резьбу правосторонней навивки, выполнены кольцевой выступ, торец которого служит ограничителем перемещения винта при закрытии плашек и кольцевые канавки, расстояние между которыми коррелируется
с ходом подвижной плашки из одного крайнего положения в другое, при этом одна из кольцевых канавок примыкает к кольцевому выступу. Винт винтового привода имеет хвостовик для установки штурвала. Сквозные боковые радиальные отверстия в верхнем фланце преимущественно расположены друг относительно друга под одинаковым углом.
За счет наличия в каждой боковой крышке осевого канала, который образует с боковым каналом корпуса единую полость для размещения плашки, обеспечивается возможность использования боковой крышки в качестве элемента, в котором размещается плашка в своем крайнем открытом положении. При этом благодаря выполнению осевого канала крышки и бокового канала корпуса с таким расчетом, что подвижная плашка в крайнем закрытом положении герметизации трубы расположена внутри корпуса, а в крайнем открытом положении - частично внутри корпуса и частично внутри боковой крышки, нет необходимости размещать плашку в крайнем открытом положении полностью в боковой крышке и увеличивать из-за этого осевой размер крышки. Все это позволяет сократить линейный габарит превентора вдоль оси перемещения плашек и, кроме того, снизить вес превентора за счет наличия в боковых крышках каналов для частичного размещения в них плашек. Выполнение верхнего фланца, по меньшей мере, с двумя сквозными боковыми радиальными отверстиями, в каждом из которых размещено средство фиксации герметизирующей вставки, позволяет надежно фиксировать упомянутую вставку в превенторе, а выполнение рабочего хвостовика с продольной конической лыской при взаимодействии ее с ответной поверхностью вставки обеспечивает дополнительную присадку вставки в верхней части сквозного осевого канала, улучшая тем самым герметизацию, а следовательно, обезопасить тем самым процесс ремонта скважины; наличие на торцевой части верхнего фланца кольцевой канавки и примыкающего к ней со стороны осевого канала корпуса кольцевого буртика, служащего для размещения
уплотнителыюго кольца, создает при прохождении через превентор насосно-компрессорной трубы дополнительные условия для предупреждения выбросов и открытых фонтанов.
Полезная модель поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид превентора в разобранном состоянии; на фиг.2 - превентор, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг.3 - превентор, вид спереди с частичным разрезом; на фиг.4 - фрагмент превентора с установленной в нем герметизирующей вставкой; на фиг.5 - винтовой привод плашки.
Превентор содержит корпус 1 с верхним фланцем 2 и нижним фланцем 3. В корпусе 1 выполнен сквозной осевой канал 4 для прохода спускаемых в скважину труб и два боковых канала 5. Сквозной осевой канал 4 состоит из конического участка 6, (по форме усеченного конуса), выполненного в верхней части корпуса 1 превентора, и цилиндрического участка 7, составляющего остальную часть канала 4. Конический участок 6 обращен своим большим основанием 8 наружу верхнего фланца 2. Участок 6 может быть выполнен и цилиндрическим, тогда весь сквозной осевой канал представляет собой цилиндрическое отверстие.
Боковые каналы 5 расположены противоположно друг другу и ориентированны перпендикулярно осевому каналу 4. Снаружи корпуса 1 боковые каналы 5 закрыты боковыми крышками 9 и 10.
Внутри корпуса 1 расположен плашечный затвор, который состоит из двух противоположно расположенных плашек 11, предназначенных для герметизации труб по их наружному диаметру. Плашки 11 установлены в боковых каналах 5 корпуса 1 и могут перемещаться в этих каналах в направлении, перпендикулярном осевому каналу 4 корпуса 1.
Каждая плашка 11 имеет герметично установленный автономный винтовой привод 12, который установлен в боковой крышке (9, 10). Винтовой привод 12 плашки 11 содержит расположенный в корпусе 13 этого привода двухступенчатый винт 14. Двухступенчатый винт 14 имеет участок 15 с резьбой правосторонней навивки на одной из его ступеней,
взаимодействующей с корпусом 13, и участок 16 с резьбой левосторонней навивки на другой его ступени, взаимодействующей с толкателем 17 соответствующей плашки 11.
На концевой части 18 двухступенчатого винта 14, несущей резьбу правосторонней навивки (участок 15), выполнены кольцевые канавки 19 и 20. Благодаря канавкам 19 и 20 можно проконтролировать положение плашки 11 внутри корпуса 1. Расстояние между канавками 19 и 20 коррелируется с ходом подвижной плашки 11 из одного крайнего положения в другое. Каждый двухступенчатый винт 14 имеет хвостовик 21 для установки штурвала 22 винтового привода. Ограничителем для штурвала 22 является торец кольцевого выступа 23, примыкающего к кольцевой канавке 19. Другой торец выступа 23 служит ограничителем перемещения винта при закрытии плашек.
Каждая боковая крышка (9, 10) имеет осевой канал 24, который является продолжением соответствующего бокового канала 5 в корпусе 1. Ось канала 24 совпадает с осью бокового канала 5. В результате осевой канал 24 крышки и боковой канал 5 образуют единую полость для размещения подвижной плашки 11. При этом осевой канал 24 боковой крышки (9, 10) и боковой канал 5 корпуса 1 выполнены с таким расчетом, что подвижная плашка 11 в своем крайнем закрытом положении при герметизации трубы расположена внутри корпуса 1, а в своем крайнем открытом положении расположена частично внутри корпуса 1 и частично внутри боковой крышки (9, 10).
При выполнении участка сквозного осевого канала, расположенного выше бокового канала корпуса, коническим, в верхнем фланце 2 выполнены сквозные боковые радиальные отверстия 25. Минимальное количество отверстий 25 равно двум, однако, возможно использование и большего количества таких отверстий. Каждое отверстие 25 предназначено для герметичной установки с возможностью радиального перемещения в нем средства 26 фиксации герметизирующей вставки 27.
Отверстия 25 могут быть расположены как под одинаковым углом друг относительно друга, так и под разными углами. Рабочий хвостовик 32 средства 26 фиксации герметизирующей вставки 27 выполнен с продольной конической лыской 33, которая при взаимодействии с конической поверхностью 34 герметизирующей вставки 27, фиксирует ее в корпусе 1 и одновременно прижимает ее вниз, т.е. усиливает герметизацию. Корпус 1 снабжен грузозахватными элементами 35 и выполнен цельнолитым совместно с ними из легированной стали.
На торцевой части 28 фланцев 2, 3 выполнены кольцевая канавка 29, служащая для размещения уплотнительного кольца 31.
При использовании превентора его нижний фланец 3 устанавливают на верхнем фланце арматуры устья скважины и скрепляют с последним. В начальном состоянии плашки 11 расположены в крайнем открытом положении, при котором одна часть каждой плашки 11 располагается частично внутри корпуса 1, а ее другая часть - внутри соответствующей боковой крышки (9, 10). Для обеспечения герметизации труб, размещаемых в скважине и предварительно зафиксированных средствами фиксации, размещенными в радиальных отверстиях, приводят в действие автономные винтовые приводы плашек 11. В результате плашки 11 начинают перемещаться в сторону трубы из своего крайнего открытого положения в крайнее закрытое положение, при котором они вступают в контакт с герметизируемой трубой и плотно обжимают ее. При этом плашки 11 выходят из осевых каналов 24 в боковых крышках (9, 10) и полностью размещаются в корпусе 1. Разгерметизация трубы осуществляется перемещением плашек 11 в крайние открытые положения в обратной последовательности. В случае необходимости ремонта скважины в свободный от трубы осевой канал 4 корпуса 1 устанавливают герметизирующую вставку 27 и фиксируют ее средствами фиксации 26, установленными в радиальных отверстиях 25.