Превентор с контролем положения плашки

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в составе с подъемно-ремонтным агрегатом при обслуживании нефтяных и газовых скважин для визуального контроля положения плашек превентора при закрытом или открытом их положении.
Из области техники известен превентор, содержащий корпус, плашки, каждая из которых снабжена приводом, соединенным с устройством контроля положения плашки (авторское свидетельство. СССР № 1278443, Е21В 33/06, опубликовано 23.12.1986 г.).
Известен превентор, содержащий корпус, плашки, каждая из которых снабжена приводом, соединенным с устройством контроля положения плашки (авторское свидетельство. СССР № 1406342, Е21В 33/06, опубликовано 30.09.1988 г.), взятый за прототип.
Недостатки известных технических решений состоят в том, что известные решения конструктивно сложные и ненадежные, а в некоторых случаях, когда диагностирования неисправности устройства своевременно проведено не было, это может привести к отсутствию контроля за положением плашек превентора, и как следствие к неуправляемому газонефтеводопроявлению в виде выброса нефти, газа и воды из скважины, через устье на поверхность во время проведения работ при освоении или бурении скважины. Также известное техническое решение не может быть применено в превенторах с механическим приводом плашек, т.к. в таких превенторах отсутствует гидравлическая система, необходимая для работы известного устройства. Известные технические решения не позволяют определять положения плашек превентора в промежуточных положениях, в случае их заедания, примерзания и в других случаях не полного закрытия или открытия одной или нескольких плашек.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы превентора с контролем положения плашки за счет обеспечения визуального определения трех состояний превентора: Открыто, Закрыто, Нейтрально посредством визуального контроля персоналом за положением плашки в процессе эксплуатации превентора, для обеспечения безопасности при производстве работ в скважине, в том числе ремонтных, с целью предотвращения выбросов нефти, газа и воды из скважины и открытых фонтанов при повреждении плашки.
Поставленный технический результат достигается тем, что превентор с контролем положения плашки содержит корпус, плашки, каждая из которых снабжена приводом, соединенным с устройством контроля положения плашки, привод плашки включает в себя корпус, винт, закрепленный на корпусе для перемещения плашки, устройство контроля положения плашки соединено с приводом плашки посредством разъемного резьбового соединения и включает в себя защитный кожух, внутри которого размещены диск и два датчика, и снабжен тремя световыми индикаторами, расположенными с возможностью визуального контроля положения плашки по ним, при этом один световой индикатор соединен с одним датчиком, который указывает на открытое положение плашки, второй световой индикатор соединен со вторым датчиком, который указывает на закрытое положение плашки, и третий световой индикатор соединен с двумя датчиками, которые, одновременно находясь не в контакте с диском, указывают на нейтральное положение плашки, расположенной между открытым и закрытым положениями, диск закреплен на резьбовом конце винта с возможностью перемещения вместе с винтом, датчики закреплены на защитном кожухе с возможностью контакта с диском, разъемное резьбовое соединение представляет собой соединение посредством двух шпилек с гайками, диск закреплен на резьбовом конце винта посредством кронштейна штанги и зафиксированного прижимным стопорным винтом или специального элемента под квадрат на винте с прижимным стопорным винтом, световые индикаторы соединены с датчиками посредством проводной связи или беспроводной связи.
На фиг. 1 изображен  превентор с контролем положения плашки, в аксонометрии,
на фиг. 2 – изображен общий вид превентора с контролем положения плашки, в разрезе,
на фиг. 3 приведена схема подключения двух датчиков к световым индикаторам превентора с контролем положения плашки, и плашка в положении Открыто,
на фиг. 4 приведена схема подключения двух датчиков к световым индикаторам превентора с контролем положения плашки, и плашка в положении Закрыто,
на фиг. 5 приведена схема подключения двух датчиков к световым индикаторам превентора с контролем положения плашки, и плашка в положении Нейтрально.
На приведенных графических материалах приведены следующие узлы и детали:
1 - Защитный кожух.
2 - Датчик открытого положения плашки.
3 - Датчик закрытого положения плашки.
4 - Диск.
5 - Корпус привода плашки.
6 - Винт привода плашки.
7 - Шпилька крепления защитного кожуха к корпусу привода плашки.
6 - Гайка крепления.
7 - Кронштейн.
8 - Световой индикатор открытого положения плашки.
9 - Световой индикатор закрытого положения плашки.
10 - Световой индикатор нейтрального положения плашки.
11 - Превентор.
12 - Плашки.
Световой индикатор блокировки подъемного агрегата.
Превентор с контролем положения плашки (далее по тексту – «превентор») монтируют на устье скважины для обеспечения ее герметизации. При проведении работ на скважине превентор размещают под рабочей площадкой, по которой перемещается персонал бригады, производящий работы на скважине, при этом предлагаемое техническое решение предоставляет возможность постоянного контроля персоналом за положением плашки по световой индикации, которая представляет собой визуальную световую информацию о положении плашки, доступную для постоянного обзора персоналом.
Работники контролируют положение плашки по световой индикации, расположенной в доступном месте с возможностью постоянного визуального обзора световых индикаторов.
Для повышения надежности работы превентора, а также для обеспечения защиты оборудования превентора от ошибочных действий персонала предлагается техническое решение, включающее устройство контроля положения плашки, которое монтируют с возможностью взаимодействия с приводом плашек и которое обеспечивает обслуживающий персонал визуальной информацией о трех положениях плашки превентора: Открыто, Закрыто, Нейтрально, позволяя визуально контролировать положение плашки в процессе эксплуатации превентора, для обеспечения безопасности превентора при производстве работ в скважине, в том числе ремонтных, с целью предотвращения выбросов нефти, газа и воды из скважины и открытых фонтанов.
Предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять визуальный контроль за перемещением плашек превентора на заданном режиме его эксплуатации и, фиксируя состояние плашек, например, с двух сторон превентора, посредством расположенного на каждой стороне по два датчика на каждый привод плашки. Предлагаемое решение также позволяет определять три положения плашки превентора:
плашка в открытом положении;
плашка в закрытом положении;
плашка в нейтральном положении – это промежуточное положение плашки превентора, которое показывает на расположение плашки между открытом и закрытом положениях в случае ее остановки, например, заедания, примерзания, повреждения, повлекших не полное закрытие или открытие.
Превентор с контролем положения плашки содержит: корпус, плашки 14, каждая из которых снабжена приводом, включающим в себя корпус привода плашки 5, винт 6 привода плашки, закрепленный в корпусе 5 с возможностью перемещения плашки 14 внутри сквозного канала превентора, и устройство контроля положения плашки, соединенное посредством разъемного резьбового соединения с приводом плашки.
Устройство контроля положения плашки состоит из защитного кожуха 1, внутри которого размещены два датчика 2 и 3. Датчик 2 служит для подачи светового сигнала при открытом положении плашки 14, второй датчик 3 обеспечивает подачу светового сигнала при закрытом положении плашки 14, и оба датчика 2 и 3 обеспечивают подачу светового сигнала при  нейтральном положении плашки 14, когда плашка расположена не в открытом, и не в закрытом положениях, и диск 4, закрепленный на резьбовом конце винта 6 с возможностью перемещения вместе с винтом 6, и световые индикаторы,  расположенные с возможностью визуального контроля положения плашки 14 по ним.
Защитный кожух 1 выполнен в противопожарном исполнении, с возможностью размещения внутри него диска 4, винта привода плашки 6 и двух датчиков 2 и 3, с возможностью закрепления защитного кожуха 1 на корпусе привода плашки 5 посредством разъемного соединения в виде шпилек 7, фиксируемых гайками 8 в заданном положении.
Световые индикаторы соединены с двумя датчиками 2 и 3 следующим образом: один световой индикатор 10 соединен с датчиком 2, который указывает на открытое положение плашки 14, второй световой индикатор 11 соединен со вторым датчиком 3, который указывает на закрытое положение плашки 14, и третий световой индикатор 12 соединен с двумя датчиками 2 и 3, которые, одновременно находясь не в контакте с диском 4, указывают на нейтральное положение плашки 14, расположенной между открытым и закрытым положениями.
Каждый световой индикатор 10, 11 и 12 представляет собой, например, светодиод или лампочку индикации.
Диск 4 представляет собой металлический диск, выполненный из листового металла с заданными размерами, обеспечивающими расположения его в защитном кожухе 1 и поочередный контакт с двумя датчиками 2 и 3, поступательно перемещаясь от датчика 2 до датчика 3, противоположно расположенному датчику 2.
Диск 4 жестко закреплен на винте привода плашки 6 посредством, например, кронштейна штанги 9 и зафиксированного прижимным стопорным винтом или специального элемента под квадрат на винте 6 с прижимным стопорным винтом.
Винт привода плашки 6 с диском 4 закреплен в корпусе привода плашки 5 с возможностью перемещения диска 4 на совместно с винтом привода плашки 6 при перемещении плашки 14 из одного крайнего положения – Открыто в другое – Закрыто и наоборот и с возможностью поочередного контакта диска 4 с двумя датчиками 2 и 3:
при контакте диска 4 с одним датчиком 2 - плашка расположена в открытом положении и срабатывает световой индикатор 10 в виде включенного светового сигнала, например, зеленого цвета, соответствующего положению Открыто - плашка открыта;
при контакте диска 4 с другим датчиком 3 - плашка расположена в закрытом положении и срабатывает световой индикатор 11 в виде включенного светового сигнала, например, красного цвета, соответствующего положению Закрыто - плашка закрыта;
при расположении диска 4 между датчиков 2 и 3, то есть не в контакте с обоими датчиками 2 и 3 одновременно - плашка расположена в нейтральном положении, которое соответствует расположению плашки между открытым и закрытым её положениями и срабатывает световой индикатор 12 в виде включенного светового сигнала, например,  желтого цвета, соответствующего положению Нейтрально - плашка расположена между закрытым и открытым положениями, то есть находится в промежуточном положении, что может являться аварийной ситуацией, например, в случае заедания плашки, примерзания плашки, то есть не полного закрытия или открытия плашки.
Устройство работает следующим образом.
На корпусе привода плашки 5 превентора, демонтированном с устья скважины, осуществляют монтаж:
диск 4 устанавливают на винт привода плашки 6, фиксируют его в заданном положении, например, кронштейном штанги 9 с прижимным стопорным винтом или специальным элементом под квадрат винта с прижимным стопорным винтом,
защитный кожух 1 закрепляют на корпусе 5 привода плашки посредством разъемного соединения, например, в виде двух шпилек 7, фиксируя гайками 8 согласно штатной нагрузке на резьбу,
далее два датчика 2 и 3 подключают, например, кабельными линиями с разъемами, к световым индикаторам 10, 11 и 12:
датчик 2 подключают к световому индикатору 10,
датчик 3 подключают к световому индикатору 11,
два датчика 2 и 3 подключают к световому индикатору 12.
Включают световые индикаторы 10, 11 и 12, подав на них питание, например, от блока питания, переместив тумблер в положение Включено.
Осуществляют регулировку положения каждого датчика 2 и 3, например, индуктивного датчика, таким образом, чтобы при перемещении диска 4 по винту привода плашки 6 происходило надежное срабатывание соответствующего светового сигнала посредством световых индикаторов 10, 11 и 12 на всех трех режимах:
режим Открыто - плашка 14 в открытом положении и диск 4 в контакте с одним датчиком 2,
режим Закрыто - плашка 14 в закрытом положении, например, трубная плашка обжимает, находящуюся в превенторе трубу, и диск 4 в контакте с другим датчиком 3, противоположно расположенному датчику 2, например, ближе к корпусу превентора,
режим Нейтрально - плашка 14 в разомкнутом состоянии с датчиками 2 и 3, но не отведена, например, до полного открытого состояния, до полного закрытого состояния, и диск 4 расположен между датчиками 2 и 3, не в контакте с ними.
При этом все три положения плашек 14 оповещаются следующим образом, например:
режим Открыто - включается световой сигнал зеленого цвета светового индикатора режима Открыто 10, когда плашка 14 находится полностью в открытом положении, а диск 4 переместился к датчику 2 до контакта с ним;
режим Закрыто - включается световой сигнал красного цвета светового индикатора режима Закрыто 11, когда плашка14 находится полностью в закрытом положении, а диск 4 переместился к датчику 3, расположенному в противоположном направлении от первого датчика 2, до контакта со вторым датчиком 3;
режим Нейтрально - включается световой сигнал желтого цвета светового индикатора режима Нейтрально 12, когда плашка 14 находится не полностью открытом и не полностью закрытом положениях, а диск 4 расположен на заданном расстоянии от двух датчиков 2 и 3.
Плашка 14 осуществляет перемещение в закрытое положение посредством винта 6 и диск 4, который перемещается на винте 6, отдаляется от датчика 2, и, соответственно, сигнал от первого датчика 2 прекращает поступать на световой индикатор открытого положения 10 и световой индикатор открытого положения 10 гаснет.
Плашка 14 в процессе перемещения от открытого положения в закрытое положение может остановить свое движение и, соответственно, диск 4 остановит свое перемещение от первого датчика 2 ко второму датчику 3, тогда на время задержки движения плашки 14 включается световой индикатор нейтрального положения 12.  Если плашка 14 начинает свое движение дальше, то световой индикатор нейтрального положения 12 гаснет при контакте диска 4 со вторым датчиком 3 и включается световой индикатор закрытого положения 11.
Персонал реагирует на задержку движения плашки 14, определяет её причину и при необходимости устраняет ее.
Подачу электропитания на световые индикаторы 10, 11 и 12 прекращают, например, посредством реле, разрывающее цепь управления пневмоклапана подъемного агрегата.
Предлагаемое техническое решение повышает надежность работы превентора с контролем положения плашки за счет обеспечения визуальной информации о перемещении плашки превентора персоналу для визуального контроля, позволяя оценить состоянии плашки в процессе эксплуатации превентора, чтобы обеспечить и осуществить проведение работ при освоении или бурении скважины.
Пример
Превентор с контролем положения плашки и с гидравлическим приводом плашек монтируют на устье скважины, размещая его под рабочей площадкой, при этом у превентора:
положение плашки закрыты с двух сторон превентора, когда плашки сдвинуты, закрывая осевой канал превентора и положение плашки открыты, когда осевой канал превентора открыт.
В процессе эксплуатации превентора, визуальный контроль персоналом осуществляют по трем режимам работы превентора:
1. Плашка 14 с одной стороны или с двух сторон превентора находится полностью в открытом положении, и включен световой индикатор положения Открыто 10, соответствующий стороне превентора, с которой открыта плашка 14.
Винт 6 привода плашки перевел диск 4 до контакта с первым датчиком 2, зафиксированном в защитном кожухе 1 на заданном расстоянии от корпуса 5 привода плашки. Световой индикатор положения Открыто 10 в виде светодиода зеленого цвета включен.
2. Плашка 14 с одной стороны или с двух сторон превентора осуществляет свое перемещение из положения Открыто в положение Закрыто и остановилась между этими положениями, включается световой индикатор положения Нейтрально 12, соответствующий стороне превентора, с которой плашка 14 в процессе открывания или закрывания остановилась, и винт 6 привода плашки в процессе перемещения диска 4 от первого датчика 2 до второго датчика 3 остановил его. Световой индикатор положения Нейтрально 12 в виде светодиода желтого цвета включился.
Дополнительно может быть использован дополнительный световой индикатор 15 «блокировка» для осуществления технологических работ при блокировке пневмоклапана подъемного агрегата и для этого дополнительно может быть установлен световой индикатор 15 «блокировка», соответствующий режиму – блокировка, когда пневмоклапан подъемного агрегата будет заблокирован.
Зная, в каком положении расположена плашка 14, есть возможность регулировать пневмоклапан посредством, например, реле, которое разблокирует цепь управления пневмоклапана подъемного агрегата и позволит осуществлять необходимую работу подъемного агрегата по подъему и спуску труб НКТ и необходимого оборудования в скважину. Подъемный агрегат будет находиться в разблокированном положении до тех пор, пока заданный световой индикатор не перестанет гореть.
3. Плашка 14 с одной стороны или с двух сторон превентора осуществляет свое перемещение из положения Нейтрально в положение Закрыто, при полном ее закрытии, включается световой индикатор положения Закрыто 11, соответствующий стороне превентора, с которой плашка закрыта, винт 6 привода плашки переместил диск 4 до его контакта с датчиком 3. Световой индикатор положения Закрыто 11 в виде светодиода красного цвета включился.
При этом пневмоклапан подъемного агрегата будет разблокирован только после того, как загорятся световые индикаторы положения Открыто 10 на обеих сторонах превентора.
Пневмоклапан подъемного агрегата заблокируют посредством разрыва цепи управления пневмоклапана.
Предлагаемое техническое решение повышает надежность работы превентора с контролем положения плашки за счет обеспечения визуального определения трех состояний превентора: Открыто, Закрыто, Нейтрально посредством визуального контроля персоналом, положение плашки в процессе эксплуатации превентора, чтобы обеспечить безопасность при производстве работ в скважине, в том числе ремонтных, с целью предотвращения выбросов нефти, газа и воды из скважины и открытых фонтанов, при повреждении плашки.