ПРЕВЕНТОР С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ СРЕЗНЫХ ПЛАШЕК

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, к оборудованию нефтяных и газовых скважин, в частности, к превенторам с гидравлическим приводом (гидроприводом) срезных плашек.
В области техники широко известны противовыбросовые превенторы с режущими функциями плашек для отрезания труб и оборудования, удерживаемых в превенторе. Известные конструкции превенторов имеют плашки с возможностью их приведения в действие в противоположно расположенных крышках, прикрепленных к основному корпусу. В превенторах обычно применяют трубные плашки, для охвата и герметизации трубы и/или инструментов для изоляции ствола скважины и срезающие плашки для физического срезания трубы или инструмента, используемого в скважинных работах. Плашки обычно устанавливаются противоположно друг другу на сторонах основного корпуса. При активировании, трубные плашки уплотняются друг с другом в центре основного корпуса над центром ствола скважины с последующим срезанием трубы срезными плашками. Для создания достаточного давления при приведении в действие плашек для срезания труб высокой прочности для поршней приводов плашек необходимо значительное внешнее пространство, достаточное для размещения крупногабаритных гидравлических цилиндров, поэтому существует необходимость в противовыбросовом превенторе, который может быстро и эффективно срезать трубы и оборудование, используемое в скважинных работах, которое включает в себя большие трубы, такие как обсадные трубы, утяжеленные бурильные трубы, без увеличения вертикальных габаритов превентора и без увеличения давления гидрожидкости приводов плашек.
Из области техники известен превентор, содержащий корпус, выполненный с возможностью стыковки с устьевой арматурой скважины. В полости корпуса расположены срезные плашки для резки труб, гидропривод с поршнями на валах, которые с одной стороны связаны с плашками, а с другой - пропущены через торцевые отверстия в корпусе гидропривода и взаимодействуют с толкателями, установленными в направляющих втулках, закрепленных на торцах гидропривода, каналы для подвода давления к гидроприводу выполнены в теле корпуса превентора и гидропривода [патент РФ на полезную модель №48354, МПК Е21В 33/06, опубликовано 10.10.2005].
Также известен превентор, содержащий корпус, в котором установлены с возможностью перемещения срезные глухие плашки, гидроприводы перемещения плашек, содержащие гидроцилиндры с поршнями и штоками, каналы, выполненные в корпусе и гидроприводе для подачи в полость гидроцилиндра под давлением жидкости управления плашками [патент РФ на изобретение №2542005, МПК Е21В 33/06, опубликовано 20.02.2015] - выбранный в качестве ближайшего аналога.
Недостатком известных конструкций является то, что усилия гидроприводов с одним поршнем для быстрого резания труб срезными плашками, где требуется большое усилие на плашки недостаточны, а для увеличения давления в приводах плашек, необходима подача повышенного давления, что требует переделки всей системы управления гидравлическими приводами срезных плашек.
В последнее время с целью создания достаточного давления при приведении в действие плашек для срезания труб высокой прочности увеличивают диаметр поршня гидропривода, что требует наличие дополнительного внешнего пространства, достаточного для размещения крупногабаритных гидравлических цилиндров.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение усилий без увеличения диаметра поршней гидроцилиндров, при одновременном повышении производительности работы срезных плашек превентора.
Поставленная задача решается тем, что в превенторе с гидравлическим приводом срезных плашек, содержащем корпус, в котором установлены с возможностью перемещения срезные плашки, гидроприводы перемещения плашек, содержащие гидроцилиндры с поршнями и штоками, каналы, выполненные в корпусе и гидроприводе для подачи в полость гидроцилиндра под давлением жидкости управления плашками согласно полезной модели к гидроцилиндру аксиально присоединен дополнительный гидроцилиндр с поршнем, штоком и крышкой, при этом в штоке дополнительного гидроцилиндра выполнены каналы, сообщающие полость дополнительного гидроцилиндра с полостью основного гидроцилиндра. Гидравлический привод содержит стержень, полость которого сообщает канал в крышке, работающий на закрытие плашки, через каналы в основном гидроцилиндре с полостью этого гидроцилиндра.
Технический результат заключается в повышении надежности и скорости перерезания труб срезными плашками превентора.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид превентора с каналами на открытие, разрез А-А и каналами на закрытие разрез Б-Б. На Фиг. 2 изображена аксонометрическая проекция узла гидропривода срезной плашки в положении «закрыто», на фиг. 3 - чертеж гидропривода в положении «открыто».
Превентор содержит корпус 1, на котором оппозитно монтируются пара гидроприводов. Каждый гидропривод содержит гидроцилиндр 2, в котором размещен поршень 3 (Фиг. 2) со штоком 4. Гидроцилиндр 2 котором размещен поршень 3 (Фиг. 2) со штоком 4. Крышка 5 имеет полость для размещения в ней срезной плашки 6. В указанной крышке 5 выполнены каналы 7 и 8, соответственно для подачи под давлением в полость А гидроцилиндра 2 жидкости управления плашкой. На открытие плашки жидкость подается по каналу 7 через втулку 10, а закрытие по каналу 8 через втулку 9. Каналы 7 и 8 сообщаются с гидроканалами корпуса превентора 11 и 12. Аксиально гидроцилиндру 2 установлен дополнительный гидроцилиндр 13 с поршнем 14, штоком 15 и крышкой 16. В штоке 15, упирающимся в поршень, выполнены каналы 17, сообщающие полость Б дополнительного гидроцилиндра 13 с полостью А гидроцилиндра 2. Гидроцилиндр 2 содержит полый стержень 18, функция которого заключается в сообщении гидроканала 12 корпуса 1 превентора, через крышку 5 с полостью А, через каналы 17 с полостью Б. В крышке 5 выполнено отверстие 19 под стержень 20, который центрирует поршень 3 от заклинивания и предотвращает вращение плашки. Конструкция гидравлического привода плашек выполнена разборной из отдельных деталей, что позволяет значительно снизить металлоемкость привода, без снижения надежности. Громоздкие цельные гидроприводы, обычно применяемые в превенторах аналогичного типа, при поломке требуют полной замены всего узла, сборная же конструкция позволяет производить замену отдельных деталей.
Превентор с гидравлическим приводом срезных плашек работает следующим образом.
Масло гидравлической системы от гидростанции (не показана) под давлением поступает по каналу 12 в корпусе превентора через втулку 9 с двумя уплотнительными кольцами в гидроцилиндр 2. По каналу 8, полому стержню 18 и каналам в крышке 16 масло подается в полость А гидроцилиндра 2, где создает давление на поршень 3. Одновременно масло по каналам 17 в штоке 15 поступает в полость Б дополнительного гидроцилиндра 13, где создает давление на поршень 14, создающий, в свою очередь, давление на шток 15, который обеспечивает поджим срезной плашки 6 посредством упора и давления на поршень 3. Тем самым за счет суммарного усилия достигается эффективность резания труб. Для открытия плашки, давление в канале 12 корпуса сбрасывается, а масло под давлением подается по каналу 11. Далее через втулку 10 поступает в полость А гидроцилиндра 2, воздействием на поршень 3 происходит перемещение плашки 6 на открытие.
Благодаря осевому расположению двух поршней в одном гидроприводе, высота превентора значительно меньше, чем в конструкциях с увеличенным поршнем, а усилие на срезные плашки, создаваемое гидроприводом, значительно больше. За счет повышения давления срезной плашки на разрезаемую трубу процесс срезания происходит быстрее, в отличие от аналогов, где при малом давлении на срезную плашку перерезание твердых труб происходит медленнее, и чтобы увеличить скорость, необходимо повышать давление.
При проверке работоспособности заявляемого превентора на испытательном стенде ООО «ТерминалСтройИнвест» на гидропривод было подано давление среды до 105 МПа, при котором гидропривод успешно выполнял свои функции по перерезанию образцов труб любой твердости, применяемой в нефтегазовой отрасли. Работа гидропривода при указанном давлении обеспечивает совместимость заявляемого превентора с широкой линейкой гидравлических станций управления превенторами. Кроме того, заявляемая конструкция превентора, имеет высокую технологичность сборки узлов их и ремонтопригодность.