Соединитель подводного устьевого оборудования

 

Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить надежность при одновременном снижении трудоемкости и повышении безопасности при обслуживании соединителя путем обеспечения дистанционного извлечения уплотнительного кольца (УК) 2 при его замене. Соединитель содержит корпус 1, УК 2 с буртом и кольцевым пазом, механизм 3 для фиксации УК 2 в корпусе 1 с подпружиненным плунжером, установленным в неподвижном цилиндре 8. В плунжере размещен подпружиненный поршень (П) 7 со штоком, взаимодействующие с УК 2. Полость между П 7 и плунжером сообщена с полостью цилиндра 8, а их торцовые поверхности находятся в завнсимост от соотношения усилий их пружин, которое определяют из математического выражения Pc/Sc 2Pn/S,,, где Sc, S,, - площади цовых поверхностей плунжера и П 7, PC, РП - рабочие усилия плунжера и П 7, кг. При подаче гидравлического давления П 7 поднимается, соединитель раскрываетсяг. В корпусе I устанавливается УК 2. При закрытии соединителя П 7 опускается, а УК 2 герметизирует стык. Для замены УК 2 поднимают вверх П .механизма 3 и выводят шток, удерживающий УК 2 в гнезде корпуса I. Толкатель плунжера принудительно выта, 1- кивает УК 2. 2 ил. g сх ел -vj СП СО Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1357539 А 1 (51? 4 Е 21 В 33 035

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959519/22-03 (22) 03.! 0.85 (46) 07.12.87. Бюл. № 45 (71) Волгоградский завод буровой техники (72) В. С. Запорожченко и В. И. Карпунин (53) 622.245.4 (088.8) (56) Land and Marine drilling Camегоnoil

tool Division. Каталог. VSA, Texas, 1977, р. 1322.

Композит-каталог нефтяного оборудования, т. 2, 1982 — 1983, с. 1656. (54) СОЕДИНИТЕЛЬ ПОДВОДНОГО

УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ (57) Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить надежность при одновременном снижении трудоемкости и повышении безопасности при обслуживании соединителя путем обеспечения дистанционного извлечения уплотнительного кольца (УК) 2 при его замене. Соединитель содержит корпус 1, УК 2 с буртом и кольцевым пазом, механизм 3 для фиксации УК 2 в корпусе 1 с подпружиненным плунжером, установленным в неno lBH?KH0M цилиндре 8. В плунжере размещен подпружиненный поршень (П) 7 со .пТОКоМ, взаимодействующая с УК 2. Полость между П 7 и плунжером сообщена с полостью цилиндра 8, а их торцовые поверхности находятся в зависимости от соотношения усилий их пружин, которос определяют из математического выражения

Р,/S, 2Є/S„, где S„S,, площади торцовых поверхностей плунжера и Г1 7, м;

P„P„— рабочие усилия плунжера и П 7, кг.

При подаче гидравлического давления П 7 поднимается, соединитель раскрывается.

В корпусе 1 устанавливается УК 2. При закрытии соединителя П 7 опускается, à VK 2 герметизирует стык. Для замены УК 2 поднимают вверх П механизма 3 и выводят шток, удерживающий УК 2 в гнезде корпуса l.

Толкатель плунжера принудительно выталкивает УК 2. 2 ил.

1357539

Изобретение относится к бурению, а имен но к бурению с плавучих буровых установок, и предназначено для соединения подводного противовыбросного оборудования с устьем скважины и с морским стояком.

Цель изобретения — повышение надежности при одновременном снижении трудоемкости и повышении безопасности при обслуживании соединителя путем обеспечения дистанционного извлечения уплотнительного кольца при его замене.

На фиг. показан соединитель, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Соединитель подводного устьевого оборудования содержит корпус 1 (фиг. 1), в нижней части которого в специальном гнезде размегцено уплотнительное кольцо 2, удерживаемое от выпадания фиксирующим механизмом 3, который может быть два, три, четыре, равномерно расположенных по окружности кольца. Корпус 1 в верхней части имеет фланец 4 для присоединения к устьевому оборудованию, а в нижней части корпуса на кольцевом выступе 5 размещены цанги 6, которые своей наружной поверхностью взаимодействуют с коническим поршнем 7, установленным с возможностью осевого перемещения в наружном цилиндре 8. Цилиндр 8 имеет кольцевой выступ 9, взаимодействующий с поршнем 7. Для повышения надежности соединителя он снабжен аварийным поршнем 10. Для управления соединителем, т. е. перемещения поршней 7 и 10 служат полости 11 «Открыто», 2 «Аварийно открыто» и 13 «Закрыто», сообщенные с источником давления каналами 14, 15 и 16 соответственно. Канал 17 предназначен для дистанционного управления фиксирующIIM механизмом 3.

Фиксируюгций механизм 3 содержит установленный в цилиндрической расточке 18 корпуса 1 плунжер, состоящий из толкателя 19 и стакана 20, неподвижно соединенных между собой, например, резьбовым соединением. Плунжер поджат к дну расточки !8 пружиной 21, удерживаемой втулкой 22. зафиксированной в расточке 18 пружинным кольцом 23. Внутренняя полость 24 расточки 18 герметизируется уплотнениями 25, ус.".:новленными во втулке 22. В полости 24 установлен поршень 26 со штоком 27, выступающим наружу через отверстие в тол кателе 19. Между штоком 27 и толкателем 19 установлено уплотнение 28. Поршень 26 со штоком 27 подпружинены в направлении уплотнительного кольца 2 пружиной 29, установленной в полости 30 стакана, которая сообщена с атмосферой для предотвращения образования в ней избыточного давления, сквозным отверстием, выполненным в поршне 26 и штоке 27 (не показано). В стакане 20 выполнено отверстие 31, соединяющее полость 32, образованную перед поршнем 26, с полостью 24. Полость 24 посредством канала 17 сообщена с источником давления (не показан) .

Уплотнительное кольцо 2 снабжено буртом 33, имеющим кольцевой паз 34 для взаимодействия с фиксирующим механизмом 3.

Для обеспечения работоспособности устройства 3 пружины 21 и 29 должны отвечать условию

Р, 2Р„ — ) —S, S„ где Р, — усилие пружины 21, кг;

5, — площадь рабочей поверхности плунжера, а именно толкателя 19, м ;

Р„= усилие пружины 29, кг;

S„— площадь рабочей поверхности поршня 26, м- ;

Комплекс подводногэ устьевого оборудования включает два соединителя: соединитель превентор-устье для присоединения блока превенторов к устью скважины (колонной головке) и соединитель стояк-превентор для соединения этого блока с морским стояком.

Соединитель, например превентор-устье, работает следующим образом.

При подготовке соединителя к работе подают гидравлическое давление через канал 14 в полость 11 «Открыто» или через канал 15 в полость !2 «Аварийно открыто», в результате чего поршень 7 поднимается, разводя цанги 6, соединитель раскрывается.

В гнездо корпуса 1 устанавливается уплотнительное кольцо 2, которое от выпадания фиксируется подпружиненным штоком 27, взаимодействук>щим с пазом 34 кольца 2.

При установке на колонную головку соединитель закрывается подачей давления через канал 16 в полость 13 «Закрыто», при этом поршень 7 перемещается вниз, сводя цанги 6, которые прижимают торец корпуса 1 к торцу головки (не показана), а уплотнительное кольцо 2 герметизирует стык. Таким образом, посредством соединителя производится герметичное соединение или разобщение подводного нротивовыбросового оборудования с устьем скважины (или с морским стояком).

Замена уплотнительного кольца 2 производится при отстыкованном от устья H.1è головки блока превенторов соединителе, поднятом на палубу ППБУ или бурового судна. Для замены кольца 2 через канал 17 в полость 24, а оттуда через отверстие 31 в полость 32 подается гидравлическое давление. Так как в соответствии с соотношеРс 2P„ нием —" ) — - удельное сопротивление, со с л здаваемое пружиной 29, не менее чем в 2 раза меньше, чем удельное сопротивление, создаваемое пружиной 21, то при подаче давления в полости 24 и 11 вначале перемещается поршень 26, выводя шток 27, у ержи1357539

Формула изобретения

И

Z1

28

28

Л

2Я

27

Составитель A. Соколов

Техред И. Верес Корректор 1-!. Король

Тираж 533 Подписное

Редактор С. Патрушева

Заказ 5497/29

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вающий кольцо 2 в гнезде корпуса 1, из паза 34 и кольцо может выпадать под собственным весом. Поршень 26 перемещается до упора хвостовиком в днище стакана 20, после чего начнется перемещение плунжера, т. е. стакана 20 вместе с толкателем 19, в направлении к кольцу 2. При этом в случае заклинивания кольца 2 в гнезде корпуса 1 толкатель 19 воздействует на бурт 33 и принудитель выталкивает кольцо. После извлечения использованного уплотнительного кольца 2 прекращается подача давления и канал 17 переключается на слив, при этом под действием пружины 21 стакан 20 с толкателем 19 возвратится в исходное положение (до упора в днище расточки 18), а поршень 26 со штоком 27 под действием пружины 29 переместится до упора в толкатель 19, при этом устройство готово к фиксации следующего кольца. При введении нового кольца 2 в гнездо корпуса 1, бурт ЗЗ отжимает шток 27, который при дальнейшем перемещении кольца заскакивает в паз 34, фиксируя кольцо от выпадания.

Соединитель подводного устьевого оборудования, содержащий корпус, уплотнительное кольцо с буртом и кольцевым пазом, механизм для фиксации кольца в корпусе, снабженный неподвижным относительно корпуса цилиндром, который сообщается с источником давления, и подпружиненный поршень cG штоком для взаимодействия с кольцом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном снижении трудоемкости и повыц1ении безопасности при обслуживании, механизм

10 для фиксации дополнительно снабжен подпружиненным плунжером для взаимодействия с буртом кольца, установленным в цилиндре, поршень со штоком размещены в указанном плунжере, а полость, образованная между поршнем и плунжером, сообщена с полостью цилиндра, п ри этом торцовые поверхноети поршня и плунжера находятся в зависимости от соотношения усилий их пружин, которую определяют из математического выражения

20 Рс 2P„,, S, S„ где S, и S,; — плошади торцовых поверхностей плунжера и поршня соответственно, м;

Р, и Є— рабочие усилия пружин плунжера и поршня соответственно, кг.