Устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье фонтанирующей скважины

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для наведения противовыбросового оборудования (ПВО) на устье фонтанирующей скважины. Устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье фонтанирующей скважины включает раму с опорами. В качестве движущихся элементов механизма подъема и наведения противовыбросового оборудования служат корпуса гидроцилиндров. Их штоки связаны с опорами. Совмещение шпилечных отверстий осуществляют с помощью поворотного фланца узла совмещения шпилечных отверстий. В качестве движущегося элемента в механизме подъема и наведения противовыбросового оборудования служит корпус гидроцилиндра, а его шток шарнирно связан с опорой и не имеет возможности поступательного движения. Захват обсадной трубы производят челюстями, шарнирно сочлененными со штоками гидроцилиндров узла захвата. Постоянный поворот челюстей в сторону обсадной колонны при подводе устройства к скважине обеспечивается с помощью пружин. Узел совмещения шпилечных отверстий включает разъемную катушку в виде корпуса. К нижнему фланцу наводимого на скважину ПВО прикреплен резьбовой фланец, на поворотном фланце закреплены планки. С помощью планок вручную поворачивают поворотный фланец на необходимый угол и совмещают шпилечные отверстия. Использование изобретения упрощает конструкцию, повышает надежность работы устройства и безопасность оперативного персонала. 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для наведения противовыбросового оборудования (ПВО) на устье фонтанирующей скважины.

Известно устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье фонтанирующей скважины, содержащее несущую раму, опорные стойки, связанные с противовыбросовым оборудованием, захват и привод противовыбросового оборудования /1/. При этом несущая рама установлена на транспортной базе и снабжена поворотной платформой посредством шаровой опоры, что усложняет конструкцию устройства и снижает надежность ее в работе.

Известно также устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье фонтанирующих скважин /2/, содержащее несущую раму в виде тележки, на которой размещены узел захвата обсадной колонны с фланцем в виде жестко связанного с рамой полухомута с шарнирными створками, механизм подъема и осевого перемещения противовыбросового оборудования и имеющей нижний фланец с направляющими стойками, кронштейнами и разъемным хомутом для размещения противовыбросового оборудования, силовыми цилиндрами с корпусами и штоками, соответственно шарнирно связанными с несущей рамой и направляющими стойками, опорную стойку и узел центрирования фланцев обсадной колонны и противовыбросового оборудования, выполненный в виде установленных на нижнем фланце противовыбросового оборудования клиньев и размещенных на нижнем фланце противовыбросового оборудования клиньев и размещенных на фланце обсадной колонны ответных клиньям гнезд, причем оно снабжено ползунами и кулисами, один конец которых имеет планку с радиальным каналом, а другой связан с верхним концом корпуса силового гидроцилиндра, узлами фиксации кулис со стопорами и приводами, и механизмом закрытия узла захвата обсадной колонны в виде рычагов с зажимными гидроцилиндрами, причем ползуны установлены на верхнем конце направляющих стоек с возможностью поступательного перемещения относительно них и шарнирно связаны со штоками силовых гидроцилиндров, при этом кронштейны жестко связаны с верхними концами штоков силовых гидроцилиндров, стопоры установлены с возможностью размещения в радиальных каналах планок кулис в их вертикальном положении, а рычаги связаны с шарнирными створками, причем узлы фиксации кулис и механизм закрытия узла захвата обсадной колонны размещены на несущей раме. Кроме того, полухомуты и створки могут быть выполнены со съемными сухарями, имеющими зубчатую насечку.

Однако известное устройство отличается сложностью конструкции и ненадежностью работы узла центрирования фланцев обсадной колонны и противовыбросового оборудования.

Известно наиболее близкое к предложенному устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье скважины, включающее раму с опорами, механизм подъема и наведения противовыбросового оборудования, в котором в качестве движущихся элементов служат корпуса гидроцилиндров, а их штоки шарнирно связаны с опорами рамы, механизм фиксации вертикального положения, узел подвески противовыбросового оборудования, узел захвата обсадной колонны в виде челюстей, шарнирно сочлененных со штоками гидроцилиндров узла захвата и узел совмещения шпилечных отверстий /3/.

Недостатком наиболее близкого аналога является сложная конструкция узла совмещения шпилечных отверстий и низкая надежность работы устройства.

Задачей изобретения является получение техническое результата, который выражается в упрощении конструкции узла совмещения шпилечных отверстий, повышении надежности работы устройства и безопасности для оперативного персонала.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для наведения противовыбросового оборудования на устье скважины, включающем раму с опорами, механизм подъема и наведения противовыбросового оборудования, в котором в качестве движущихся элементов служат корпуса гидроцилиндров, а их штоки шарнирно связаны с опорами рамы, механизм фиксации вертикального положения, узел подвески противовыбросового оборудования, узел захвата обсадной колонны в виде челюстей, шарнирно сочлененных со штоками гидроцилиндров узла захвата и узел совмещения шпилечных отверстий, согласно изобретению последний включает разъемную катушку в виде корпуса, резьбового фланца, прикрепленного к нижнему фланцу наводимого на скважину противовыбросового оборудования и поворотного фланца, на котором закреплены планки, а постоянный поворот челюстей в сторону обсадной колонны при подводе устройства к скважине обеспечен с помощью пружин.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид в транспортном и рабочем положении, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, в транспортном положении, вид в изометрии; на фиг. 3 показан узел подвески противовыбросового оборудования; на фиг. 4 - узел совмещения шпилечных отверстий; на фиг. 5 - узел захвата обсадной колонны, на фиг. 6 - вид спереди на фиг. 5.

Устройство состоит из рамы 1, механизма подъема и наведения противовыбросового оборудования (ПВО) 2, механизма фиксации вертикального положения 3, узла подвески ПВО 4, узла захвата 5 и узла совмещения шпилечных отверстий 6. На раме 1 закреплены опоры 7, на передних из которых шарнирно установлен механизм подъема и наведения ПВО 2, состоящий из двух поворотных стоек 8, в которых концентрично размещены гидроцилиндры 9 подъема и наведения ПВО. В качестве движущегося элемента используется корпус 10 гидроцилиндра 9, а его шток 11, шарнирно связанный с опорой 7, не имеет возможности поступательного движения.

Узел фиксации вертикального положения 3 состоит из двух гидроцилиндров 12, 13, шарнирно установленных на задних опорах 7, закрепленных на раме 1 и опирающихся в транспортном положении на опорные стойки 14, установленные на раме 1 и воспринимающие основную нагрузку от веса ПВО. Фиксация опорных стоек 14 осуществляется болтами.

Узел подвески ПВО 4 состоит из двух комплектов (правого и левого), включающих в себя по два кронштейна 15 (нижнего и верхнего), прикрепленных болтами к балкам 16 поворотных стоек 8, смонтированных на головках гидроцилиндров 9 и подвижных втулках, размещенных на поворотных стойках 8. К кронштейнам 15 крепится сектор 17 коробчатой формы, в котором установлены резиновые подушки 18. Между ними располагается опорный сектор 19, который с помощью резьбовых втулок 20 и специальных болтов 21 устанавливается между фланцами 22 крестовины 23 наводимого ПВО.

Резиновые подушки 18 предназначены для компенсации несоосности наводимого и базового фланцев. Кронштейны 15 скреплены между собой тягами 24.

Узел захвата 5 расположен в передней части рамы 1, имеющей вырез, и состоит из двух гидроцилиндров 25, жестко прикрепленных к раме, упора 26, расположенного на поперечных балках рамы 1 по ее оси, и челюстей 27 со сменными сухарями, шарнирно сочлененных со штоками 28 гидроцилиндров 25. Положение упора 26 в зависимости от диаметра колонны регулируется винтом 29. Постоянный поворот челюстей 27 в сторону скважины при подводе устройства к обсадной колонне обеспечивается с помощью пружин 30.

Узел совмещения шпилечных отверстий 6 включает в себя разъемную катушку 31, состоящую из корпуса 32, резьбового фланца 33, который крепится к нижнему фланцу наводимого на скважину ПВО, и поворотного фланца 34, на котором закреплены планки 35.

Узел совмещения шпилечных отверстий может быть выполнен в двух вариантах: - для наведения на фланец обсадной колонны при наличии колонной головки на фонтанирующем устье; - для наведения на разъемный фланец при отсутствии колонной головки (голая труба).

Совмещение шпилечных отверстий производится оперативным персоналом вручную после посадки ПВО на фланец поворотом фланца поворотного 34 на необходимый угол с помощью планок 35. Крепление фланцев осуществляется штатно (шпильками).

Все операции по подготовке устройства к работе проводятся вне опасной зоны с целью максимального сокращения времени их проведения, а также пребывания людей в этой зоне.

Устройство используется следующим образом.

Устройство в собранном виде с установленным и закрепленным на нем противовыбросовым оборудованием подводится к устью скважины. Дальнейшие работы осуществляются дистанционно с пульта управления путем подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры по трубопроводам обвязки с передвижной электростанции (в описании и чертежах они не приводятся). Без непосредственного ручного участия оперативного персонала осуществляются наиболее важные процессы: подвод устройства к скважине до упора, зажим обсадной трубы, подъем устройства в вертикальное положение, опускание сборки ПВО на фланец колонны и ее прижим.

После чего вручную проводятся операции по совмещению шпилечных отверстий и крепления фланцевого соединения. По их завершении демонтируется узел подвески противовыбросового оборудования. Устройство опускается в транспортное положение и отводится от скважины.

Устройство испытано на учебном полигоне Оренбургской военизированной части.

Источники информации 1. Сборник аннотаций перспективных конкурсный работ. Полтава, Военизированная часть Укрпромрайона, 1989, стр. 11.

2. Авторское свидетельство СССР 1716086, 29.02.92, Бюл. N 8.

3. Радковский В.Р. и др. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Москва, Недра, 1996, 167-171.

Формула изобретения

Устройство для наведения противовыбросового оборудования на устье фонтанирующей скважины, включающее раму с опорами, механизм подъема и наведения противовыбросового оборудования, в котором в качестве движущихся элементов служат корпуса гидроцилиндров, а их штоки шарнирно связаны с опорами рамы, механизм фиксации вертикального положения, узел подвески противовыбросового оборудования, узел захвата обсадной колонны в виде челюстей, шарнирно сочлененных со штоками гидроцилиндров узла захвата, и узел совмещения шпилечных отверстий, отличающееся тем, что узел совмещения шпилечных отверстий включает разъемную катушку в виде корпуса, резьбового фланца, прикрепленного к нижнему фланцу, наводимого на скважину противовыбросового оборудования, и поворотного фланца, на котором закреплены планки, а постоянный поворот челюстей в сторону обсадной колонны при подводе устройства к скважине обеспечен с помощью пружин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6