Превентор универсальный сферический

Превентор универсальный сферический
(вариант 1)
4
Фиг. 1
Превентор универсальный сферический (см. фиг. 1), включает корпус 1 с полостью и центральным отверстием,
крышку 2 с центральным отверстием, сферической полостью и кольцевым уплотнением 3 установленную на корпусе 1,
уплотнительный элемент 4 из эластичного материала, армированный жесткими вставками, установленный в
сферической полости крышки 2, плунжер 5 с поверхностью для размещения уплотнительного элемента 4,
имеющий рабочую камеру 6 и возвратную камеру 7, гидравлические каналы 8 и 9 для связи рабочей и
возвратной камер с источником гидравлического давления (на фиг. 1 не показан), разделительную втулку 10,
размещенную между корпусом 1, крышкой 2 и плунжером 5 и имеющую кольцевое уплотнение 11 относительно
корпуса 1, уплотнительные манжеты 12 корпуса 1, контактирующие с внутренней поверхностью плунжера 5,
уплотнительные манжеты 13 разделительной втулки 10, контактирующие с внешней поверхностью плунжера 5,
Стр. 1 из 4
цилиндр 14. жестко связан с нижним торцом плунжера 5 и уплотнен относительно последнего, дополнительные
уплотнительные манжеты 15 разделительной втулки 10, контактирующие с внутренней поверхностью цилиндра 14.
Возвратная камера 7 образована поверхностью плунжера 5, внутренней поверхностью цилиндра 14 и нижней
поверхностью разделительной втулки 10, в разделительной втулке 10 выполнен гидравлический канал 16
выходящий с внутренней стороны в возвратную камеру 7, а с внешней стороны выходящий на цилиндрическую
или торцевую поверхность разделительной втулки 10.
В варианте, показанном на фиг. 1 цилиндр 14 и плунжер 5 выполнены, как одно целое, между внешней
поверхностью цилиндра 14 и внутренней поверхностью корпуса 1 выполнен зазор 17 достаточный для протока
жидкости. Гидравлические каналы 8 и 9 для связи с источником гидравлического давления выполнены в корпусе 1,
разделительная втулка 10 имеет дополнительное кольцевое уплотнение 18, расположенное ниже выхода верхнего
гидравлического канала 9 корпуса 1, а гидравлический канал 16 разделительной втулки 10 с внешней стороны
открывается на её цилиндрическую поверхность между двумя кольцевыми уплотнениями 11 и 18.
Превентор универсальный сферический работает следующим образом (см. фиг. 1).
При необходимости герметизации устья давление жидкости от источника гидравлического давления (насос
с гидроаккумулятором) подается в канал 8 корпуса 1 и поступает в рабочую камеру 6, При этом плунжер 5 и
цилиндр 14 под действием давления жидкости движутся вверх, сжимая уплотнительный элемент 4, который
вследствие перемещения по сферической поверхности полости крышки 2 выдвигается, слегка выворачиваясь вниз,
в центральное отверстие крышки 2 плотно охватывая и уплотняя инструмент любой конфигурации находящийся
там (на фиг. не показан) или полностью перекрывая сечение устья в случае отсутствия инструмента.
При протаскивании инструмента через закрытый уплотнительный элемент 4 вначале изнашивается
узкий поясок эластомерного материала вблизи внутренней верхней кромки уплотнительного элемента 4.
Затем, по мере износа, ширина изнашиваемого пояска возрастает, доходя в конце до полной высоты сжатого
уплотнительного элемента. Соответственно возрастает величина силы трения (усилия протаскивания) которая
может служить показателем степени износа уплотнительного элемента.
Для разгерметизации устья скважины давление жидкости от источника гидравлического давления
снимается с гидравлического канала 8 и подается в гидравлический канал 9, затем 16 и далее в возвратную
камеру 7. Плунжер 5 опускается, освобождая уплотнительный элемент 4 и зажатый им инструмент.
Конкурентные преимущества продукции.
На отечественном рынке конкурентные преимущества обусловлены новыми конструктивными
решениями, защищенными от копирования конкурентами в течение 20 лет (срок действия патентов России).
Конструкции имеют технические преимущества повышающие их потребительские качества. С этой целью в
конструкциях использованы:
а) общая компоновка.
-
общая компоновка превентора с замыканием подвижных уплотнений на внутренние элементы
(плунжер и втулку) позволяет исключить скольжение уплотнительных манжет по внутренней поверхности
корпуса, которая из-за больших размеров (даже в случае изготовления из поковки, а не из литья) может
содержать большое количество мелких поверхностных дефектов приводящих к ускоренному износу
уплотнений. В нашем случае скольжение уплотнений происходит по внутренним малоразмерным деталям,
которые могут быть лучше прокованы и механически обработаны, с большей точностью и чистотой. Все корпусные
детали подвергаются 100% УЗИ – дефектоскопии (при производстве позволяет выявить мелкие внешние и внутренние
дефекты, влияющие на прочность, долговечность и работоспособность)
“Shaffer”)
Стр. 2 из 4
Корпусные и силовые детали не имеют сварных швов (в отличие от изделий “Cameron” и
-
Имеется встроенный парообогрев с присоединительной резьбой ½ дюйма
-
Каждый канал гидропривода имеет дополнительное отверстие на случай повреждения
резьбы основных отверстий
б) сферический уплотнительный элемент обеспечивает
-
герметизацию устья или инструмента при меньших
усилиях на поршень и меньшем ходе поршня
-
Меньшее трение на трубах при протаскивании и
проворачивании инструмента в 2-3 раза по сравнению со всеми
отечественными аналогами (что существенно для горизонтального
бурения и зарезки вторых стволов)
Большую износостойкость на истирание (уменьшает затраты времени и средств на
-
уплотнители и работы по их замене).
Увеличение в 6-10 раз (по сравнению с обычными коническими) межремонтного периода и
-
суммарной длины труб, протаскиваемых под давлением (см. табл. 3)
-
Возможность экстренной замены уплотнителя без остановки работ
-
Увеличение суммарной длины непрерывной трубы, протаскиваемой через закрытый
превентор под максимальным давлением без замены уплотнительного узла до 110 000 – 120 000 метров
Увеличение общей длины НКТ, бурильных труб с замками, имеющими внешние фаски,
-
протаскиваемых через закрытый превентор под максимальным давлением без замены уплотнительного узла
до 40 000 – 50 000 метров
Увеличение безотказной наработки при полном перекрытии устья под максимальным
-
давлением.
( количество циклов срабатывания уплотнителя) на полное закрытие до 0 мм – 10-50
закрытие на трубах – 1000-1500 раз
Возможность судить об износе уплотнителя по возрастанию усилия трения при протаскивании
в)
схема с самоуплотнением при расположении уплотнительного элемента в полости крышки
обеспечивает надежную герметизацию при неожиданном резком уменьшении давления, при пульсации
давлений, и, главное, удобство эксплуатации и простоту замены уплотнителя.
г) поршень с внутренней полостью и кольцевой разделитель обеспечивают быстроту и надежность
срабатывания при открывании превентора, возможность плавного управления обжимом инструмента при
помощи дифференциального давления (над и под поршнем одновременно), повышает износостойкость превентора,
снижают зависимость от температуры эксплуатации, от деформации корпуса, от дефектов внутренней поверхности
корпуса, повышают технологичность изготовления и предельный ресурс превентора.
д) каркасно-лепестковые уплотнительные манжеты позволяющие
перекрывать большие радиальные зазоры и создающие малое трение при высоких рабочих давлениях,
увеличивают межремонтный ресурс превенторов.
е) новые для отрасли материалы и упрочняющие покрытия с целью увеличения долговечности и
межремонтного ресурса.
Конкурентные преимущества продукции обусловлены также полнотой размерного ряда - в России ни одно
предприятие не изготавливает настолько полный размерный ряд (максимум 3-4 типоразмера), НПО «Альтаир»
готово изготавливать по Вашему заказу типоразмеры сверх предусмотренных ГОСТ 13862-90, а именно, продукцию с
условным проходом 156; 140 и 65мм с учётом того, что потребителям удобнее работать с оборудованием одной
системы в отношении обслуживания, ремонта, взаимозаменяемости узлов при эксплуатации, приобретения
ЗИП., рабочих жидкостей и т. п., особенно если эта система имеет явные преимущества по соотношению
Стр. 3 из 4
цена/качество и возможности дальнейшего совершенствования и адаптации к новому, начинающему
широко внедряться промысловому оборудованию и перспективным технологиям.
Наши превенторы адаптированы как к классическим технологиям бурения и ремонта скважин, так и к
новым технологиям:
- вскрытия пластов на депрессии, равновесии, с обратной промывкой, с промывкой пенами
- горизонтального и разветвленно-горизонтального бурения.
- бурения и ремонта скважин при помощи колтюбинга - установок с гибкой непрерывной трубой.
В отличие от российских конкурентов наши превенторы создавались под технологии а не путем копирования (с
технологическими упрощениями) зарубежных образцов, имевших ранее широкое применение, но сегодня с трудом
устраивающих прогрессивных промысловиков. В частности, осваиваемые сейчас некоторыми российскими
оборонными предприятиями кольцевые превенторы типа Hydril давно устарели: имеют повышенное трение на
инструменте в закрытом состоянии, недолговечный уплотнитель, недостаточную плавность регулирования обжатия.
Сами превентора Hydril даже не сертифицированы в России, поскольку их показатели ниже требования ГОСТа. Их
производство за рубежом сохранилось лишь потому, что Конгресс США в декабре 1996 г. принял, под давлением
экологов, закон, требующий обязательного применения превенторов при работах на скважинах. Однако для новых
технологий он непригоден – останавливать работы и менять главный уплотнитель (стоимостью в среднем 10 тыс. $)
после 1-2 спуско-подъемов, а также проталкивать в скважину инструмент, который не идет вниз под своим весом из-за
трения в превенторе – по меньшей мере, неудобно.
Наши конструкции лишены характерных недостатков большинства зарубежных превенторов и имеют
резерв для развития за счет применения новых материалов.
Стр. 4 из 4