Пристрій для герметизації і перекривання свердловини
Номер патенту: 101867
Опубліковано: 13.05.2013
Автори: Парменова Дана Георгіївна, Білюга Петро Павлович, Делігіоз Георгій Григорович
Формула / Реферат
Пристрій для герметизації і перекривання свердловини, що містить корпус з отвором, герметизуючу вставку і з'єднувальний патрубок, який відрізняється тим, що корпус виконано у вигляді порожнистого бездонного конуса, кут у верхній частині якого дорівнює 60-90°, на поверхні корпуса установлено не менше двох герметизуючих вставок, кожна з яких виконана у вигляді гільзи-заглушки, усередині якої установлений пневмоциліндр, при цьому з'єднувальний патрубок розташований у верхній частині конусоподібного корпуса, а в нижній частині корпуса на зовнішній його поверхні установлені кронштейни для баластних вантажів.
Текст
Реферат: Пристрій для герметизації і перекривання свердловини містить корпус з отвором, герметизуючу вставку і з'єднувальний патрубок. Для забезпечення надійного перекривання свердловини корпус виконано у вигляді порожнистого бездонного конуса, кут у верхній частині якого дорівнює 60-90°, на поверхні корпуса установлено не менше двох герметизуючих вставок, кожна з яких виконана у вигляді гільзи-заглушки, усередині якої установлений пневмоциліндр, при цьому з'єднувальний патрубок розташований у верхній частині конусоподібного корпуса, а в нижній частині корпуса на зовнішній його поверхні установлені кронштейни для баластних вантажів. UA 101867 C2 (12) UA 101867 C2 UA 101867 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до обладнання, що застосовується у разі обриву труб нафтових свердловин на бурових установках, розташованих на дні морського шельфу, а також при тривалій перерві в роботі, коли свердловину необхідно загерметизувати на тривалий час. Відомо пристрій для герметизації гирла свердловини, що містить корпус з конусним отвором, герметизуючу вставку, виконану у вигляді конусної муфти з ущільнюючим елементом на конусній поверхні, підйомний патрубок із запірним органом (див. патент Російської Федерації на винахід № 2160355). Цей пристрій вибрано як найближчий аналог. Найближчий аналог і пристрій, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - корпус; - герметизуюча вставка; - з'єднувальний патрубок. Але відомий пристрій має істотні недоліки. По-перше, його неможливо використовувати при аварійних ситуаціях - прорив труби підводних свердловин. По-друге, він дуже складний як у виготовленні, так і у експлуатації на суші. В основу винаходу поставлена задача створити пристрій для герметизації і перекривання свердловини, в якому шляхом іншого виконання корпуса і герметизуючих вставок, забезпечити значне спрощення конструкції і підвищення надійності перекриття аварійної свердловини. Поставлена задача вирішена пристроєм для герметизації і перекривання свердловини, що містить корпус з отвором, герметизуючу вставку і з'єднувальний патрубок, тим, що корпус виконано у вигляді порожнистого бездонного конуса, кут у верхній частині якого дорівнює 6090°, на поверхні корпуса установлено не менше двох герметизуючих вставок, кожна з яких виконана у вигляді гільзи-заглушки, усередині якої установлений пневмоциліндр, при цьому з'єднувальний патрубок розташований у верхній частині конусоподібного корпуса, а в нижній частині корпуса на зовнішній його поверхні установлені кронштейни для баластних вантажів. Пристрій для герметизації і перекривання свердловини зображено на кресленні, де: фіг. 1 - загальний вигляд пристрою; фіг. 2 - вигляд герметизуючої вставки - гільзи-заглушки з пневмоциліндром; фіг. 3 - вигляд пристрою на дні після ліквідації аварії. Пристрій містить порожнистий конусоподібний корпус 1, виконаний без днища. В основі конус має діаметр 3-4 м, а кут верхньої частини конуса 60-90°. На поверхні порожнистого конусоподібного корпуса 1 установлені герметизуючі вставки, виконані у вигляді гільз-заглушок 2 з пневмоциліндрами 3, розташованими усередині гільззаглушок 2. На вершині порожнистого конусоподібного корпуса 1 розташований з'єднувальний патрубок 4 для приєднання до нього трубопроводу для подачі нафти (трубопровід на кресленні не показаний). У нижній частині, біля основи порожнистого конусоподібного корпуса 1 на його поверхні розташовані кронштейни 5 для установки на них кільцеподібних бетонних вантажів 6 (див. фіг. 3). Для ілюстрації використання пристрою, що заявляється, на фіг. 3 показано також обрив 7 трубопроводу свердловини, ділянка трубопроводу 8, що подає нафту на платформу (не показана), шар бетону 9 для герметизації і дно 10. Кожна герметизуюча вставка виконана у вигляді гільзи-заглушки 2, усередині якого розташований пневмоциліндр 3. У нижній частині корпусу гільзи-заглушки 2 виконано конусне сідло 11. На штоку 12 пневмоциліндра 3 установлено конусну заглушку 13 для закриття вхідного отвору гільзизаглушки 2, що фіксується затискною гайкою 14. Пневмоциліндр 3 фіксується усередині корпусу гільзи-заглушки 2 за допомогою підтримуючих хрестовин 15. Шток 12 пневмоциліндра 3 розташований у напрямній втулці 16. У верхній частині пневмоциліндра 3 установлено клапан 17, що автоматично відкривається. У шток 12 пневмоциліндра 3 вмонтований підпружинений храповик 18. На напрямній втулці 16 закріплений поршень 19. Для закачування в пневмоциліндр 3 повітря або іншого газоподібного середовища в нижній його частині установлено штуцер 20. Герметизація пневмоциліндра 3 забезпечується ущільнювальними манжетами 21. Загальна відстань між внутрішніми діаметрами гільз-заглушок 2 і зовнішніми діаметрами пневмоциліндрів 3 перевищує в 4-5 разів діаметр труби по якій виходить нафта з свердловини. Це необхідно для того, щоб зменшити тиск усередині порожнистого конусоподібного корпуса 1. У верхній частині порожнистого конусоподібного корпуса 1 можуть бути приварені монтажні 1 UA 101867 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 петлі, на випадок якщо пристрій необхідно опускати з платформи або судна у воду за допомогою крана. Пневмоциліндри 3 з конусною заглушкою 13 на штоку 12 необхідні для утримання конусної заглушки 13 на певній відстані від конусного сідла 11 гільзи-заглушки 2, сприяючи виходу нафти або газу за межі пристрою під час його установки над аварійною свердловиною. Для того, щоб гільза-заглушка 2 стійко трималася на потрібній відстані від конусного сідла 11 у верхній частині пневмоциліндра 3 через керований клапан 17, що автоматично відкривається, заливається неагресивна рідина (відомо, що рідина нестислива), нижня частина пневмоциліндра 3 наповнюється повітрям або іншим газом під тиском. У такому стані пневмоциліндр 3 буде готовий виконувати своє призначення. Коли верхній керований клапан 17, що автоматично відкривається, одержить команду на відкриття (його можна зруйнувати мікровибухом), тоді рідина під тиском газу або повітря виходитиме назовні, а шток 12 пневмоциліндра 3 почне пересування в бік закриття перетинаючи потік нафти (газу). За допомогою тиску повітря і нафти конусна заглушка 13 притиснеться до конусного сідла 11, міцно закриваючи отвір, а підпружинений храповик 18, виходячи за межі пневмоциліндра 3 механічно зафіксує конусну заглушку 13 в притиснутому положенні, на випадок якщо тиск зі свердловини впаде до нуля. Порядок використання пристрою. У разі обриву або витоку нафти або газу з труби свердловини або довільного виходу з надр Землі, ці місця накриваються пропонованим пристроєм, попередньо приєднуючи до патрубка 4 верхньої частини порожнистого конусоподібного корпуса 1 трубопровід, чи гнучкий рукав для відведення продукту, що виходить із свердловини (див. фіг. 3). Після попереднього максимального завантаження бетонними вантажами 6 і можливої герметизації спеціальним розчином 9 місця з'єднання пристрою з ґрунтом, при приєднаному трубопроводі до ємності (трюму) для збору продукту, дається команда на закривання виходу продукту з отворів гільз-заглушок 2 з пневмоциліндрами 3. Ущільнюючи під тиском гільзамизаглушками 2 вихідні отвори, продукт буде виходити по трубопроводу або гнучкому рукаву в керованому напрямку. Якщо трубопровід обірвався під час аварії високо над ґрунтом, його необхідно зрізати над ґрунтом до метра, щоб була можливість установки пристрою над обірваним трубопроводом. Бажано передбачити опускання пристрою з платформи спільно з трубопроводом, як при бурінні свердловини. Вибір форми корпусу у вигляді конуса пояснюється тим, що ця форма максимально стійка на дні. Крім того, якщо виникає необхідність пересікати великий тиск зі свердловини, то гострим кутом основи конуса зробити це буде набагато простіше. Під цим тиском після його пересікання конус буде сам центрувати струмінь до свого центру. Пристрій, що заявляється, може бути використаний при будь-яких проривах газо-, нафтопроводів при аваріях свердловин на морському та океанському дні. Пристрій може бути рекомендований як необхідне обладнання на всіх платформах і бурових установках, подібно комплектації автомобілів вогнегасниками. Крім того, пристрій, що заявляється, можна і потрібно використовувати при витоках з будьяких великих трубопроводів для запобігання забруднення навколишнього середовища або для відводу води, яка заподіює шкоду, особливо в населених пунктах. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 Пристрій для герметизації і перекривання свердловини, що містить корпус з отвором, герметизуючу вставку і з'єднувальний патрубок, який відрізняється тим, що корпус виконано у вигляді порожнистого бездонного конуса, кут у верхній частині якого дорівнює 60-90°, на поверхні корпуса установлено не менше двох герметизуючих вставок, кожна з яких виконана у вигляді гільзи-заглушки, усередині якої установлений пневмоциліндр, при цьому з'єднувальний патрубок розташований у верхній частині конусоподібного корпуса, а в нижній частині корпуса на зовнішній його поверхні установлені кронштейни для баластних вантажів. 2 UA 101867 C2 3 UA 101867 C2 4 UA 101867 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAppliance for well sealing and shut-off
Автори англійськоюDelihioz Heorhii Hryhorovych, Paramenova Dana Heorhiivna, Biliuha Petro Pavlovych
Назва патенту російськоюУстройство для герметизации и перекрытия скважины
Автори російськоюДелигиоз Георгий Григорьевич, Парменова Дана Георгиевна, Билюга Петр Павлович
МПК / Мітки
МПК: B65G 5/00, E21B 43/01, E21B 33/03
Мітки: герметизації, перекривання, пристрій, свердловини
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-101867-pristrijj-dlya-germetizaci-i-perekrivannya-sverdlovini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для герметизації і перекривання свердловини</a>
Попередній патент: Система електропостачання електросталеварного комплексу
Наступний патент: Пристрій для визначення центра поперечного перерізу корпусу обертової печі
Випадковий патент: Система лубрикації відкритих вузлів тертя