RU2411344C1 - Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well - Google Patents
Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411344C1 RU2411344C1 RU2010100430/03A RU2010100430A RU2411344C1 RU 2411344 C1 RU2411344 C1 RU 2411344C1 RU 2010100430/03 A RU2010100430/03 A RU 2010100430/03A RU 2010100430 A RU2010100430 A RU 2010100430A RU 2411344 C1 RU2411344 C1 RU 2411344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball valve
- unit
- pipe
- plate
- rod
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для заворота крана шарового на бурильную (насосно-компрессорную) трубу при проведении работ по ликвидации открытого фонтанирования скважины.The invention relates to the oil and gas exploration and exploration industries and is intended for the inversion of a ball valve on a drill pipe (tubing) when carrying out work to eliminate open well flowing.
Известна конструкция «Установки для наведения шарового крана на устье фонтанирующей скважины» (1), содержащей корпус в виде несущей рамы, на которой размещены узел совмещения осей шарового крана и бурильной колонны, механизм осевого перемещения шарового крана к бурильной колонне, узел соединения шарового крана с бурильной колонной, а также механизм перемещения несущей рамы относительной бурильной колонны. Установка предназначена для обеспечения возможности герметизации бурильной колонны при любом расположении ее замкового соединения над устьем скважины.The known design of "Installation for the guidance of a ball valve at the mouth of a gushing well" (1), comprising a housing in the form of a supporting frame, on which there is a unit for aligning the axes of the ball valve and the drill string, a mechanism for axial movement of the ball valve to the drill string, node for connecting the ball valve to drill string, as well as the mechanism for moving the bearing frame of the relative drill string. The installation is designed to provide the possibility of sealing the drill string at any location of its interlock above the wellhead.
Известная установка обладает следующими недостатками:The known installation has the following disadvantages:
- конструкции узла соединения шарового крана с бурильной колонной не осуществляет заворот шарового крана в муфту замка бурильной колонны, ее герметизация обеспечивается резиновой манжетой, надеваемой на муфту при осевом перемещении шарового крана. При, как правило, загрязненной наружной поверхности муфты буровым раствором надежную герметизацию обеспечить практически невозможно. К тому же, резиновая манжета, при совмещении осей шарового крана и бурильной колонны, под действием фонтанирующей скважинной среды имеет возможность высвободиться из крепления, сдвинуться в верхнюю часть своего гнезда и не только не охватить поверхность муфты замка бурильной колонны, но и, из-за повреждений, прийти в негодность. Только путем непосредственного заворота шарового крана в муфту трубы можно обеспечить надежную ее герметизацию;- the design of the node connecting the ball valve to the drill string does not invert the ball valve into the drill collar lock, its sealing is ensured by a rubber sleeve put on the sleeve during axial movement of the ball valve. With, as a rule, contaminated outer surface of the coupling with drilling fluid, reliable sealing is almost impossible to provide. In addition, the rubber cuff, when combining the axes of the ball valve and the drill string, under the influence of a gushing well medium, has the ability to free itself from the mount, move to the top of its nest and not only not cover the surface of the drill collar lock, but also because damage, deteriorate. Only by directly turning the ball valve into the pipe coupling can it be reliably sealed;
- при возникновении каких-либо сбоев в работе установки возвратить несущую раму в исходное положение для устранения неполадок не представляется возможным, так как механизм перемещения несущей рамы относительно бурильной колонны обеспечивает ее движение только в одном направлении - вверх. Установленные в верхних и нижних разъемных кольцах механизма клиновые пары исключают возможность перемещения в обратном направлении;- in the event of any malfunction of the installation, it is not possible to return the bearing frame to its original position for troubleshooting, since the mechanism for moving the bearing frame relative to the drill string ensures its movement only in one direction - up. Wedge pairs installed in the upper and lower split rings of the mechanism exclude the possibility of moving in the opposite direction;
- отсутствует возможность закрытия шарового крана без непосредственного доступа к нему. При расположении замкового соединения бурильной колонны на высоте выше человеческого роста от уровня рабочей площадки буровой установки необходим монтаж дополнительных опорных приспособлений для подхода к узлу управления шаровым краном. В условиях фонтанирования с возможным возгоранием струи ручное управление краном сопряжено с высоким риском опасности для жизни непосредственных исполнителей из состава оперативной бригады.- there is no possibility of closing the ball valve without direct access to it. When the drill joint drill joint is located at a height higher than human height from the level of the rig’s working platform, it is necessary to install additional support devices for approaching the ball valve control unit. In the conditions of gushing with possible ignition of the jet, manual control of the crane is associated with a high risk of danger to the life of direct performers from the operational brigade.
Целью изобретения является достижение более высокой надежности герметизации бурильной (эксплутационной) колонны при открытом фонтанировании из нее скважинной среды с обеспечением высокой степени безопасности для жизни оперативного персонала.The aim of the invention is to achieve a higher reliability of the sealing of the drill (production) string during open flowing from it of the borehole medium with a high degree of safety for the life of the operating staff.
Поставленная цель достигается устройством для заворота крана шарового на устье фонтанирующей скважины, включающим элементы фиксации устройства на фонтанирующей трубе и связанную с ними плиту, на которой установлен узел совмещения осей крана шарового и фонтанирующей трубы, узел заворота крана шарового в муфту трубы, узел его управления на закрытие-открытие и гидромотор, а также размещенный под плитой узел осевого перемещения крана шарового к резьбовой части муфты, состоящий из гидроцилиндра и штока, выполненного с возможностью осевого перемещения под действием рабочей среды, отличающимся тем, что устройство включает механизм вертикального перемещения по фонтанирующей трубе в прямом и обратном направлениях, который состоит из верхнего и нижнего опорных колец, выполненных из шарнирно соединенных полуколец и стянутых между собой посредством штока гидроцилиндра одностороннего действия, причем к раздвигающимся полукольцам прикреплены гидроцилиндры с возможностью вертикального перемещения плиты, установленной на верхнем опорном кольце, при этом узел совмещения осей крана шарового и фонтанирующей трубы, узел заворота крана шарового в муфту трубы и узел его управления на закрытие-открытие объединены с приводящим их в действие гидромотором в единый блок, который установлен на верхнем конце штока узла осевого перемещения крана шарового (далее по тексту - КШ).The goal is achieved by a device for inverting a ball valve at the mouth of a flowing well, including fixing elements of the device on the flowing pipe and a plate connected to them, on which a unit for combining the axes of the ball valve and gushing pipe is installed, a node for turning the ball valve into a pipe coupling, its control unit on closing-opening and a hydraulic motor, as well as an axial displacement assembly of a ball valve to the threaded part of the coupling, located under the plate, consisting of a hydraulic cylinder and a rod made with the possibility of axial movement under the action of the working medium, characterized in that the device includes a vertical movement mechanism along the flowing pipe in the forward and reverse directions, which consists of upper and lower support rings made of articulated semi-rings and pulled together by a single-acting hydraulic cylinder rod, and hydraulic cylinders are attached to the expanding half rings with the possibility of vertical movement of the plate mounted on the upper support ring, while the axle alignment unit the wound of the ball and flowing pipe, the knot for turning the ball valve into the pipe coupling and the control unit for closing-opening are combined with the hydraulic motor driving them into a single unit, which is installed on the upper end of the rod of the axial displacement unit of the ball valve (hereinafter referred to as KSh) .
На фиг.1 показано устройство, размещенное на трубе, общий вид; на фиг.2 - вид устройства по стрелке А фиг.1; на фиг.3 - вид устройства сверху по стрелке Б фиг.1; на фиг.4 - конструкция механизма продольного перемещения по бурильной трубе; на фиг.5 - вид опорного разъемного кольца механизма продольного перемещения по бурильной трубе; на фиг 6 - конструкция опорного разъемного кольца в сечении Н-Н фиг.5; на фиг.7 - укрупненно, продольное сечение В-В фиг.1 с узлами осевого перемещения КШ, совмещения осей КШ и бурильной трубы, заворота КШ и его управления; на фиг 8 - поперечное сечение Г-Г узла совмещения осей КШ и бурильной трубы фиг.7; на фиг.9 - поперечное сечение Д-Д узла управления КШ фиг.7.Figure 1 shows a device placed on a pipe, a General view; figure 2 is a view of the device in arrow A of figure 1; figure 3 is a top view of the device along arrow B of figure 1; figure 4 - design of the mechanism of longitudinal movement along the drill pipe; figure 5 is a view of the support split ring of the mechanism of longitudinal movement along the drill pipe; in Fig.6 - the design of the support split ring in the cross section HH of Fig.5; in Fig.7 - enlarged, longitudinal section bb In Fig.1 with the nodes of the axial displacement of the KS, the combination of the KS axes and the drill pipe, the inversion of the KS and its control; in Fig. 8 is a cross-section G-G of the unit for aligning the axles of the shaft and the drill pipe of Fig. 7; Fig.9 is a cross section DD of the control unit KSH Fig.7.
Устройство для заворота крана шарового на устье фонтанирующей скважины (фиг.1) содержит механизм продольного перемещения 1 по бурильной трубе трубе с жестко закрепленной на нем с плитой 2, на которой установлены узел 3 осевого перемещения КШ 4 к резьбовой части муфты 5 бурильной трубы 6. К узлу 3 болтовыми соединениями 7 крепится сборный блок 8, состоящий из узла совмещения осей КШ и бурильной трубы, узла заворота КШ и узла управления КШ.A device for inverting a ball valve at the mouth of a gushing well (Fig. 1) comprises a mechanism for longitudinal movement of 1 through a drill pipe to a pipe rigidly fixed to it with a
Механизм продольного перемещения по бурильной трубе (фиг.4) состоит из верхнего 9 и нижнего 10 опорных разъемных колец, к раздвигающимся полукольцам которых прикреплены штоки и гильзы двух гидроцилиндров 11.The mechanism of longitudinal movement along the drill pipe (Fig. 4) consists of an upper 9 and a lower 10 supporting split rings, to the expandable half rings of which rods and sleeves of two
Опорное разъемное кольцо (фиг.6) состоит из двух шарнирно соединенных полуколец 12, стянутых друг с другом посредством штока гидроцилиндра одностороннего действия 13. В нормальном состоянии полукольца раздвинуты пружиной 14. Во внутренних расточках полуколец закреплены сменные под различные диаметры бурильных труб сухари 15 с зубчатой насечкой, охватывающей наружный диаметр D бурильной трубы. На поверхности Е полуколец (фиг.5) выполнены резьбовые отверстия М для крепления к ним гидроцилиндров 11 и плиты 2 устройства. При подаче рабочей жидкости под давлением по напорному рукаву в штоковую полость гидроцилиндра 13 (направление Ж) полукольца стягиваются, фиксируя кольцо на трубе.The detachable support ring (Fig. 6) consists of two pivotally connected
Узел осевого перемещения КШ 4 к резьбовой части муфты бурильной трубы (фиг.7) состоит из гидроцилиндра одностороннего действия 16, на шток 17 которого действует пружина 18. С целью нейтрализации реактивного крутящего момента, возникающего при завороте КШ в муфту бурильной трубы, шток 17 выполнен полым с отверстием квадратного сечения, в которое вставлен квадратный стержень 19, зафиксированный в крышке гидроцилиндра 16 болтом 20. При подаче рабочей жидкости по напорному рукаву в штоковую полость гидроцилиндра (направление З) вся сборка, закрепленная к верхней части штока 17, движется вниз. После снятия давления сборка под действием пружины 18 возвращается в исходное положение.The axial
Как было отмечено ранее, узлы совмещения осей КШ и бурильной трубы, заворота КШ и его управления собраны в единый блок, и приводятся они в действие одним гидромотором 21. На его приводном вале установлена цапфа 22 с шестерней 23, закрепленной гайками 24. На цапфе установлен кронштейн 25, вращение которого вокруг цапфы блокировано пружинным фиксатором 26. Осевому перемещению кронштейна относительно цапфы препятствуют два полукольца 27, в расточках которых кронштейн может поворачиваться вокруг оси на 90° в обоих направлениях до упора фрезерованными лапами в пальцы 28.As noted earlier, the nodes for combining the axles of the KS and the drill pipe, the inversion of the KS and its control are assembled in a single unit, and they are driven by one
На кронштейне 25 установлен подшипниковый узел 29, в котором шестерней 23 и зубчатым колесом 30 приводится во вращение втулка 31 с краном шаровым 4. На зубчатом колесе 30 закреплено коническое зубчатое колесо 32, входящее в зацепление с конической шестерней 33, установленной на цапфе 34 и закрепленной гайками 35. Левый конец цапфы 34 выполнен в форме шипа, входящего в паз управляющего поворотного элемента КШ.A
Цапфа 22 и кронштейн 25 с фиксатором 26 представляют собой узел совмещения осей КШ и бурильной трубы, цапфа 22 с зубчатой парой 23 и 30 представляют собой узел заворота КШ, коническая зубчатая пара 32 и 33 с цапфой 34 - узел управления КШ.The
Совмещение осей КШ и бурильной трубы производится включением гидромотора 21 с направлением вращения его приводного вала по часовой стрелке (вид по И). Установленные на валу гидромотора цапфа 22 с шестерней 23 и кронштейн 25, за счет сцепления их друг с другом фиксатором 26, поворачиваются вокруг оси в направлении по Т (фиг.3). После поворота на угол φ и упора фрезерованных лап кронштейна 25 с пальцами 28 (фиг.8) кронштейн останавливается, совместив тем самым оси КШ и бурильной трубы, а цапфа 22 с шестерней 23, освободившись от фиксатора, продолжает вращение под действием крутящего момента вала гидромотора, приводя во вращение зубчатое колесо 32 в направлении заворота КШ.The combination of the KS axes and the drill pipe is made by turning on the
Управление КШ на закрытие (открытие) осуществляется (фиг.9) за счет свободного вращения зубчатого колеса 30 в обратном направлении. Свободное вращение колеса 30 в обратном направлении обеспечивается за счет разрезных колец 36, вставленных в цилиндрическую расточку его отверстия. Длина разрезных колец подбирается таким образом, чтобы обеспечить поворот на угол β, позволяющий осуществить поворот конической шестерни 33 на 180° с учетом передаточного отношения пары зубчатых колес 30 и 33, т.е. при повороте шестерни 33 на 90° КШ закрывается, при дальнейшем повороте еще на 90° КШ открывается.KS control at the closing (opening) is carried out (Fig.9) due to the free rotation of the
Работа с устройством для заворота крана шарового на устье фонтанирующей скважины производится в следующем порядке.Work with the device for the inversion of the ball valve at the mouth of the gushing well is carried out in the following order.
Собранное устройство монтируется посредством опорных разъемных колец 9 и 10 механизма продольного перемещения на фонтанирующей бурильной трубе 6 (фиг.4), и напорные рукава гидросистемы устройства подсоединяются к исполнительным механизмам. В исходном положении ось КШ находится в отведенном состоянии от оси бурильной трубы на угол величиной φ, достаточной для беспрепятственного перемещения по трубе (фиг.3).The assembled device is mounted by means of supporting
Попеременной подачей рабочего давления в гидроцилиндры опорных колец 9, 10 и гидроцилиндры 11 по направлениям Ж, К и Л (фиг.4) устройство доводится в положение до упора верхним опорным кольцом в нижний торец муфты бурильной трубы. Верхнее кольцо 9 в этом положении зажимается фиксацией величины рабочего давления в полости его гидроцилиндра 13. При включении в работу гидромотора 21 (фиг.7) происходит поворот цапфы 22 с кронштейном 25 вокруг оси вала гидромотора на угол φ до упора лап кронштейна в пальцы 28 и производится совмещение осей КШ и бурильной трубы (фиг.8). Далее под действием крутящего момента фиксатор 26 высвобождает цапфу (при каждом ее обороте) из зацепления с кронштейном 25, и шестерня 23 приводит во вращение через зубчатое колесо 30 КШ. Подачей давления в полость цилиндра 16 по направлению З шток 17 движется вниз, и происходит заворот КШ в муфту бурильной трубы. При достижении КШ конечного завернутого положения давление в напорных линиях З и гидромотора сбрасывается, затем гидромотор приводится в обратное вращение вала с условием поворота конической шестерни 33 на 90°, в результате которого КШ закрывается. Дальнейшие работы по ликвидации фонтана проводятся по ранее намеченному плану.By alternately supplying working pressure to the hydraulic cylinders of the
В случае возникновения непредвиденных ситуаций и необходимости произвести дополнительные действия по наладке или устранению неисправностей на каком-либо этапе проводимых работ с устройством осуществляют операции в обратной последовательности и возвращают его в исходное положение.In the event of unforeseen situations and the need to take additional steps to commission or troubleshoot at any stage of the work with the device, the operations are carried out in the reverse order and return it to its original position.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР №1705546, 30.01.1990 г.1. Copyright certificate of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR No. 1705546, January 30, 1990
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100430/03A RU2411344C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100430/03A RU2411344C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2411344C1 true RU2411344C1 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010100430/03A RU2411344C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2411344C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629189C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-08-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Device for hermetization of operating and service strings in open-flow wells |
-
2010
- 2010-01-11 RU RU2010100430/03A patent/RU2411344C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629189C1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-08-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Device for hermetization of operating and service strings in open-flow wells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7854265B2 (en) | Pipe gripping assembly with power screw actuator and method of gripping pipe on a rig | |
EP3039231B1 (en) | Rotating control device with rotary latch | |
AU2003286260B2 (en) | Fluid collecting device | |
CA2232014C (en) | Simplified xmas tree using sub-sea test tree | |
US4519576A (en) | Oil well safety valve for use with drill pipe | |
AU2004293727B2 (en) | A power tong | |
NO338590B1 (en) | Top-powered rotary system apparatus and method of dismantling the same | |
US20150191977A1 (en) | Arrangement for Continuous Circulation of Drilling Fluid During Drilling Operations | |
US20210310308A1 (en) | Drill String Rotation Brake | |
US8807208B1 (en) | Method for using a power swivel with tilt | |
NO333852B1 (en) | Control device for closing a borehole and method using the same | |
CN202140034U (en) | Tubular column expansion compensator capable of transferring torque | |
BR112020004641A2 (en) | well tool anchor and associated methods | |
US9903174B2 (en) | Torque-provider | |
RU2411344C1 (en) | Device for screwing ball cock into wellhead of flowing well | |
AU2012234263B2 (en) | Arm assembly | |
BR112013019030B1 (en) | check valve, and, use of a check valve. | |
US20030132030A1 (en) | Horizontal boring pipe connecting and disconnecting device | |
BRPI0818233B1 (en) | coating device | |
RU2553704C1 (en) | Hydraulically actuated device for screwing-on of ball valve on gusher wellhead (hadsbvgwh) | |
US10060219B2 (en) | Cementing tool | |
AU2013343453B2 (en) | Subsea actuating device and system for actuating hydraulically operated well tools | |
RU2399748C1 (en) | Device for simultaneous replacement of master gates under pressure | |
RU2629189C1 (en) | Device for hermetization of operating and service strings in open-flow wells | |
WO2017058026A1 (en) | Packer box and method for installation or withdrawal of a packer element in, respectively from a packer box for use in petroleum drilling |