Штоковый запор для противовыбросового превентора
Формула / Реферат
1. Противовыбросовый превентор, предназначенный для гидравлической герметизации скважины, содержащий кожух, предназначенный для размещения над устьем скважины и для окружения бурильной колонны; множество плашек, расположенных перпендикулярно оси бурильной колонны и предназначенных для взаимодействия с бурильной колонной и для гидравлической изоляции кольцевого зазора между скважиной и бурильной колонной от компонентов, расположенных над кожухом при закрытых плашках; и роликовый запор, расположенный вокруг штока каждой плашки и предназначенный для удержания плашки в закрытом положении.
2. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор включает в себя множество сферических запорных элементов, контактирующих с наклонными поверхностями, предназначенными для приведения сферических запорных элементов в сжимающий контакт со штоками при отведении плашек от бурильной колонны.
3. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором сферические ролики и наклонные поверхности способны допускать перемещение плашек в направлении взаимодействия с бурильной колонной.
4. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором роликовый запор включает в себя полость высвобождения, предназначенную для вывода сферических роликов из сжимающего контакта со штоками для перемещения плашек из закрытого положения.
5. Противовыбросовый превентор по п.4, в котором полость высвобождения предназначена для удерживания сферических роликов внутри карманов сложной формы, содержащих наклонные поверхности.
6. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором наклонные поверхности являются плоскими поверхностями.
7. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором наклонные поверхности являются сложными поверхностями.
8. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит множество цилиндрических роликов, контактирующих с наклонными поверхностями, предназначенными для приведения цилиндрических роликов в сжимающий контакт со штоками при смещении плашек в направлении от бурильной колонны.
9. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит высвобождающий механизм для отведения плашек из закрытого положения.
10. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит высвобождающий механизм, приводимый в действие при приложении гидравлического давления для отвода поршня.
11. Запорное устройство, предназначенное для использования с противовыбросовым превентором и содержащее множество сферических запорных элементов, предназначенных для взаимодействия и ограничения движения штоков, соединенных с плашками противовыбросового превентора, множество приемников для сферических запорных элементов, включающих, каждый, наклонную поверхность, приспособленную для приведения сферических запорных элементов в сжимающий контакт со штоками при попытке открывания действующих плашек, полость высвобождения, предназначенную для отвода и удерживания сферических запорных элементов в приемниках и для вывода их из сжимающего контакта со штоками при открывании действующих плашек.
12. Запорное устройство по п.11, в котором сферические запорные элементы допускают движение действующих плашек в направлении закрывания при контакте со штоками.
13. Запорное устройство по п.11, в котором наклонные поверхности приемников являются плоскими поверхностями.
14. Запорное устройство по п.11, в котором наклонные поверхности приемников являются поверхностями сложной формы.
15. Запорное устройство по п.14, в котором наклонные поверхности приемников соответствуют сферическим запорным элементам.
16. Запорное устройство по п.11, в котором приемники включают в себя карманы, в которые могут быть полностью отведены сферические запорные элементы после отделения от штоков.
17. Запорное устройство по п.11, в котором полость высвобождения предотвращает потерю сферических запорных элементов, когда через противовыбросовый превентор не проходит никаких трубчатых объектов.
18. Способ фиксации плашек противовыбросового превентора, содержащий следующие стадии:
помещение сферических запорных элементов внутри приемников, расположенных рядом со штоками плашек и включающих в себя наклонные поверхности, предназначенные для прижима сферических запорных элементов к штокам при намерении открывания плашек;
фиксация штоков со сжимающим контактом со сферическими запорными элементами;
отвод сферических запорных элементов в соответствующие приемники с полостью высвобождения для отпирания плашек.
19. Способ по п.18, который дополнительно содержит удерживание сферических запорных элементов в приемниках с полостью высвобождения, имеющей отверстия, позволяющий сферическим запорным элементам соприкасаться со штоками, не выпадая при этом из приемников.
20. Способ по п.18, в котором полость высвобождения является единственным компонентом, предназначенным для отведения всех сферических запорных элементов в их соответствующие приемники.
21. Способ по п.18, в котором полость высвобождения содержит множество компонентов, каждый из которых приспособлен для отвода одного или нескольких сферических элементов в соответствующие приемники для них.
Текст
010713 Предпосылки создания изобретения Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится в целом к запорным механизмам, предназначенным для противовыбросового превентора, который применяется при изыскательских работах и в нефтедобывающей промышленности. В частности, изобретение относится к роликовому запорному механизму для предотвращения нежелательного обратного движения штока в противовыбросовом превенторе плашечного типа. Существующий уровень техники Глубоко в земной коре пробуривают скважины с целью разведки нефтяных и газовых месторождений, размещенных в лежащих ниже пластах. Обычно эти скважины пробуривают с помощью устройства,которое вращает буровое долото, находящееся на конце длинной системы, или колонны труб с резьбой,или бурильной колонны. Из-за связанных с такой операцией энергии и трения для смазки и охлаждения долота по мере того, как они прорезают расположенные ниже пласты, используют буровой раствор. Кроме того, буровой раствор может выполнять дополнительную функцию по удалению бурового шлама с забоя скважины на поверхность. Обычно буровой раствор подают к буровому долоту под высоким давлением через центральный канал в бурильной колонне. Сопла бурового долота направляют находящийся под давлением раствор к режущим элементам бурового долота, где находящийся под давлением раствор очищает и охлаждает долото. Буровой раствор подается в скважину по центральному каналу бурильной колонны, возвращается на поверхность по кольцевому зазору, образованному между наружной поверхностью компонентов бурильной колонны и стенкой пробуренной скважины. Поэтому гидростатическая колонна бурового раствора обычно простирается от поверхности до дна пробуриваемой скважины. При бурении скважины на глубину в несколько тысяч футов от поверхности гидростатическая колонна бурового раствора служит также для предотвращения выбросов из скважины. Часто бывает так,что углеводороды и другие текучие среды, захваченные подземными пластами, находятся под значительным давлением. При отсутствии каких-либо систем контроля расхода текучие среды из таких нарушенных пластов могут выбрасываться из скважины подобно гейзеру и извергать углеводороды и другие нежелательные текучие среды в атмосферу. При обычных условиях гидростатический напор колонны бурового раствора в несколько тысяч футов способствует предотвращению выбросов из скважины. Однако при некоторых непредвиденных обстоятельствах буровое долото может встретить карманы находящихся под давлением пластов и вызвать выброс или испытать резкое повышение давления в стволе скважины. Поскольку выбросы в формациях непредсказуемы и могут привести к катастрофе, на большинстве буровых платформ, применяемых в настоящее время, обязательным является наличие устройств контроля расхода, известных как противовыбросовые превенторы. Противовыбросовые превенторы используют для герметизации кольцевого пространства, окружающего бурильную колонну. Один из наиболее известных типов противовыбросовых превенторов известен как противовыбросовый превентор плашечного типа. Противовыбросовый превентор плашечного типа включает в себя большой кожух, установленный поверх устья скважины, имеющий большой проход для прохождения бурильной колонны и любых, связанных с ней компонентов. Кожух также включает в себя две или более плашек, расположенных в плоскости, по существу, перпендикулярной оси бурильной колонны и устья скважины, которые приспособлены для перемещения между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями. Концы плашек конфигурированы таким образом, что при выдвинутом положении они образуют полное кольцевое гидравлическое уплотнение вокруг бурильной колонны. На фиг. 1 схематически показан типичный противовыбросовый превентор 100 плашечного типа,включающий два или больше поршневых и плашечных кожуха 104 и верхний фланец 106 и нижний фланец 108 под болты, предназначенные для соединения с другими компонентами устья скважины (не показаны). Противовыбросовый превентор 100 предпочтительно имеет цилиндрический сквозной канал 110,позволяющий трубам 112 нефтяного сортамента беспрепятственно проходить через него вдоль оси 114 бурильной колонны. Трубы 112 нефтяного сортамента обычно являются компонентами бурильной колонны и могут включать, не ограничиваясь этим, бурильную трубу, воротники бура, измерительные приборы, змеевики или талевые канаты. При нормальных условиях сквозной канал 110 открыт и не загражден ничем, так что текучая среда проходит через кольцевой зазор 116, образованный между наружным профилем труб 112 и внутренним профилем сквозного канала 110. Когда устье скважины внизу нужно перекрыть таким образом, чтобы текучие среды превентора 100 не могли сообщаться с частью устья скважины, расположенной над превентором 100, узлы 118 приводят в действие таким образом, чтобы обеспечить герметизацию по всем 360 окружности кольцевого зазора 116 между каналом 110 и трубами 112. Каждый плашечный узел 118 включает в себя уплотнительную плашку 120, имеющую переднюю кромку 122 и соединенную с гидравлическим поршнем 124 штоком 126. Передняя кромка 122 предпочтительно имеют форму, которая соответствует наружному профилю труб нефтяного сортамента 112, так что между ними достигается герметичное уплотнение. Гидравлические поршни, соединенные с уплотнительными плашками 120 посредством штоков 126, приводятся в действие внешним гидравлическим источником (не показан) для достижения контакта передних кромок 122 с трубой 112 и герметизации коль-1 010713 цевого зазора 116. В то время как типичным может быть наличие двух плашечных узлов 118, каждый с соответствующим полукруглым профилем передних кромок 122, следует понимать, что в превенторе 100 плашечного типа могут применяться три и больше плашечных узлов 118 с соответствующими круговыми участками передних кромок 122, предназначенных для отсечки и герметизации кольцевого зазора 116. Для герметизации кольцевого зазора 116 в отверстие 128, сообщенное с резервуаром 130 плашечного кожуха 104, подают текучие среды под давлением. Повышение давления в резервуаре 130 воздействует на заднюю поверхность 132 поршня 124, смещая поршень 124, шток 126 и плашку 120 в направлении трубы 112. Чем выше давление, переданное в резервуар 130, тем выше нагрузка, передаваемая посредством штока 126 на плашку 120. Для отвода плашек 120 из кольцевого зазора 116 давление в отверстии 128 уменьшают и поршень 124 можно отвести в резервуар 130. Отводу поршней 124 можно способствовать путем использования отводящих пружин (не показаны), гидравлического отвода или с помощью любых средств, известных в технике. В частности, для получения доступа гидравлической системы в отводящий резервуар 131 может быть использовано отверстие 129 отвода, так что повышение гидравлического давления смещает поршень 124 с целью отвода плашки 120. При выдвинутых плашках 120 и контакте передних кромок 122 с трубами 112 нефтяного сортамента прочное гидравлическое уплотнение препятствует выходу текучей среды из устья скважины через кольцевой зазор 116. Пока в резервуаре 130 сохраняется гидравлическое давление, плашки 120 будут продолжать герметизировать кольцевой зазор 116. Однако существуют обстоятельства, при которых желательно сохранять герметизацию кольцевого зазора вне зависимости от эксплуатационных возможностей превентора 100. Например, желательно сохранять целостность уплотнения в случае отключения электроэнергии на буровой площадке. Кроме того, в случае, если скважина должна быть закрыта на продолжительный период времени, поддержание гидравлического давления в течение этого времени не всегда является надежным и благоразумным. Поэтому весьма желательным является наличие на месторождении систем и механизмов, способных закреплять гидравлические плашки 120 на месте в случае их приведения в действие. Один существующий способ закрепления гидравлических плашек 120 на месте предусматривает затягивание механических винтов с целью фиксации поршней 124 на месте после их смещения в резервуаре 130. Такие винты затягивали вручную или с помощью силовых устройств, и они должны эффективно закреплять на месте плашки 120, штоки 126 и поршни 124. Однако проблемы с доступностью делают такое решение менее чем оптимальным. В частности, на глубоководных установках эти запорные винты должны приводиться в действие или транспортными средствами с дистанционным управлением, или электрическими исполнительными механизмами. При этом их надежность становится сомнительной на глубине в несколько сот футов или больше. Кроме того, на наземных буровых площадках противовыбросовые превенторы обычно располагаются ниже уровня пола площадки. В этом случае зацепление или отцепление запорных винтов требует значительных затрат времени - времени, которое не всегда есть в случае аварийной ситуации. Существуют другие решения, при которых для закрепления гидравлических плашек применяют закрепление на месте штоков 126. Например, в патенте США 3941141, выданном Роберту и включенном в данное описание посредством ссылки, для удерживания штоков 126 на месте использовали на внешних профилях штоков 126 храповые механизмы в сочетании с согласующимися запорными элементами. Кроме того, для фиксации штоков 126 на месте применяли различные механизмы с внутренней резьбой(например, в патенте США 4052995, выданном Эллисону, и 4076208, выданном Олсону, которые включены сюда посредством ссылки), используя таким образом штоки 126 с резьбой и соответствующие устройства с контргайками, фиксирующие штоки 126 на месте. Для фиксации штоков 126 на месте предлагаются также различные решения типа заклинивания (например, в патенте США 4305565, выданном Абби, и 4969390, выданном Вильямсу, включенных сюда посредством ссылки). Каждое из этих решений рассматривается многими как менее чем оптимальное, поскольку они демонстрируют небольшое проскальзывание или игру в обратном направлении, известное как люфт, перед тем как войти в соприкосновение и зафиксировать штоки 126 на месте. В случае выброса в устье скважины под высоким давлением даже бесконечно малые смещения плашек 120, соединенных со штоками 126, могут привести к катастрофическому высвобождению скважинных текучих сред. Поэтому уже давно ощущается потребность отрасли в устройстве, позволяющем быстро, положительно и прочно фиксировать противовыбросовые превенторы плашечного типа во включенном положении при минимальном вмешательстве оператора и с минимальным люфтом плашек перед фиксацией. Сущность изобретения В одном варианте реализации противовыбросовый превентор включает в себя кожух, предназначенный для размещения над устьем скважины и для окружения бурильной колонны, множество плашек,расположенных перпендикулярно оси бурильной колонны, и роликовый запор, расположенный возле штока каждой плашки. Плашки могут быть предназначены для взаимодействия с бурильной колонной и для гидравлической изоляции кольцевого зазора между скважиной и бурильной колонной от компонентов, расположенных над кожухом, когда плашки находятся в закрытом положении. Роликовые запоры-2 010713 могут быть предназначены для удержания плашек в закрытом положении. В одном аспекте настоящее изобретение относится к запорному устройству, которое должно использоваться с противовыбросовым превентором. В одном варианте реализации запорное устройство включает в себя множество сферических запорных элементов, предназначенных для взаимодействия и ограничения движения штоков, соединенных с плашками противовыбросового превентора. Запорное устройство может также включать в себя множество приемников для сферических запорных элементов,имеющих каждый наклонную поверхность, предназначенную для приведения сферических запорных элементов в сжимающий контакт со штоками при побуждении к открыванию действующих плашек. Кроме того, запорное устройство может также включать в себя полость высвобождения, предназначенную для отвода и размещения сферических запорных элементов в приемниках и для вывода их из сжимающего контакта со штоками при открывании действующих плашек. В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу фиксации плашек противовыбросового превентора, который включает в себя размещение сферических запорных элементов в приемниках,расположенных вблизи штоков плашек и включающих в себя наклонные поверхности, предназначенные для обеспечения взаимодействия сферических запорных элементов со штоками при побуждении к открыванию плашек. Способ может также включать в себя фиксацию штоков посредством сжимающего контакта со сферическими запорными элементами. Способ может также включать в себя отвод сферических запорных элементов в соответствующие приемники с полостью высвобождения для деблокирования плашек. Другие аспекты и преимущества станут очевидными из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 показывает схематический вид в разрезе противовыбросового превентора плашечного типа. Фиг. 2 показывает схематический вид ограничителя штока согласно варианту реализации настоящего изобретения. Фиг. 3 показывает схематический вид ограничителя штока согласно варианту реализации настоящего изобретения. Подробное описание Схематический вид штокового запора 250 согласно варианту реализации настоящего изобретения показан на фиг. 2. В этом варианте реализации штоковый запор 250 предпочтительно расположен в кожухе поршня и плашки, например плашки 102 на фиг. 1, охватывая шток 226. Штоковый запор 250 обеспечивает перемещение штока 226 в направлении 252 запирания, не допускает смещения штока 226 в направлении 254 отпирания. Штоковый запор 250 включает в себя основной корпус 226, в котором выполнены один или несколько приемников 258 для роликов. Приемник роликов 258 имеет неглубокий участок 262 на наклонной поверхности 264. Каждый приемник 258 для ролика предназначен для удерживания ролика 266 в приемнике 258 и его развертывания при потребности в фиксации штока 226. В частности, когда ролик 266 расположен внутри глубокого участка 260, между роликом и штоком 226, по существу, отсутствует контакт, но когда ролик 266 перемещается по наклонной поверхности 264, шток 226 во все большей степени зажимается между роликом 266 и поверхностью 264. Кроме того, после фиксации, таким образом, дальнейшее увеличение нагрузки на шток 226 в направлении 254 отпирания направлено на более плотное прижатие к штоку 226 ролика 266, находящегося в зацеплении с наклонной поверхностью 264, создавая положение с еще более прочной фиксацией. Смещение штока 226 в направлении 252 запирания заставляет ролик 266 катиться вверх по наклонной поверхности 264 по направлению к глубокому участку 260 основного корпуса 256,так что шток 226 может свободно двигаться в направлении 252 запирания. Кроме того, удерживающая полость 268 запора 250 удерживает ролик 266 в приемнике 258 и приспособлена для возврата ролика 266 в глубокий участок 260 в том случае, когда требуется высвобождение штока 226. Удерживающая полость 268 предпочтительно включает в себя паз (не показан), прилегающий к ролику 266 для смещения ролика 266, не влияя на взаимодействие ролика со штоком 266. В случае, когда ролик 266 является сферическим, паз может быть продольным или сферическим участком для сопряжения с наружным профилем ролика 266. С другой стороны, в случае, когда ролик 266 является цилиндрическим, паз может быть поперечным и иметь приблизительно такую же ширину, как и ролик 266. Вне зависимости от конфигурации, когда шток нужно сместить в направлении 254 отпирания, удерживающая кромка 268 смещается в направлении 270 для возврата ролика 266 вверх по наклонной поверхности в глубокий участок 260, выводя его из контакта с наружной поверхностью штока 226. Удерживающая полость 268 может быть отжата таким образом, что ролик 266 отжимается в направлении,противоположном 270, и к штоку 226. С другой стороны, полость 268 может не подвергаться отжатию,допуская движение штока 226 в качестве единственной силы, вызывающей контакт с ним ролика 266. Следует понимать, что возможно применение любого известного в технике средства смещения или отжатия удерживающей полости. В частности, удерживающая полость может быть приспособлена для отжатия в случае приложения гидравлического давления прикрепленному к ней гидравлическому исполнительному механизму. Кроме того, если гидравлическое устройство применяется для отвода штока 226-3 010713 в направлении 254 отпирания, система управления (не показана) может быть применена для направления такого гидравлического давления на исполнительный механизм удерживающей полости, или на устройство отвода штока, или на то и другое вместе. С другой стороны, гидравлическая система, предназначенная для освобождения штокового запора 250, может отличаться от гидравлической системы, предназначенной для смещения штока 226 в направлении 254 отпирания. Кроме того, следует понимать, что наклонная поверхность 264 может относиться к любому из различных видов, известных в технике. В частности, поверхность 264 может быть простой плоской поверхностью или же может быть профилирована таким образом, чтобы совпадать с контурами сферических роликов 266. Кроме того, в то время как ролики 266 описаны в общем, следует понимать, что они могут быть выполнены как сферические или цилиндрические элементы и могут быть выполнены с приданием им различных свойств по твердости и трению для облегчения контакта между штоком 266 и наклонной поверхностью 264. На фиг. 3 схематически показан штоковый запор 350 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Подобно запору 250 на фиг. 2, запор 350 расположен внутри кожуха 304 поршня и плашки в фиксированном положении, охватывая шток 326. Хотя показан только один запор 350, следует понимать, что шток 326 радиально и аксиально могут охватывать множество запоров 350. Запор 350 допускает смещение штока 326 в направлении 352 запирания при одновременном сопротивлении смещению штока 326 в направлении 354 отпирания. Запор 350 включает в себя основной корпус 356, в котором образованы два ряда приемников для роликов 358A, 358B. Подобно приемникам 258,внутренний приемник для роликов 358A профилирован таким образом, чтобы приводить ролик 366A во взаимодействие со штоком 326, когда шток 326 смещается в направлении 354 отпирания. В то же время наружный приемник для роликов 358B профилирован таким образом, чтобы приводить ролик 366A во взаимодействие с наружной износостойкой прокладкой 380, когда основной корпус 356 смещается в направлении 354 отпирания. Поэтому для каждого места вокруг и вдоль штока 326 один ролик 366A зажимается со штоком 326, а другой ролик 366B зажимается с износостойкой пластиной 380 для противодействия смещению штока 326 в направлении 354 отпирания. При этом при любом приращении смещения в направлении 354 шток 326 будет испытывать удвоение радиального сжатия по сравнению с тем, которое могло бы быть испытано штоком при конфигурации с единственным роликом. Кроме того, внутренняя и наружная удерживающие полости 368A, 368B удерживают ролики 366A,366B внутри приемников 358A, 358B и позволяют отпускать запор 350, если требуется высвобождение штока 326. Как и удерживающая полость 268, удерживающие полости 368A, 368B позволяют роликам 366A, 366B входить в контакт со штоком 326 и износостойкой прокладкой через прорези или отверстия иной формы (не показаны) в них. Как и ранее, такие отверстия в удерживающих полостях 368A, 368B могут иметь форму продольных пазов или сферических участков в случае, если ролики 366A, 366B являются сферическими, или же могут быть поперечными пазами в случае, если ролики 366A, 366B являются цилиндрическими. Показана пара отжимающих пружин 382, 384, которые действуют совместно с основным корпусом 356 и удерживающими полостями 368A, 368B, отжимая ролики 366A, 366B и приводя их по умолчанию в запорное взаимодействие со штоком 326 и с износостойкой прокладкой 380. Когда внутренняя удерживающая полость 368A фиксируется относительно кожуха 304, пружина 382 смещает основной корпус в направлении, указанном стрелкой 352, так что наклонная поверхность 364A способствует контакту ролика 366A со штоком 326. Аналогичным образом пружина 384 между основным корпусом 356 и наружной удерживающей кромкой 368B смещает полость 368B и ролик 366B в направлении, указанном стрелкой 352, так что наклонная поверхность 364B способствует контакту ролика 366B с износостойкой прокладкой 380. Для вывода роликов 366A, 366B из взаимодействия со штоком 326 и износостойкой прокладкой 380 используется механизм 386 отпирания. Механизм отпирания может быть сконструирован различным образом, но предпочтительно предназначен для отвода роликов 366A, 366B в их соответствующие приемники 358A, 358B, так что шток 326 может быть отведен в направлении 354 отпирания. Механизм 386 показан внутри выемки 388 в кожухе 304. Окружающее механизм 386 гидравлическое уплотнение гарантирует, что когда гидравлическое давление возрастает в гидравлическом отверстии 392, механизм 386 смещается в направлении 354, так что упорная поверхность 394 взаимодействует с соответствующим несущим нагрузку уступом 396 наружной удерживающей полости 368B. Когда давление в отверстии 392 повышается в достаточной степени, пружины 384 и 382 сжимаются таким образом, что ролики 366A, 366B удерживаются внутри выемок 358A, 358B, чтобы допустить отвод штока 326. Как только шток 326 отводится, давление на порт 392 может быть ослаблено, так что шток 326 может быть быстро введен во взаимодействие и удерживаться на месте без необходимости в какой-либо вторичной операции по фиксации. В этом обычном равновесном состоянии узел запора 350 противодействует отделению штока 326 без каких-либо дополнительных шагов и даже в случае полной потери гидравлической мощности. Штоковые запоры 250 и 350, согласно настоящему изобретению, демонстрируют много преимуществ по сравнению с применяемыми в настоящее время запорными механизмами. В частности, штоковые запоры 250, 350 способны почти мгновенно зафиксировать штоки 226, 326 при незначительном-4 010713 люфте или проскальзывании или совсем без него. Кроме того, запоры 250, 350 описаны как безотказные устройства, поскольку они осуществляют фиксацию по умолчанию. Не требуется никаких подтверждающих операций для фиксации штоков 226, 326 на месте в случае их выдвижения. Штоковые запоры 250 и 350 автоматически входят во взаимодействие и сопротивляются отпиранию штоков 226, 326. Поскольку не требуется никакого внешнего источника энергии для запоров 250, 350, на их эффективность не влияет аварийное отключение энергии. В отличие от этого гидравлическая (или другая) энергия требуется только для деблокирования запоров 250, 350. И, наконец, поскольку запоры 250, 350 предназначены для взаимодействия с гладкими наружными профилями штоков 226, 326, на штоках 226, 326 не требуется никаких тормозящих деталей. Прежние технические решения требовали наличия специальных профилей, которые могли бы препятствовать действию и контакту штоков 226, 326. В то время как изобретение было описано со ссылкой на ограниченное количество вариантов реализации, специалисты в данной области техники, основываясь на описании, могут представить себе другие варианты реализации, не отклоняющиеся от объема изобретения, раскрытого здесь. Соответственно,объем изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Противовыбросовый превентор, предназначенный для гидравлической герметизации скважины,содержащий кожух, предназначенный для размещения над устьем скважины и для окружения бурильной колонны; множество плашек, расположенных перпендикулярно оси бурильной колонны и предназначенных для взаимодействия с бурильной колонной и для гидравлической изоляции кольцевого зазора между скважиной и бурильной колонной от компонентов, расположенных над кожухом при закрытых плашках; и роликовый запор, расположенный вокруг штока каждой плашки и предназначенный для удержания плашки в закрытом положении. 2. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор включает в себя множество сферических запорных элементов, контактирующих с наклонными поверхностями, предназначенными для приведения сферических запорных элементов в сжимающий контакт со штоками при отведении плашек от бурильной колонны. 3. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором сферические ролики и наклонные поверхности способны допускать перемещение плашек в направлении взаимодействия с бурильной колонной. 4. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором роликовый запор включает в себя полость высвобождения, предназначенную для вывода сферических роликов из сжимающего контакта со штоками для перемещения плашек из закрытого положения. 5. Противовыбросовый превентор по п.4, в котором полость высвобождения предназначена для удерживания сферических роликов внутри карманов сложной формы, содержащих наклонные поверхности. 6. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором наклонные поверхности являются плоскими поверхностями. 7. Противовыбросовый превентор по п.2, в котором наклонные поверхности являются сложными поверхностями. 8. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит множество цилиндрических роликов, контактирующих с наклонными поверхностями, предназначенными для приведения цилиндрических роликов в сжимающий контакт со штоками при смещении плашек в направлении от бурильной колонны. 9. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит высвобождающий механизм для отведения плашек из закрытого положения. 10. Противовыбросовый превентор по п.1, в котором роликовый запор содержит высвобождающий механизм, приводимый в действие при приложении гидравлического давления для отвода поршня. 11. Запорное устройство, предназначенное для использования с противовыбросовым превентором и содержащее множество сферических запорных элементов, предназначенных для взаимодействия и ограничения движения штоков, соединенных с плашками противовыбросового превентора, множество приемников для сферических запорных элементов, включающих, каждый, наклонную поверхность, приспособленную для приведения сферических запорных элементов в сжимающий контакт со штоками при попытке открывания действующих плашек, полость высвобождения, предназначенную для отвода и удерживания сферических запорных элементов в приемниках и для вывода их из сжимающего контакта со штоками при открывании действующих плашек. 12. Запорное устройство по п.11, в котором сферические запорные элементы допускают движение действующих плашек внаправлении закрывания при контакте со штоками. 13. Запорное устройство по п.11, в котором наклонные поверхности приемников являются плоскими поверхностями. 14. Запорное устройство по п.11, в котором наклонные поверхности приемников являются поверхностями сложной формы.-5 010713 15. Запорное устройство по п.14, в котором наклонные поверхности приемников соответствуют сферическим запорным элементам. 16. Запорное устройство по п.11, в котором приемники включают в себя карманы, в которые могут быть полностью отведены сферические запорные элементы после отделения от штоков. 17. Запорное устройство по п.11, в котором полость высвобождения предотвращает потерю сферических запорных элементов, когда через противовыбросовый превентор не проходит никаких трубчатых объектов. 18. Способ фиксации плашек противовыбросового превентора, содержащий следующие стадии: помещение сферических запорных элементов внутри приемников, расположенных рядом со штоками плашек и включающих в себя наклонные поверхности, предназначенные для прижима сферических запорных элементов к штокам при намерении открывания плашек; фиксация штоков со сжимающим контактом со сферическими запорными элементами; отвод сферических запорных элементов в соответствующие приемники с полостью высвобождения для отпирания плашек. 19. Способ по п.18, который дополнительно содержит удерживание сферических запорных элементов в приемниках с полостью высвобождения, имеющей отверстия, позволяющий сферическим запорным элементам соприкасаться со штоками, не выпадая при этом из приемников. 20. Способ по п.18, в котором полость высвобождения является единственным компонентом, предназначенным для отведения всех сферических запорных элементов в их соответствующие приемники. 21. Способ по п.18, в котором полость высвобождения содержит множество компонентов, каждый из которых приспособлен для отвода одного или нескольких сферических элементов в соответствующие приемники для них.
МПК / Метки
МПК: E21B 33/06
Метки: штоковый, противовыбросового, запор, превентора
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-10713-shtokovyjj-zapor-dlya-protivovybrosovogo-preventora.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Штоковый запор для противовыбросового превентора</a>
Предыдущий патент: Цепь для цепной завесы клинкерообжигательной вращающейся печи
Следующий патент: Волокнистая ароматическая лента для потребительской упаковки
Случайный патент: Способ заделки торцевой или обрезной кромки сотовых плит