8. Назначение и устройство вращающихся превенторов.

Вращающиеся превенторы предназначены для герметизации кольцевого зазора между устьем скважины и бурильной колонной и обеспечения возможности вращения, подъема и спуска бурильной колонны при герметизированном устье. В составе противовыбросового оборудования вращающийся превентор используется при роторном бурении с очисткой забоя от выбуренной породы газом, воздухом или аэрированным промывочным раствором, а также при обратной промывке скважины и вскрытии пластов

с высоким пластовым давлением. Вращающийся превентор состоит из корпуса 7, неподвижного патрона 4 и вращающегося ствола 6. В отличие от плашечного и универсального превенторов, имеющих гидравлический привод, во вращающемся превенторе используется самоуплотняющаяся манжета 9, которая обжимает обхватываемую часть бурильной колонны под действием собственной упругости и давления на устье скважины. Литой корпус 7 из легированной стали снабжен опорным фланцем для соединения с плашечным или универсальным превентором и боковым отводом для присоединения к циркуляционной системе буровой установки. Диаметр отверстия опорного фланца зависит от типоразмера превентора и должен быть достаточным для прохода долота. Ствол 6, имеющий форму полого цилиндра с наружным опорным фланцем, вращается на упорном 5 и радиальных 3 подшипниках.

К стволу на быстросборном байонетном соединении крепится самоуплотняющаяся манжета с внутренними поясками квадратного и круглого сечений, предназначенными соответственно для уплотнения ведущей и бурильной труб. Проходное сечение ствола меньше диаметра долота. Поэтому при спуске и смене его необходимо ствол отсоединить от корпуса превентора. Для этого ствол

с патроном соединяют с корпусом превентора посредством байонетного затвора и фиксатора 10, снабженного дистанционным пневматическим и ручным управлением. Перед установкой патрона в корпус фиксатор 10 с помощью пневмоцилиндра, управляемого с пульта 13, либо с помощью винта 12 и троса 11 отводится в крайнее левое положение и освобождает проход для установки патрона. После этого патрон вводят выступами в пазы корпуса и поворачивают по часовой стрелке до упоров, установленных в корпусе. Далее освобождают фиксатор, который под действием пружины пневмоцилиндра замыкает патрон в корпусе превентора. Чтобы вытащить патрон из корпуса, необходимо предварительно отключить фиксатор и повернуть патрон против часовой стрелки. Патрон поворачивают ведущей трубой, вращаемой ротором посредством вкладышей 1. Шинно-пневматическая муфта 2, включаемая с пульта 13, соединяет патрон со стволом, и в результате этого оба они совместно с ведущей трубой поворачиваются относительно корпуса превентора. Подшипники ствола смазываются жидким маслом, предохраняемым от утечек и загрязнения асбографитовыми манжетами 8.

8. Назначение и устройство шаровых кранов, обратных клапанов.

В качестве противовыбросового оборудования для перекрытия трубного канала бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб применяют обратные клапаны и шаровые краны. Шаровые краны имеют преимущество перед обратными клапанами: они легко устанавливаются на колонну бурильных труб при наличии потока через трубное пространство при начавшемся проявлении, так как при открытом шаровом кране внутренняя полость его свободна. В настоящее время широко применяются шаровые краны с опорными, цапфами КШЦ 146, КШЦ 155, КШЦ 178. Шаровые краны с опорными цапфами

Шаровые краны с опорными цапфами КШЦ 146, КШЦ 155 и КШЦ 178 (в дальнейшем краны) предназначены для перекрытия трубного канала бурильных труб в целях предупреждения возникновения открытых фонтанов или в процессе их ликвидации при бурении нефтяных и газовых скважин. Краны устанавливаются в компоновке бурильного инструмента под ведущей трубой. Установка предохранительного (рабочего) переводника под краном обязательна. Техническая характеристика: Типоразмер крана КШЦ 146 КШЦ 155 КШЦ 178; Проводимая среда Промывочная жидкость, газ, нефть, конденсат; Направление потока среды Любое; Давление, МПа: 35; пробное 52,5; Грузоподъемность, т 193, 183,276; Диаметр проходного отверстия, мм 60, 68, 80. Масса, кг 35, 41, 55. Устройство и принцип работы. Кран состоит из корпуса 8, шара 11, плавающих седел 2, 7 с фторопластовыми уплотнительными кольцами 6, стаканов 9, 12, двух тарельчатых пружин 7, гайки 14, узла управления шаром (муфты) 5, упора 10, резиновых уплотнительных колец 3, 4, 13.. Герметичность между седлами и шаром достигается при помощи фторопластовых колец, а во всех остальных неподвижных соединениях резиновыми уплотнительными кольцами. Шар в сборе со стаканами фиксируется в корпусе гайкой, завинчиваемой до упора с помощью ключа. Проходной канал крана закрывается поворотом шара по часовой стрелке до упора на угол 90 посредством узла управления, открывается против часовой стрелки до упора на угол 90. Вертикальное положение паза муфты, выполненного под ключ управления, соответствует открытому положению крана. Кран открывается при одностороннем давлении снизу не более 10 МПа. В случае давления снизу свыше 10 МП а кран открывается только при создании противодавления сверху, равного давлению снизу, или с разницей между ними, не превышающей 10 МПа.

Усилие рывка при открытии крана, находящегося под действием одностороннего давления на шаровой затвор 10 МПа, не должно превышать 500 Н. Порядок работы На буровой должны находиться два исправных и опрессованных крана: рабочий в компоновке бурильного инструмента и запасной, резьбы которого должны быть предохранены. Рабочее положение крана "открыто". Управление краном осуществляется ключом управления. Ключ управления краном должен находиться на стеллаже внутри буровой. Место его хранения должно быть известно всем членам буровой бригады.

П ри работе в аварийной ситуации в зимних условиях умеренного климата, а также в условиях Крайнего Севера кран открывают только после предварительного отогрева его корпуса. Кран проверяют на базе производственного обслуживания после каждого демонтажа из компоновки бурильного инструмента, отработки 450 ч и использования в аварийных работах. Обратные клапаны для бурильных труб. С целью предотвращения выброса смеси через бурильные трубы во время наращивания инструмента в компоновке буриль­ной колонны предусмотрена установка обратного кла­пана на 12-24 м ниже квадратной штанги, который перед каждым рейсом переставляется в первоначальное положение. Для обеспечения герметичности буровой колонны в процес­се наращивания инструмента целесообразно применять самоуплотняющиеся обратные клапаны типа Б1 или КОБ-ЗШ. Обратный клапан типа Б1 для бурильных труб Обратный клапан типа Б1 для бурильных труб состоит из корпуса 1, выполненного в виде переводника, тарел­ки 4 с резиновой манжетой, 5, направления 8, упорного пружи­нящего кольца 2, спиральной пружины 6, гайки 9, скобы 3, при­варенной к тарелке, и шплинта 10. Особенность обратного клапана типа Б1 заключается в том, что у него отсутствует седло клапана, вследствие чего сборка, разборка и ремонт обратных клапанов значительно проще и легче, чем у клапанов тарельчатого типа. При прокачке промывочной жидкости клапана, сжимая пру­жину 6, садится на треножку направления и свободно пропуска­ет жидкость. При прекращении прокачки жидкости пружина поднимает тарелку обратно вверх до соприкосновения с упор­ным кольцом. В случае появления давления в колонне бурильных труб жидкость давит на резиновую манжету снизу, прижимая по­следнюю к стенкам корпуса, этим достигается надежное уплот­нение против просачивания промывочной жидкости и предот­вращается выброс раствора через бурильные трубы. Герметичность обратных клапанов типа Б1 на заводе-изго­товителе проверяется опрессовкой при давлении 1500 Н/см². Для манжет клапана применяется нефтестойкая резина. Обратный клапан для бурильных труб типа КОБ-ЗШ. На базе обратного клапана типа Б1 разработана конструкция обратного клапана для бурильных труб типа КОБ-ЗШ, который состоит из корпуса 1, выполненного в виде переводника, тарелки 2, имеющей обтекаемую форму, с резиновой манжетой 3, шай­бы 4, штока 5, спиральной пружины 6, направления 7, гайки 8 и упорной втулки 9. Аналогично клапану Б1 корпус этого клапана одновременно служит седлом, и внутренняя часть его собирается отдельно и вставля­ется внутрь корпуса в собранном виде. Вследствие этого облегчается сборка, разборка и ремонт клапана. Тарелка в закрытом состоянии клапана упирается на выступ, имею­щийся внутри корпуса. При прокач­ке промывочной жидкости, сжимая пружину, тарелка садится на верх­ний торец направления и свободно пропускает жидкость. Узел тарелки от выпадания удерживается упор­ной втулкой 9. В случае по­явления давления в колонне бурильных труб резиновая манжета 3 под действием давления, прижима­ясь к стенкам корпуса, создает на­дежное уплотнение и предотвраща­ет выбросы аэрированной жидкости через бурильные трубы.