установка для обогрева превентора в зимний период в условиях распространения многолетнемерзлых пород

Формула изобретения

Установка для обогрева превентора в зимний период в условиях распространения многолетнемерзлых пород, включающая узел генерации тепла и собственную систему обогрева превентора, соединенные теплоизолированной системой транспортировки теплосодержащего агента, отличающаяся тем, что она в качестве узла генерации тепла содержит дизель-мотор и дополнительно узел очистки отходящих выхлопных газов дизель-мотора, состоящий из последовательно установленных циклонного сепаратора и адсорбера, помещенных в теплоизолированный кожух, а также узел вторичного подогрева очищенных выхлопных газов, соединенный гибкими рукавами с собственной системой обогрева и выполненный в виде электронагревательного элемента, при этом собственная система обогрева превентора выполнена в виде наружных камер, жестко соединенных с корпусом превентора и его приводными цилиндрами и сообщающихся с атмосферой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для обогрева превенторов.

Анализ существующего уровня показал следующее:

известен превентор, содержащий узел генерации тепла (нагреватель) и собственную систему обогрева превентора (камеру нагревателя), соединенные системой транспортировки (магистральной линией) теплосодержащего агента (пара) (см. а.с. №1161690 от 02.07.83 г. по кл. Е 21 В 33/06, опубл. в ОБ №22, 1985 г.). Система транспортировки теплосодержащего агента выполнена в виде гидравлически связанных трубопроводов с образованием замкнутой циркуляционной системы.

Недостатком известной конструкции является то, что обогрев превентора возможен только при наличии котельной на буровой.

Известен превентор, содержащий узел генерации тепла (котельную) и собственную систему обогрева превентора, выполненную в его корпусе в виде двух параллельно расположенных горизонтальных кольцевых каналов, соединенных между собой вертикальными каналами (см а.с.№202033 от 05.11.65 г. по кл. Е 21 В 33/06 в ОБ №19, 1967 г.). Узел генерации тепла и собственная система обогрева превентора соединены теплоизолированной системой транспортировки (паропроводом) теплосодержащего агента (пара).

Недостатком известной конструкции является то, что собственная система обогрева превентора (камера нагревателя) работоспособна только при наличии котельной.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении обогрева превентора выхлопными газами дизель-мотора от буровой установки.

Технический результат достигается с помощью известной установки, включающей узел генерации тепла и собственную систему обогрева превентора, соединенные теплоизолированной системой транспортировки теплосодержащего агента. По заявляемой конструкции установка для обогрева превентора в зимний период в условиях распространения многолетнемерзлых пород в качестве узла генерации тепла содержит дизель-мотор. При этом установка дополнительно содержит узел очистки отходящих выхлопных газов дизель-мотора, состоящий из последовательно установленных циклонного сепаратора и адсорбера, помещенных в теплоизолированный кожух, а также узел вторичного подогрева очищенных выхлопных газов в виде электронагревательного элемента. Узел вторичного подогрева очищенных выхлопных газов соединен гибкими рукавами с собственной системой обогрева превентора, выполненной в виде наружных камер, сообщающихся с атмосферой. Наружные камеры жестко соединены с корпусом превентора и его приводными цилиндрами. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию новизны.

Анализ изобретательского уровня показал следующее: из источников патентной документации и научно-технической литературы не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, то есть не выявлены установки, обогревающие превентор выхлопными газами дизель-мотора от буровой установки. Таким образом, заявляемые существенные признаки не следуют явным образом из проанализированного уровня техники, т.е. имеют изобретательский уровень.

Подавляющее большинство превенторов, эксплуатирующихся в зимний период в условиях многолетнемерзлых пород, не имеет собственной системы обогрева превентора. В условиях низких температур (-40--45°С) это приводит к замерзанию резиновых элементов плашек и цилиндров управления плашками превентора, что служит причиной разгерметизации устья скважины с последующим выбросом флюида, т.е. приводит к авариям с непредсказуемыми последствиями. Кроме того, буровая установка А-50, применяемая при капитальном ремонте скважин, как правило, не имеет котельной для обогрева противовыбросового оборудования.

Конструкция заявляемой установки поясняется следующими чертежами:

на фиг.1 представлена конструкция установки в продольном разрезе, общий вид;

на фиг.2 представлены узел очистки и узел вторичного подогрева выхлопных газов дизель-мотора;

на фиг.3 представлена собственная система обогрева превентора.

Заявляемая установка содержит узел генерации тепла, представляющий собой дизель-мотор 1 буровой установки 2. Узел генерации тепла жестко соединен с узлом очистки отходящих выхлопных газов дизель-мотора посредством теплоизолированной системы транспортировки теплосодержащего агента, выполненной в виде выхлопной трубы 3. Узел очистки отходящих выхлопных газов дизель-мотора состоит из последовательно установленных циклонного сепаратора 4 и адсорбера 5, помещенных в теплоизолированный кожух 6. Узел очистки отходящих выхлопных газов дизель-мотора жестко соединен с узлом вторичного подогрева очищенных выхлопных газов, выполненным в виде электронагревательного элемента 7. Узел вторичного подогрева очищенных выхлопных газов соединен гибкими рукавами 8 с собственной системой обогрева превентора, которая выполнена в виде наружных камер 9, жестко соединенных с корпусом 10 превентора и его приводными цилиндрами 11. Наружная камера 9, соединенная с корпусом 10 превентора, имеет вырез 12 для удаления охлажденных выхлопных газов дизель-мотора в атмосферу.

Более подробно сущность заявляемого технического решения поясняется следующим примером.

Буровая установка А-50, предназначенная для капитального ремонта скважин, в качестве силового привода содержит дизель-мотор ЯМЗ-238, который служит источником выхлопных газов, с температурой 75°С на выходе из глушителя. С целью монтажа противовыбросового оборудования буровую установку А-50 монтируют на металлическом основании высотой 1400 мм (фиг.1). Все элементы установки, за исключением покупных: электронагревательного элемента, гибких рукавов и адсорбента, изготавливают в механических мастерских ОАО “Тюменьбургаз”. Для удобства монтажа установки на буровой ее основные узлы монтируют на раме, выполненной в виде лыж (фиг.2).

Выхлопные газы от дизель-мотора 1 поступают по утепленной выхлопной трубе 3 к циклонному сепаратору 4. Циклонный сепаратор 4 центробежного типа выпускается заводом “Волгограднефтемаш” со следующими основными техническими характеристиками:

Диаметр наружный, мм 1000

Рабочее давление, МПа 1

Расход газа, м³ /час 73000

В циклонном сепараторе 4 происходит очистка выхлопных газов дизель-мотора от картерного масла и сажи. Для обеспечения высокоэффективной сепарации и равномерного распределения газового потока по сечению циклонного сепаратора 4 применяют тангенциальный ввод потока, при котором под действием центробежной силы поток выхлопных газов направляется к стенке циклонного сепаратора 4. Капельки масла стекают в емкость для сбора масла, а очищенные выхлопные газы выводятся и направляются в адсорбер 5 для глубокой химической очистки. Адсорбер 5 выпускается заводом “Волгограднефтемаш” с основными техническими характеристиками:

Диаметр наружный, мм 1000

Площадь фильтрации адсорбера, м² 10

В качестве адсорбента используют активированный уголь марки БАУ-А ОКП 2162390100, обладающий широким спектром поглощения минеральных масел. Для изоляции от низких температур циклонный сепаратор 4 и адсорбер 5 помещают в теплоизолированный кожух 6, заполненный минеральным утеплителем. После двухступенчатой очистки очищенные выхлопные газы поступают в узел вторичного подогрева, где посредством нагревательного элемента 7 нагреваются до температуры 90-100°C. Нагретые очищенные выхлопные газы по гибким рукавам 8 поступают в собственную систему обогрева превентора, выполненную в виде наружных камер 9 (фиг.3). Очищенные выхлопные газы, отдавшие свое тепло на обогрев корпуса 10 превентора, удаляются через вырез 12 в атмосферу.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критериям патентоспособности, а именно условию новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.