Скважинное клапанное устройство

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть испольозвано во всех нефтяных скважинах, оборудованных глубинными насосами, а также на газовых скважинах. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей. Устройство включает патрубок 1, В патрубке 1 радиально размещен полый корпус 2 с отверстиями 3 для прохода жидкости и седлом (С) 4. В корпусе / размещен затвор 5, имеющий уплотнительную поверхность 6 для взаимодействия с С. Устройство также снабжено размещенным в корпусе 1 и жестко связанным с ним цилиндром (Ц) 7 с центрирующими планками 8. На своей боковой поверхности Ц имеет направляющие канавки 9с фиксирующими отверстиями 10. Концентрично Ц установлен с возможностью осевого перемещения и подпружиненный относительно затвора кожух 12. Кожух 12 выполнен в виде стакана с кольцевой канавкой 13 со стороны открытой части. В заглушенной части стакана установлен с возможностью взаимодействия аЦ расфиксирующий элемент 14. Причем затвор 5 имеет полый ступенчатый хвостовик 15 с выступами 16 на боковой поверхности для размещения их в направляющих канавках 9. В стенке Ц на уровне кольцевой канавки 13 установлены с возможностью взаимодействия с хвостовиком 15 фиксаторы 17. Уплотнительная поверхность затвора 5 выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 28-20 так, что меньшее основание конуса направлено к С. Рабочая кромка С выполнена острой. При закрытии клапана затвор 5 садится на острую кромку С, что создает надежную герметизацию . При этом исключается негерметичность при наличии парафина, смол и образивных частиц в рабочей среде. Кроме того, затвор 5 может открываться под действием давления из затрубного пространства на небольшую величину, либо на предельно возможную величину, фиксируясь при этом в открытом положений, под .действием же давления из подъемных труб при помощи кожуха и расфиксирующих элементов происходит расфиксация затвора 5 и последующее фиксирование его фиксаторами 17 до тех пор, пока не прекратится подача ангибитора в колонну подъемных труб, за счет чего обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл С о о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Е 21 В 34/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688247/03 (22) 01.08.89 (71) Нефтегазодобывающее управление г Елховнефтьи Объединения "Татнефть" (46) 15.03.92, Бюл. М 10 (72) А,А.Харитонов и Р,Р.Áóëãàêîâ (53) 622.276.5(088,8) (56) Патент CLUA М 2307019, кл, 137-155, опубл. 1943. (54) СКВАЖИННОЕ КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей. промышленности и может быть испольозвано во всех нефтяных скважинах, оборудованных глубинными насосами, а также на газовых скважинах. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей, Устройство включает патрубок 1. В патрубке 1 радиально размещен полый корпус 2 с отверстиями 3 для прохода жидкости и седлом (С) 4, В корпусе . размещен затвор 5, имеющий уплотнительную поверхность 6 для взаимодействия с С. Устройство также снабжено размещенным в корпусе 1 и жестко связанным с ним цилиндром (Ц) 7 с центрирующими планками 8. На своей боковой поверхности Ц имеет направляющие канавки 9 с фиксирующими отверстиями 10.

Концентрично Ц установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен: ный относительно затвора кожух 12. Кожух, 12 выполнен в виде стакана с кольцевой

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и мажет быть в:пользовано во всех нефтянных скважи Ж 1719619 А1 канавкой 13 со стороны открытой части; B заглушенной части стакана установлен с возможностью взаимодействия с Ц расфиксирующий элемент 14, Причем затвор 5 имеет полый ступенчатый хвостовик 15 с выступами 16 на боковой поверхности для размещения их в направляющих канавках 9.

В стенке Ц на уровне кольцевой канавки 13 установлены с возможностью взаимодействия с хвостовиком 15 фиксаторы 17. Уплотнительная поверхность затвора 5 выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 28 — 20 так, что меньшее основание конуса направлено к С, Рабочая кромка С выполнена острой. При закрытии клапана затвор 5 садится на острую кромку С, что создает надежную герметизацию. При этом исключается негерметичность при наличии парафина, смол и абразивных частиц в рабочей среде, Кроме того, затвор 5 может открываться под действием давления из затрубного пространства на небольшую величину, либо на предельно возможную. величину, фиксиру- л, ясь при этом в открытом положении, под с действием же давления из подьемных труб при помощи кожуха и расфиксирующих элементов происходит расфиксация затвора 5 и последующее фиксирование его фиксаторами 17до тех пор, пока не прекратится подача. ангибитора в колонну подъемных О труб, аа счет чего обеспечивается расшире- ) ние функциональных возможностей устЬ ройства. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. нах, оборудованных глубинными насосами, а также на газовых скважинах.

1719619

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей.

На фиг.1 изображено скважинное клапанное устройство, общий вид; на фиг.2— сечение А-А на фиг.1, Устройство включает патрубок 1, радиально размещенный в нем полый корпус 2 с отверстиями 3 прохода жидкости и седлом

4 и размещенный в корпусе 2 затвор 5, имеющий уплотнительную поверхность 6 для взаимодействия с седлом 4.

Устройство, также снабжено размещенным в корпусе 1 и жестко связанным с ним цилиндром 7 с центрирующими планками 8, имеющим на своей боковой поверхности продольные направляющие канавки 9 с фиксирующими отверстиями 10, установленным концентрично цилиндру 7 с воэможностью осевого перемещения и подпружиненным пружиной 11 относительной затвора 5 кожухом 12, выполненным в виде стакана с кольцевой канавкой 13 со стороны открытой. части, и установленным в заглушенной части стакана 12 с воэможностью взаимодействия с цилиндром 7 расфиксирующим элементам 14, причем затвор 5 имеет полый ступенчатый хвостовик 15 с выступами 16 на боковой поверхности для размещения их в продольных направляющих канавках 9, а в стенке цилиндра 7 на уровне кольцевой канавки 13 установлены с вазможностью взаимодействия с хвостовиком 15 фиксаторы 17.

Кроме того, уплотнительная поверхность 6 затвора.5 выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 2ь+20, меньшее основание котаВ рого направлено к седлу 4, выполненному с острой рабочей кромкой.

Устройство содержит также канавку 18, выступы 19 для фиксации цилиндра 1 и ступеньку 20 хвостовика.

Скважинное клапанное устройство рассчитана на весь цикл ремонтно-эксплуатационных работ на скважинах, оборудованных глубинными насосами (УЭЦН, УШГН, УЭДН) и может работать в качестве регулятора режима работы глубинных насосов, сливного клапана, а также в качестве циркуля ционного клапана при прямой и обратной промывке скважин.

В качестве регулятора режима работы глубинных насосов устройство работает следующим образом.

При работе насоса давление в затрубном пространстве увеличивается умеренно, превышая, давление s колонне подъемных труб. По мере возрастания давления в за5

55 трубном пространстве до величины, способной пересилить усилие пружины 11, открытием затвора на небольшую величину, давление из затрубного пространства устанавливается в колонну падьемных труб, тем самым увеличивается производительность и депрессия на нефтяной пласт, охлаждая погружной электродвигатель дополнительным потоком, что увеличивает долговечность работы электродвигателя. При стравливании давления из затрубного пространства в колонну подъемных труб, под действием силы пружины 11, затвор 5 с углом конусности 2860 садится на острую кромку седла 4; что создает надежную гер-. метизацию в результате самопротирания.

При этом исключается негерметичность при наличии парафина. смол и абразивных частиц в рабочей среде.

При промывке и глушении скважин данное устройство выполняет работу циркуяяционного клапана: обратная промывка производится перед извлечением глубинных насосов, закачиваемая жидкость через отверстия 3 открывает затвор 5 на максимальную величину и фиксирует его в отверстии 10 выступами 16, При подъеме глубинных насосов клапан работает на слив.

Прямая промывка рассчитана для обработки подъемных труб от различных отложений в процессе эксплуатации глубинных насосов. Клапан открывается созданием движения жидкости из затрубного пространства в насосно-компрессорные трубы небольшим давлением с последующим фиксированием затвора 5. После этого. подключив насосный агрегат к насосно-компрессорным трубам, можно закачать растворители смол, парафина и т.п.

Закачиваемая жидкость воздействует на кожух 12 по направлению иэ подъемных труб в затрубье. Кожух 12 выступом канавки 13 перемещает фиксатор 17 за ступеньку 20 хвостовика 15 затвора 5, что удерживает затвор 5 в открытом положении, При помощи рэсфиксирующих элементов 14 происходит освобождение выступов

16 хвостовика из фиксирующих отверстий.

10. Таким образом производится закачка. растворителей 8 насосно -.компрессорные трубы с последующим закрытием клапана после остановки насосного агрегата. Устройство можно открыть подключением напорного нефтепровода и эатрубному пространству скважины, стравливанием давления из насосно-компрессорных труб, созданием движения жидкости. Клапан небольшим перепадом давления фиксируется в открытом положении. далее производится глушение скважины прямой промывкой.

1719619

Формула изобретения

1. Скважинное клапанное устройство. включающее патрубок, радиально размещенный в нем полый корпус с отверстиями для прохода жидкости и седлом и раэме- 5 щенный в корпусе затвор, имеющий уплотнительную поверхность для взаимодействия с седлом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенйя надежности при одновременном расширении его функ- 10 циональных возможностей, оно снабжено размещенным в корпусе и жестко связанным с ним цилиндром с центрирующими планками, имеющим на своей боковой поверхности продольные направляющие ка- 15 навки с фиксирующими отверстиями, установленным концентрично цилиндру с возможностью осевого перемещения. подпружиненным относительно затвора кожу20 хом, выполненным в виде стакана с кольцевой канавкой со стороны открытой части, и установленным в заглушенной части стакана с возможностью взаимодействия с цилин ром расфиксирующим элементом, причем затвор имеет полый ступенчатый хвостовик с выступами на боковой поверхности для размещения их в продольных направляющих канавках, а в стенке цилиндра на уровне кольцевой канавки установлены с воэможностью взаимодействия с хвостовиком фиксаторы.

2. Устройство по п,1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что уплотнительная поверхность затвора выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 28+20, меньшее основание которого направлено к седлу, выполненному с острой рабочей кромкой.

1719619

5 8

6ог,2

Составитель В.Борискина

Техред M.Моргентал

Корректор М.Пожо

Редактор В.©ельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101

Заказ 750 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5