Скважинный клапан-отсекатель

 

СКВАЖИННЫЙ КЛАПАН-ОТСБКАТЕЛЬ по авт.св. 977716 о т л и чающийся тем, что, с целью Повышения надежности работы путем предотвращения преждевременного срабатывания , он снабжен установленным над кольцевой герметичной камерой дополнительным Ьильфоном, эффективная площадь которого равна разности эффективных площадей сильфбнов разного диаметра и концы которого жестко связаны со штоком и корпусом, причем в последнем выполнен канал для сообщения камеры, образованной штоком, корпусом и сильфонами большего диа ,метра и дополнительным, с пространст:вом скважины. Л

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

69) (11) МЯ) Е 21 В 3 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬС ГВУ (61) 972716 (21) 3512959/22-03 (22), 21.07.82 (46) 30 03 84еБюл )) 12 (72) Ш.T.ÄæàCàðîç, Э.A.Èáðàãèìîâ и Н.И.Бекиров (7Ö Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (53) 622.276.51 (088 8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР ь 977716, кл. Е 21 В 43/00, 1979 (прототип) . (54) (57) СКВАЖИННЫИ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ по авт.св. 9 977716, о т л и - . чающий ся тем, что, с целью повышения надежности работы путем предотвращения преждевременного срабатывания, он снабжен установленным над кольцевой герметичной камерой дополнительным сильфоном, эффективная площадь которого равна разности эффективных площадей сильфонов. разного диаметра и концы которого жестко связаны со штоком и корпусом, причем в последнем выполнен канал для сообщения камеры, образованной штоком, корпусом и сильфонами большего диа,метра и дополнительным, с пространст.вом скважины.

1082933

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтя- ных скважин, в частности, для перекрытия потока жидкости в аварийных ситуациях. 5

По основному авт.св. 9 927716 известен скважинный клапан-.отсекатель, содержащий корпус, шток с осевым каналом, установленный с возможностью взаимодействия с запорным элементом,: 10 выполненным в виде шара, сильфоны разного диаметра, образующие со штоком и корпусом кольцевую герметич .ную камеру, заполненную газом при заданном давлении (1) .

К недостаткам известного клапана .относится то, что повышение величины перепада давлений под клапаном выше определенного значения,. воздействуя на площадь сильфона меньшего диаметра, может нарушить герметичность клаиана, т.е,открыть его преждевременно; после открытия клапана, давление в насосно-компрессорных трубах увеличивается и клапан вновь закрывается, увеличение пластового давления заново открывает клапан.

Многократное повторение этого процесса способствует повыаению уровня жидкости до фонтанирования, что может привести к загрязнению окружаю-.. ЗО щей среды и осложнениям при проведе- нии подземных ремонтов.

Кроме того, возможно забивание пространства сильфона большего диаметра .(между гофрами) механическиМи примесями, песхом и т д., содержащимися в скважинной жидкости, что может препятствовать движению штоиа вниз или наверх и при этом клапан не будет. срабатывать от изменения уров- 40 .ня жидкости в скважине.

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана путем предотвращения преждевременного сраба- 45 тывания. Укаэанная цель достигается тем, что .скважинный клапан-отсекатель снабжен установленным над кольцевой О герметичной камерой дополнительным. сильфоном,.эффективная площадь которого равна разности эффективных площадей сильфонов разного диаметра и концы которого жестко связаны со што« ком и корпусом, причем в последнем .выполнен канал для сообщения камеры, образованной штоком, корпусом и сильфонами большого диаметра и дополни.тельным, с пространством скважины.

На фиг. 1 изображен клапан в 60 открытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — запорнйй узел клапана в закрытом положении, продольный разрез °,65

Скважинный клапан-отсекатель име ет переводник 1, внутри которого установлен шток 2 с осевым каналом, соединенный с переводником 1 посредством двух сильфонов 3 и 4 различного диаметра, причем сильфон 3 большего диаметра установлен выше силъфо- . на 4 меньшего диаметра. Один конец каждого сильфона 3 и 4 связан с переводником 1, а другой — co штоком 2.

Переводник 1, шток 2 и сильфоны 3 и 4 образуют кольцевую герметичную камеру 5, заполненную газом под заданным давлением. Шток 2 связан с шаром 6 при.помощи плечиков 7 и штифтов 8 ° На шаре б выполнены радиальные пазы 9, взаимодействующие с пальцами 10, установленными s наконечнике 11. В наконечнике 11 установлены также:. дополнительные пальцы 12, которые обеспечивают нормальную взаимосвязь шара 6 со штоком 2. Внутри кожуха 13 установлена цанга 14, перья которой взаимодействуют с буртом 15, выполненном на штоке 2. Наконечник

11 присоединен к кожуху 13 с помощью накидной гайки 16 . Шар б предварительно прижимается пружиной 17 через втулку 18 к седлу 19.

Заполнение камеры 5 производится, через золотник 20, иад которым устанавливается пробка 21. Верхняя часть штока 2 через дополнительный сильфон 22 соединена с корпусом 23 посредством переводника 24.

В корпусе 23 выполнен какал 25 для сообщения камеры 26, образованной штоком 2, корпусом 23, сильфоном 3 большего дйаметра и дополнительным сильфоном 22, с подклапанным пространством скважины. В-корпусе 23 имеются уплотнительные элементы 27, обеспечивающие герметичную. посадку клапана в ниппель, установленный выше аакера в скважине. Фиксация клапана-отсекателя в ницпеле осуществляется замком, црисоединяющимся.к внутренней резьбе переводника 24, (ниппель, пакер и замок не показаны).

Клапан-отсекатель работает следую,щим образом.

Кольцевая герметичная камера 5клапана-,отсекателя заряжается газом под заданным давлением, и .клапан-отсекатель устанавливается в ниппеле.

При этом вследствие того, что давление в кольцевой герметичной камере

5 превышает давление столба жидкости

s скважине, шток 2 находится в своем крайнем зерхнем положении, и шар б открывает проход клапана. При изменении уровня жидкости в скважине выше заданного на шток 2 начинает действовать усилие, величина которого определяется как перепадом давлений между давлением в камере 5 и давле 1082933

m 7

Составитель В. Ворискина

Редактор Л.Филь Техред N.Ãåðãåëü Корректор A. Зимокосов

Заказ 1704/30 Тираж 5б4 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r,Óæãoðoä, ул.Проектная; 4 нием столба жидкости выше клапана в скважине, так и разностью диаметров сильфонов 3 и 4. Под действием возникающего усилия шток 2 стремится передвинуться. вниз, однако этому препятствует бурт 15, который упирается в перья цанги 14. Только при возрастании усилия до величины, способной раскрыть перья цанги 14, шток 2 на-. чинает резко передвигаться вниз,прй этом шар б будет также перемещаться 10 вниз.-и переворачиваться за счет взаимодействия эксцентричного пальца

10 с радиальным пазом,9. При дости.жении штоком 2 крайнего нижнего положения шар б, повернувшись.на 90, за- )5 о крывает проход клапана (фиг. 3). Процесс закрытия клапана проходит без влияния дополнительного сильфона 22, так как давления, действующие на него внутри и снаружи, одинаковые.

После закрытия клапана давление под клапаном увеличивается в результате повышения пластового давления. Это давление действует на эффективную площадь сильфона 4 и на разницу эффективных площадей сильфонов 3 и 22.

Ввиду того, что эффективная площадь сильфона 4 равна разнице эффективных площадей сильфонов 3 и 22, давление под клапаном не влияет на положение штока.

Впоследствии клапан в закрытом положении удерживается усилием давления столба жидкости выше клапана, действующего на эффективную площадь дополнительного сильфона 22.

При изменении уровня жидкости в скважине ниже заданной величины возникает усилие, которое передвигает шток 2 в крайнее верхнее положение и проход клапана вновь открывается.

I. Учитывая то, что жидкость, проходя через отверстие 25 в корпусе, действует. на сильфон 3, забивание

его пространства механическими примесями исключается. Это объясняется тем, что механические примеси не могут подниматься снизу вверх, от собственного веса они все время падают вниз.

Дополнительный сильфон предотвращает самопроизвольное открытие клапана при повышении давления под ним, что в свою очередь повышает его надежность. !

Это позволяет значительно упростить подземный ремонт полуфонтанных скважин, что дает большой экономический эффект.

Скважинный клапан-отсекатель Скважинный клапан-отсекатель Скважинный клапан-отсекатель 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в процессе строительства и эксплуатации скважин для предотвращения неконтролируемых выбросов жидкости или газа

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным клапанным устройствам, преимущественно для промывки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО)

Изобретение относится к технике нефтегазодобычи и может быть применено для освоения, эксплуатации и/или регулирования- стабилизации режимов работы скважин

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтедобывающей, и может быть использовано при эксплуатации и ремонте скважин

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для перекрытия осевого канала ствола пакера при его посадке

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перекрытия бурильных труб и может быть использовано при бурении, смене инструмента и ремонте скважин без их глушения

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для эксплуатации нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для герметичного перекрытия ствола скважины при проведении ремонтных работ

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым глубинным насосным установкам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при механизированной добыче нефти, а также может быть использовано в области гидромашиностроения

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для увеличения отдачи нефтяных пластов
Наверх