Скважинное клапанное устройство

 

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. Скважинное клапанное устройство содержит полый корпус, установленный эксцентрично колонны насосно-компрессорных труб и выполненный с двумя отверстиями для сообщения своей полости с полостью колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и одним отверстием для сообщения своей полости с затрубным пространством. Затвор установлен с возможностью перекрытия отверстия, сообщающего полость с затрубным пространством. В качестве затвора применен двухпозиционный плунжер с манжетными уплотнениями, фиксирующими последний в верхнем положении за счет упругости материала и обеспечивающими перекрытие плунжером отверстия, сообщающего полость корпуса с затрубным пространством, за счет создания разрежения в полости корпуса под плунжером. При создании перепада давления между затрубным пространством и полостью НКТ (например, глушение) плунжер перемещается вверх до ограничителя хода и жидкость перетекает в полость НКТ, минуя глубинный насос. Для закрытия клапана подают жидкость в полость НКТ. Использование изобретения повышает надежность работы и упрощает конструкцию устройства. 1 ил.

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

Известно клапанное устройство для слива и промывки жидкости, содержащее полый корпус, выполненный с каналами для сообщения его полости с полостью насосно-компрессорных труб и затрубным пространством, клапан, выполненный в виде седла и затвора, и фиксатор открытого положения клапана, размещенный в полости корпуса и выполненный с возможностью разобщения каналов корпуса при взаимодействии затвора с седлом, фиксатор открытого положения клапана установлен между седлом и каналом, сообщающим полость корпуса с полостью НКТ, и выполнен с возможностью взаимодействия с затвором клапана.

Фиксатор открытого положения клапана выполнен в виде выступа и лепестков из эластичного упругого материала, установленных над выступом с возможностью пропуска затвора при переводе клапана из закрытого положения в открытое и наоборот под действием перепада давления, создаваемого гидросопротивлением на затворе. Перепад давления на затворе, необходимый для перевода клапана из открытого положения в закрытое, создаваемое гидросопротивлением, превышает перепад давления, необходимый для перевода клапана наоборот, из закрытого положения в открытое.

Недостатком известного устройства является присутствие абразива /песка/ в добываемой или промывочной жидкости, что приводит к утечкам в клапане в закрытом положении, при попадании между затвором и седлом. Срабатывание клапана на закрытие зависит от вязкости жидкости, так как перепад давления на затворе создается за счет гидросопротивления.

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана и упрощение конструкции.

На чертеже схематично представлен клапан, состоящий из цилиндрического корпуса 1 двухпозиционного плунжера 2 с манжетными уплотнениями 3, в нижней части корпуса закручивается пробка 4 с отверстием, в верхней части корпуса закручивается пробка 5 с ограничителем хода двухпозиционного плунжера, в корпусе клапана имеются два отверстия 6 и 7, патрубок из насосной трубы 8, к которой крепится корпус клапана.

Клапан работает следующим образом: при промывке /глушении/ скважин в затрубном пространстве создается давление жидкости, в тот момент, когда давление станет незначительно больше, чем в полости колонны НКТ, на двухпозиционном плунжере 2 создается перепад давлений и плунжер 2, перемещаясь вверх, открывает отверстие 7, отверстие в пробке 4, и жидкость перетекает в полость НКТ, минуя глубинный насос. От самопроизвольного перемещения двухпозиционного плунжера 2 вниз и закрытия отверстия 7 и отверстия в пробке 4 манжетные уплотнения 3 фиксируют плунжер в верхнем положении за счет упругости материала. При подъеме глубинного насоса, подвешенного на колонне НКТ, жидкость через открытое отверстие 7 и отверстие в пробке 4 сливается в затрубное пространство. Если при технологической промывке колонны НКТ нет необходимости поднимать глубинный насос и клапан нужно закрыть, то, промывая жидкость обратно в полость колонны НКТ, создается импульс давления жидкости, который создается за счет разности расхода жидкости через отверстие 7 и расхода насоса, подающего жидкость. Давление жидкости, созданное в полости НКТ, через отверстие 6 давит на двухпозиционный плунжер. Жидкость, выходящая в затрубное пространство через отверстие 7 и отверстие в пробке 4, создает разрежение давления жидкости в полости под двухпозиционным плунжером. Разрежение давления жидкости создается за счет разности проходных сечений отверстий, отверстие 7 меньшего диаметра и отверстия в пробке большего диаметра. На двухпозиционном плунжере создается перепад давлений и плунжер перемещается вниз, закрывает отверстие 7 и разобщает полость насосно-компрессорных труб с затрубным пространством.

Источники информации 1. А.С. 2039211, E 21 B 34/06, авторы Абрамов А.Ф., Журавлев В.С. и т.д.

2. А.С. 1509514, E 21 B 34/06.

3. А.С. 1691508, E 21 B 34/06.

4. А.С. 2014438, E 21 B 34/06.

5. А.С. 2023865, E 21 B 34/06.

6. А.С. 2016189, E 21 B 34/06.

7. RU 94003586, Е 21 В 34/06.

Формула изобретения

Скважинное клапанное устройство, содержащее полый корпус, установленный эксцентрично колонны насосно-компрессорных труб и выполненный с двумя отверстиями для сообщения своей полости с полостью колонны насосно-компрессорных труб и одним отверстием для сообщения своей полости с затрубным пространством, затвор, установленный с возможностью перекрытия отверстия, сообщающего полость с затрубным пространством, и ограничитель хода затвора, отличающееся тем, что в качестве затвора применен двухпозиционный плунжер с манжетными уплотнениями, фиксирующими последний в верхнем положении за счет упругости материала и обеспечивающими перекрытие плунжером отверстия, сообщающего полость корпуса с затрубным пространством, за счет создания разряжения в полости корпуса под плунжером.

РИСУНКИ

Рисунок 1