Устройство для перекрытия скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СКВАЖИНЫ, содержащее пакер, корпус с каналом, входное отверстие которого перекрыто основньом клапаном, свяэан )Ным посредством штока с узлом его управления, отлич ающееся тем, что, с целью повышения надежности его в работе путем обеспечения срабатывания его независимо от перепада давлений, в корпусе выполнен дополнительный канал, на выходе которого установлен дополнительный клапан , кинематически связанный с основным клапаном. |W СП 101

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОРЮ 3

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ 1 010255 A

8(Д) Е 21 В 34/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБ КТЕНИй И ОТНГЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ABTopcHoNlv свидетельству

У

1/

Ф

1(21) 3378425/22-03 (22) 07.01.82 (46) 07 ° 04.83. Бюл.„ Р 13 (72) К.М. Гарифов, Ъ.Е. Доброскок, X.A. АсфандиФров, Ф.Ф. Иубаракшин и Б.A. Лерман .(71) Татарский государственный научноисследовательский и проектный инсти- тут нефтяной промышленности (53) 622 ° 276.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 612008, кл. Е 21 В 34/06, 1972. . 2. Авторское свидетельство СССР

9651120,кл.E 21 В 43/12,1976(прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ

СКВАЖИНЫ, содержащее пакер, корпус с каналом, входное отверстие которого перекрыто основным клапаном, связан;ным посредством штока с узлом его управления, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышейия надежности его в работе путем обеспечения срабатывания его независимо от перепада давлений, в корпусе выполнен дополнительный канал, на выходе которого установлен дополнительный клапан, кинематически связанный с основным клапаном.

1010255

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности,в частности, к устройствам для перекрытия нефтяной скважины.

Известно устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, содержащее корпус, узел захвата и эапорный элемент в виде шара с отверстием 1 ).

Недостатками устройства являются низкая работоспособность, особен- 10 но при больших перепадах давления, иэ-эа того, что усилие, необходимое для открытия запорного элемента, зависит от перепада давления на нем, и сложность конструкции. 15

Наиболее близким по технической. сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для перекрытия скважины, содержащее пакер, корпус с осевым каналом, вход- 20 ное отверстие которого перекрыто основным клапаном, связанным посредством штока с узлом его управления (2).

Однако у известного устройства низкая надежность работы,. так как при больших перепадах давления клапан оказывает сильное сопротивление своему открытию, причем н некоторых случаях узел управления не может его преодолеть. Это,происходит потому, что клапан открывается против потока, т.е. н сторону высокого давления и перепад давления прижимает его к седлу с силой, пропорциональной .площади клапана и перепаду давления, а усилие, развиваемое узлом упранления, определяется площадью поршня, размеры которого ограничены сечением скважины и давлением газа н пневмокамере.

Целью изобретения является повы- 40 шение надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания его независимо от перепада давлений.

Укаэанная цель достигается тем, что н устройстне для перекрытия 45 скважины, содержащем пакер, корпус с каналом, входное отверстие которого перекрыто основным клапаном, связанным посредством штока с узлом его управления, в корпусе выполнен до- 50 полнительный канал, на выходе которо го установлен дополнительный клапан, кинематически связанный с основным клапаном.

При таком выполнении устройства силы, приложенные к двум клапанам, направлены встречно друг к другу или в зависимости от конкретного выполнения конструкции устройства, дают встречно направленные моменты вращения относительно одной оси, благодаря чему они взаимно компенсируются.

На фиг. 1 и 2 показаны примеры схем устройства для перекрытия скважины.

П р и м е. р 1. Устройство состоит из пакера 1, жестко связанного с узлом 2 его управления, который посредством тяги 3 соединен с запорным элементом, представляющим собой два ,тарельчатых клапана - дополнительный 4 и основной 5, штоки 6 и 7. которых связаны с коромыслом 8, посаженным на ocb 9 и шарнирно соединенным с тягой 3. Штоки 7 и б клапанон связаны с коромыслом 8 цевочным механизмом. В. корпусе 10 выполнены основной 11 и дополнительный 12 каналы.

Устройство работает следующим образом.

При повышении забойного давления, т.е. повышения уровня жидкости н скважине узел 2 управления, например цилиндр с газом и поршнем, перемещает тягу 3 вверх, что приводит к закрытию клапанов 4 и 5 запорного элемента и,.соответственно, пере крытию потока жидкости в скважине.

При запуске погружного насоса уровень жидкости н скважине и забойное давление снижаются, а узел управления толкает тягу 3 вниз. Запорный элемент в это время находится в закрытом положении, при этом перепад данления между над- и подпакерными зонами стремится закрыть основной клапан 5 и открыть дополнительный клапан 4. В результате к обоим пле.чам коромысла 8 прикладываются усилия, которые при равных площадях клапанов и равных плечах коромысла уравновешивают друг друга, т,е. сумма действующих моментов вокруг оси 9 равна О.

В результате узлу управления необходимо преодолеть лишь силы тре-. ния, и он легко откроет запорный элемент.

В общем случае площади клапанов могут быть разными, тогда уравновешивание моментов может быть достигнуто за счет разных плеч коромысла.

Если же есть необходимость, чтобы клапаны. были слегка поджаты перепадом давления, можно либо увеличить диаметр клапана, открывающегося в сторону высокого давления, либо увеличить соответствующее ему плечо ,коромысла.

Пример 2. Устройстно состоит из пакера 1, жестко связанного с узлом 2 управления, который посредством тяги 3 соединен с запорным элементом, представляющим собой два тарельчатых клапана 4 и 5, посаженных на шток 6. Корпус 7 имеет основной 8 и дополнительный 9 каналы.

Работает устройство так же как и в примере 1 по сигналам от узлов управления. При этом перепац давления стремится открыть, клапан 4 и закрыть клапан 5, т.е. силы, действующие на

1010255

Составитель В. Борискина

Техред И.Гайду Корректор Е. Рошко

Редактор A. шандор

Заказ 2429/19 Тираж 601 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 клапаны;" направлены встречно друг другу и при разных их площадях взаимно уравновешиваются.

В настоящее время каждая действующая нефтяная скважина подвергается ремонту в среднем раэ s год,. так по 5 объединению Татнефть з год производится более 20. тыс. ремонтов. При каждом ремонте скважина должна быть . заглушена, т.е. прекращен, приток жидкости из пласта. либо закачкой

s скважину тяжелой жидкости, либо с помощью устройства для,перекрытия ствола скважины. A так как при глушении тяжелой жидкостью ухудшаются коллекторские свойства пласта, то .применение перекрывающих устройств предпочтительнее.

Но иэ-эа нх недостаточной работо способности, особенно при больших пластовых давлениях и, соответственно, перепадах вследствие низкой работоспособности эапорных элементов они мало применяются.

Работоспособность. устройства не зависит от перепада давлений и оно может испольэозаться в любой скважине.

Внедрение предлагаемогоьустройст-. ва позволит оборудовать нсе скважины с механизированной добычей нефти устройствами для перекрытия ствола скважины, что значительно упростит ремонтные работы .и повысит их качество.