Скважинный клапан-отсекатель

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины в случае возможности возникновения открытого фонтанирования. Цель - повышение надежности установки скважинного кляпана-отсекателя и ис-слючение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций. Клапан-отсекатель состоит

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЦ

РЕСПУБЛИК

„.Я0 ь 1629491 (У1) Е 21 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н A STOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4460690/03 (22) 12. 07.38 (46) 23.02.91.Бюл. У 7 (71) Особое. конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (72) О.И.Эфендиев, А.Д,Набиев, А.А.Мамедрзаев и З.Х.Халилов (53) 622.245.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 1035197, кл. Е 21 В 34706 1982.

2 (54) СКВАИИННЬЙ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины в случае воэможности возникновения открытого фонтанирования. Цель - повьппение надежности установки скважинного клапана-отсекателя и ис.слючение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных, операций. Клапан-отсекатель состоит

1629491

30 иэ корпуса 1 с седлом 5 и радиальными каналами 9. В корпусе 1 установ" лены ниппель 2, привод 3 в виде камеры, заполненной сжатым газом, и шток

4. На.нижнем конце последнего установлен затвор 7 в виде шара и имеются продольные каналы 8 для сообщения пространств над и под затвором

7. На корпусе 1 концентрично установлена ступенчагая втулка (СВ) 12 с кольцевым выступом (КВ) 15. Привод 3 имеет на наружной поверхности кольцевую проточку (КП), а корпус 1 сйрозные пазы 10 для размещения в ни кулачков 11. Установлена СВ 12 с Возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения вдоль коорпуса 1, связана с ним срезным элементом 13 и имеет радиальные каналы в нижней части. Кулачки 11 размещены в КП и сквозных пазах 10 в крайнем нижнем положении затвора. Высота КВ 15 должна быть не меньше глубины КП для обеспечения установки в

Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к устройствам для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтанирования.

Целью изобретения является повыше35 ние надежности установки скважинного клапана-отсекателя и исключение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций. На фиг.1 показан скважинный клапан-отсекатель, общий вид, в тран спортном положении (с зафиксированным штоком); на фиг.2 — то же, в момент установки в посадочном ниппеле пакера (с расфиксированным штоком); на фиг.3 — привод, общий вид.

Скважинный клапан-отсекатель содержит корпус 1 с ниппелем 2 в верхней части. Внутри корпуса 1 установлен привод, выполненный в виде камеры

3, заполненной газом, и штока 4. В корпусе 1 размещено седло 5. Седло

6 жестко связано с нижним концом

55 штока 4. На последнем установлен о возможностью осевого перемещения затвор 7, выполненный в виде шара. В нижней части штока 4 имеются продольних кулачков 11 при расфиксации штока

4. На корпусе 1 установлены подвижный цилиндр 19 и цанга 20. При спуске клапана-отсекателя в скважину кулачки 11 размещены в КП и шток 4 зафиксирован в крайнем нижнем положении затвора 7. После установки клапанаотсекателя в посадочный ниппель он фиксируется с помощью цанги 20, При этом СВ 12 перемещается вверх, разрушая срезной элемент 13. Под действием скважинного давления привод 3 перемещает шток 4 вверх. Кулачки 11 устанавливаются в КВ 15. Затвор 7 закрывает седла 5 и 6, предотвращая открытое фонтанирование. После включения насоса, т.е. пуска скважины, давление уменьшается, шток 4 перемещается вниз и открывает седло 6.

После выравнивания давления через каналы 8 открывается седло 5. Жидкость из пласта начинает поступать в пространство над клапаном-отсекателем.. 3 ил. ные каналы 8 для сообщения прост- ранств над и под затвором 7. В корпусе выполнены радиальные каналы 9 и сквозные назы 10 для размещения в них кулачков 1 1. На корпусе 1 концентрично размещена ступенчатая втулка 12, имеющая возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса 1 °

Втулка 12 связана с корпусом 1 с по- мощью срезного элемента 13. В верхней части ступенчатая втулка 12 имеет переводник 14 для соединения с инструментом для спуска клапана-отсекателя в скважину, а в нижней части выполнена с кольцевым выступом 15.

Для герметичной установки клапанаотсекателя в посадочный ниппель 16 пакера (не показан) на корпусе 1 установлены уплотнения 17. Наконечник

18 предохраняет затвор 7 при спускоподъемных операциях клапана-отсекателя и создает удобство для его установки в посадочный ниппель 16. В наконечнике 18 и ступенчатой втулке 12 имеются радиальные каналы. На корпусе 1 . установлены подвижный цилиндр 19 с канавкой на наружной поверхности и цанга 20.

1629491

Привод связан с ниппелем 2 и содержит гофрированный сильфон 21, поршень 22, золотник 23 и пробку 24.

Сильфон 21, жестко связанный верхним концом с ниппелем 2, а нижним - c поршнем 22, образует камеру 3, заправка которой сжатым газом осуществляется с помощью золотника 23. Герметичная пробка 24 ввернута в ниппель 2, На наружной поверхности привода (на поршне 22) выполнена кольцевая проточка 25 для размещения в ней кулачков 11 в крайнем нижнем положении затвора 7. Высота кольцевого выс- 1 тупа 15 ступенчатой втулки .12 должна быть не меньше глубины кольцевой проточки 25, чтобы кулачки 11 могли быть размещены в кольцевом выступе 15 при расфиксации штока 4. 20

Скважинный клапан-отсекатель работает следующим образом.

Клапан-отсекатель с заряженной на расчетное давление камерой 3 спускают в скважину. При спуске в скважину шток 4 зафиксирован кулачками 11, размещенными в сквозных пазах 10 и кольцевой проточке 25. Затвор 7 находится в крайнем нижнем положении.

В момент посадки клапана-отсекателя в посадочный ниппель 16 цанга 20 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 16, перемещается вверх и утапливается в канавке на наружной поверхности цилиндра 19. Клапан-отсека35 тель устанавливается в посадочном ниппеле 16,-н цанга 20 фиксирует его в последнем. При этом ступенчатая втулка 12 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 16, срезной элемент

13 разрушается и втулка 12 перемещается вверх. Кольцевой выступ 15 совме щается с кулачками 11, обеспечивая

Радиальное перемещение последних, 45 что дает возможность расфиксации штока 4.

Под действием гидростатического давления скважинной жидкости сипьфон 21 сжимается, шток 4 перемещается вверх, при этом затвор 7 закрывает седла 5 и 6, предотвращая тем самым открытое фонтанирование скважины.

После включения насоса, T.0 ° после .пуска скважины, давление на глу" бине установки клапана-отсекателя снижается. При этом под действием сжатого газа в камере 3 сильфон 21 со штоком 4 перемещается вниз и открывает седло 6, Через каналы 8 происходит выравнивание давления над и под затвором 7, после чего открывается седло 5, обеспечивая поступление жидкости из пласта в пространство над клапаном-отсекателем.

В случае остановки скважины и повышения давления жидкости сильфон

21 сжимается, шток 4 перемещается вверх и закрывает седла 5 и 6, предотвращая .фонтанирование скважины.

Ф о р м у л а изобретения

Скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус с седлом и радиальными каналами, в котором установлен затвор в виде шара, привод в виде камеры, заполненной сжатым газом, и штока с седлом, в нижней части штока able нены продольные каналы дл сообщения пространств над и IIoa затвором, отличающийся тем что с целью повышения надежности установки скважинного клапана-отсекателя и исключения возможности его: реждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций, он снабжен кулачками и концентрично размещенной на корпусе ступенчатой втулкой с радиальными каналами в нижней части, которая установлена с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса и связана с последним срезным элементом, причем привод имеет кольцевую проточку на наружной поверхности, а корпус - сквозные пазы для размещения в них кулачков в крайнем нижнем положении затвора, при этом ступенчатая втулка выполнена с кольцевым выступом, высота которого не меньше глубины .кольцевой проточки на приводе,. для установки в кольцевом выступе кулачков.

1629491

7 б

Фиг. 2

Фиг. 3

Составитель А.Кейбал

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук

Корректор Н.Ревская

Заказ 418 Тираж 351 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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