Многоцикловый циркуляционный клапан

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для сообщения и разобщения затрубного пространства с внутренней полостью труб при освоении, испытании или промывке скважины при наличии в инструменте пакера. Целью изобретения является повышение эффективности работы клапана при одновременном упрощении упрарления им Клапан состоит из полого корпуса 1, в нижней части которого выполнена кольцевая камера 2, заполненная сжатым газом и связанная с затрубным пространством сверху подпружиненным поршнем 3, а снизу плавающим разделительным поршнем 4 и далее через канал 5, выполненный в нижней части камеры 2, с возможностью перекрытия втулкой 6 при сжатии клапана. На поршне 3 выполнены двуплечие рычагу 7 и радиальные каналы 8. Между корпусом 1, имеющим перепускные каналы 9, и поршнем 3 установлена подпружиненная втулка 10с радиальными каналами 11 и пазами 12 под рычаги поршня 3. Ступенчатый поршень 13с вырезами 14 и 15 установлен в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с его фиксатором 16. Кроме того, в верхней части корпуса 1 выполнены радиальные каналы 17 и 18, а также эластичная манжета 19 дляперекрытия радиальных каналов 18, а в поршне 3 выполнен вырез 20 для взаимодействия с фиксатором 16. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. 1Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 49/00 34/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770336/03 (22) 19.12.89 (46) 07.09.92. бюл. № ЗЗ (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) В.P.ÑèëüâåñòðîB (56) Авторское свидетельство ¹ 1016495, кл. Е 21 В 49/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1678114, кл. Е 21 В 49/00, 1988. (54) МНОГОЦИКЛОВОЙ ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для сообщения и разобщения затрубного пространства с внутренней полостью труб при освоении, испытании или промывке скважины при наличии в инструменте пакера. Целью изобретения является повышение эффективности работы клапана при

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для сообщения и разобщения затрубного пространства с внутренней полостью труб при освоении, испытании или промывке скважины при наличии в компоновке инструмента пакера.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства при одновременном упрощении управления им.

На фиг.1 изображен многоцикловой циркуляционный клапан в транспортном

<.> . Ж.. > 1760101 А1 одновременном упрощении управления им.

Клапан состоит из полого корпуса 1, в нижней части которого выполнена кольцевая камера 2, заполненная сжатым газом и связанная с затрубным пространством сверху подпружиненным поршнем 3, а снизу плавающим разделительным поршнем 4 и далее через канал 5, выполненный в нижней части камеры 2, с возможностью перекрытия втулкой 6 при сжатии клапана. На поршне 3 выполнены двуплечие рычаги 7 и радиальные каналы 8. Между корпусом 1, имеющим перепускные каналы 9, и поршнем 3 установлена подпружиненная втулка

10 с радиальными каналами 11 и пазами 12 под рычаги поршня 3, Ступенчатый поршень

13 с вырезами 14 и 15 установлен в корпусе

1 с возможностью взаимодействия с его фиксатором 16. Кроме того, в верхней части корпуса 1 выполнены радиальные каналы 17 и 18, а также эластичная манжета 19 для. перекрытия радиальных каналов 18, а в поршне 3 выполнен вырез 20 для взаимодействия с фиксатором 16. 1 з.п,ф-лы, 4 ил.

Ъ положении; на фиг.2 — то же, в рабочем положении; на фиг,3 — то же, в рабочем положении при проведении гидроразрыва; на фиг.4 — то же, в рабочем положении при проведении обратной промывки.

Клапан состоит из полого корпуса 1, в нижней части которого выполнена кольцевая камера 2, заполненная сжатым газом и связанная с затрубным пространством сверху подпружиненным поршнем 3, а снизу плавающим разделительным поршнем 4 и далее через канал 5, выполненный в ниж1760101 ней части камеры 2, с воэможностью перекрытия втулкой 6 при сжатии клапана. На поршне 3 выполнены двуплечие рычаги 7 и радиальные каналы 8; Между корпусом 1. имеющим перепускные каналы 9, и поршнем 3 установлена подпружиненная втулка

10 с радиальными каналами 11 и пазами 12 под рычаги поршня 3. Ступенчатый поршень 13 с вырезами 14 и 15 установлен в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с его фиксатором 16. Кроме того, в верхней части корпуса 1 выполнены радиальные каналы 17 и 18, а также. эластичная манжета

19 для перекрытия радиальных каналов 18, а в поршне 3 выполнен вырез 20 для взаимодействия с фиксатором 16..

Клапан работает следующим образом, На трубах в скважину спускается компоновка испытательного инструмента, состоящая как минимум из пакера (не показан) и многоциклового циркуляционного клапана.

В процессе спуска в камере 2, заполненной сжатым газом, начиная с глубины, обусловленной давлением, при котором закачан гаэ в камеру, эа счет .движения поршня 4 поддерживается давление, равное гидростатическому. При установке пакера перекрывается канал 5 с помощью втулкй 6. (фиг.2). При перекрытом канале 5 через клапан может проводиться прямая промывка, в этом случае поршень 13 смещается вниз и открывает каналы 18, через которые, деформируя эластичную манжету 19, проходит пластовый флюид. В этом положении также может проводиться снижение уровня жидкости в трубах путем закачки воздуха компрессором, сначала вытесняя из труб жидкость в затрубное пространство, а затем стравливая оттуда воздух (при стравливании воздуха поршень 13 смещает. ся вверх и перекрывает каналы 18).

Для проведения гидроразрыва, т.е. создания на пласт значительных репрессий только под пакером, повышают давление в затрубном пространстве, Зто приводит к смещению вниз поршня 3 и блокировке фиксатором 16 поршня 13, что обеспечивает возможность создания в трубах давлений, значительно превышающих давление в затрубном пространстве (фиг,З).

Для обеспечения возможности вымыва флюида из труб обратной промывкой сначала создают избыточное давление в затрубном пространстве, при этом поршень 3 смещается вниз, а рычаги 7 захватывают втулку 10 за пазы 12, Затем сбрасывают давление в затрубном пространстве, при этом поршень 3 под действием пружины

15 возвращается в свое первоначальное положение, перемещая втулку10 до совмещения радиальных каналов 8, 9 и 11, тем самым обеспечивая проход флюида из затрубного пространства в трубное (фиг.4). Для возвращения клапана в первоначальное положение при помощи насоса создают прямую циркуляцию, в результате чего поршень 13, смещаясь вниз, нажимает на другое плечо рычагов 7 и освобождает втулку 10, которая под действием пружины возвращается в исходное положение, В дальнейшем с помощью клапана можно повторить любую описанную операцию, Формула изобретения

1. Многоцикловый циркуляционный клапан, включающий полый корпус с фиксатором, радиальными и перепускными кана20 лами, подпружиненный поршень с двуплечими рычагами и радиальными каналами, ступенчатый поршень, установленные в корпусе с возможностью перекрытия его каналов и взаимодействия с фиксатором, 25 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы клапана при одновременном упрощении управления им,.он снабжен подпружиненной втулкой с радиальными каналами и пазами под рыча30 ги подпружиненного поршня, установленной между корпусом и подпружиненным поршнем, а корпус в нижней части выполнен с кольцевой камерой, заполненной сжатым газом, и установленным в ней разделительным поршнем, камера имеет в нижней части канал для сообщения ее с пространством за корпусом, выполненный с возможностью перекрытия при сжатии клапана, причем подпружиненный поршень размещен в верхней части кольцевой камеры, ступенчатый поршень установлен с возможностью oTKt>ûòèÿ радиальных каналов корпуса в его крайнем нижнем положении, а подпружиненный поршень — с возможностью фиксации ступенчатого поршня, перекрытия им радиальных каналов корпуса и размещения двуплечих рычагов в пазах подпружиненной втулки в его крайнем нижнем положении и с возмо>кностью перемещения втулки с двуплечими рычагами и сообщения перепускных каналов корпуса с радиальными каналами втулки и подпружиненного поршня в его крайнем положении, 2. Клапан поп.1, отл ича ющийся тем, что корпус на наружной поверхности в верхней части выполнен с эластичной ман>катой для перекрытия его радиальных кана-. лов, 1760101

1760101

ФИГ.4

Составитель В:LIарева

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал

Корректор С.Патрушева

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

Заказ 1329 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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