Скважинное клапанное устройство для промывки насосно- компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к скважинным клапанным устройствам, преимущественно для промывки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО). Скважинное клапанное устройство состоит из патрубка с проходным каналом, сообщающимся с насосно-компрессорными трубами. Корпус клапана имеет нижнее и верхнее отверстия и радиальные каналы. Имеется полый шток с радиальными каналами, ловильной головкой и хвостовиком. В хвостовике размещен подпружиненный затвор. Шток устанавливается герметично в отверстиях корпуса клапана и в полости корпуса клапана. Скважинное клапанное устройство устанавливается в составе НКТ приблизительно на 50 м ниже интервала отложений. Рабочий агент закачивается в затрубное пространство скважины, проходит через радиальные каналы корпуса в полость клапана, через радиальные каналы штока, подпружиненный затвор и хвостовик, равнопроходной канал патрубка и затем проходит в НКТ. Использование клапанного устройства позволяет снизить объемы используемого рабочего агента и давление промывки от АСПО, а также обеспечивает резервное глушение скважин. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к клапанным устройствам для скважин оборудованных глубинными насосами, преимущественно для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).

Известно скважинное клапанное устройство для промывки насосно-компрессорных труб асфальтосмолопарафиновых отложений, включающее патрубок с проходным каналом для сообщения с НКТ, эксцентрично установленный корпус клапана с верхним и нижним отверстием и радиальными каналами для сообщения затрубного пространства скважины с полостью корпуса и подпружиненный затвор.

Все известные клапаны устанавливаются над насосом. Постоянная проблема промывки подземного оборудования в скважинах от АСПО осложняется в связи с необходимостью все большего заглубления насосов в скважине из-за низкого динамического уровня, что приводит к увеличению давления при промывке. Из-за естественного старения эксплуатационных колонн по ряду скважин проведение промывки невозможно, так как давление промывки приближается к давлению опрессовки колонны или превышает его.

Известный клапан имеет сложную конструкцию. Из-за сложности конструкции известные клапана не всегда находят применение. В связи с этим промывка от АСПО ведется в настоящее время через насос.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что клапанное устройство, включающее патрубок с равнопроходным каналом для сообщения с насосно-компрессорными трубами, эксцентрично установленный относительно оси патрубка корпус клапана с верхним и нижним отверстиями и радиальными каналами для сообщения затрубного пространства с полостью корпуса, и подпружиненный затвор. Устройство, устанавливаемое в составе НКТ под местом отложения АСПО, снабжено устанавливаемым в корпусе клапана полым штоком, выполненным с радиальными каналами и ловильной головкой, и имеющим полый хвостовик с каналами, при этом подпружиненный затвор установлен в хвостовике, и полость корпуса клапана сообщается через радиальные каналы полого штока, подпружиненный затвор и каналы хвостовика с проходным каналом патрубка.

На фиг. 1 изображен общий вид клапанного устройства; на фиг. 2 - хвостовик с подпружиненным затвором.

Клапанное устройство состоит из патрубка 1 с равнопроходным каналом 2, сообщающимся с насосно-компрессорными трубами 3, корпуса клапана 4 с радиальными каналами 5, с верхним 6 и нижним 7 осевыми отверстиями, хвостовика 8 с каналами 9 и подпружиненным затвором 10, полого штока 11 с радиальными каналами 12 и ловильной головкой 13, шток устанавливается герметично в полости 14 корпуса клапана с помощью уплотнений 15 и 16 в отверстиях корпуса.

Диаметр витков пружины берется не более 6-8 мм, высота не более 25 мм (в сжатом состоянии пружина имеет высоту не более 18-20 мм при срабатывании клапана).

Для установки пружины в хвостовике он рассверливается до 9 мм. Пружина работает с усилием не более 2-5 кг.

Скважинное клапанное устройство устанавливается в составе НКТ приблизительно на 50 м ниже интервала отложения АСПО.

Из-за сложности конструкций известны клапанов они не находят широкого применения. В связи с этим промывка НКТ от АСПО ведется через насос, что требует больших расходов рабочих агентов и больших давлений при промывке.

Так, если насос спущен на глубину 1400-1650 м для промывки НКТ, например горячей нефтью, от АСПО требуется 30-50 м³ агента, то с применением клапана, в зависимости от диаметра эксплуатационной колонны, требуется, 18-20 м³ рабочего агента, а давление при промывке снижается от 115-130 атм. до 50-75 атм.

Клапанное устройство работает следующим образом.

При промывке, по удалению АСПО, рабочий агент закачивают в затрубное пространство скважины. Закачиваемый рабочий агент, проходя через радиальные каналы 5 корпуса клапана 4, попадает в полость 14 корпуса клапана, проходит через радиальные каналы 12 полого штока 11, отжимает подпружиненный затвор 10 и через каналы 9 хвостовика 8 попадает в проходной канал 2 патрубка 1 и насосно-компрессорные трубы 3. Наличие ловильной головки позволяет производить замену и ревизию деталей клапанного устройства без подъема НКТ.

Использование клапанного устройства в составе колонны НКТ непосредственно под отложениями АСПО позволяет снизить объемы используемого рабочего агента и давление при промывке от АСПО, а следовательно и качество отмыва. Возросла безопасность процесса промывки, исключаются экстремальные условия для эксплуатационной колонны и подземного оборудования (повышается их ресурс работы), появляется резервная возможность нормально заглушить скважину (в случае обрыва штанг) и др.

Формула изобретения

Скважинное клапанное устройство для промывки насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, установленное в составе насосно-компрессорных труб, содержащее патрубок с равнопроходным каналом для сообщения с насосно-компрессорными трубами, эксцентрично установленный относительно оси патрубка корпус клапана с верхним и нижним отверстиями и радиальными каналами и подпружиненный затвор, отличающееся тем, что оно установлено в составе насосно-компрессорных труб под местом отложения асфальтосмолопарафиновых отложений и снабжено установленным в корпусе клапана полым штоком, выполненным с радиальными каналами и ловильной головкой и имеющим хвостовик с каналами, при этом подпружиненный затвор установлен в хвостовике, а полость корпуса клапана сообщена через его радиальные каналы с затрубным пространством и через радиальные каналы полого штока, подпружиненный затвор и каналы хвостовика с равнопроходным каналом патрубка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2