Скважинный отсечной клапан



Скважинный отсечной клапан
Скважинный отсечной клапан
Скважинный отсечной клапан
Скважинный отсечной клапан

 


Владельцы патента RU 2487988:

Общество с ограниченной ответственностью "Автоном Нефтегаз Инжиниринг" (RU)
Хлус Андрей Александрович (RU)

Изобретение относится к погружным устройствам, предназначенным для дистанционного, многократного, герметичного перекрытия и разделения внутрискважинного пространства. Клапан состоит из корпуса с размещенными в нем клапанным узлом, приводящим и фиксирующим механизмами, а также присоединительными патрубками. Клапан выполнен в виде полого цилиндра с отверстиями в корпусе в нижней и верхней частях для поступления жидкости из подклапанной и надклапанной зон. В верхней части расположен поршень, соединенный через шток с фиксирующим устройством, которое, в свою очередь, соединено с клапанным узлом. Фиксирующее устройство состоит из двух цилиндрических деталей - венца и фиксатора со шлицами на наружной поверхности, имеющими оппозитные торцевые зубцы с криволинейными поверхностями, обеспечивающие осевое проворачивание фиксатора и установку в обойме с внутренними шлицами, что обеспечивает многократность срабатывания устройства. Самоустанавливающийся клапан и уплотнение металл по металлу обеспечивают надежную герметизацию. Тем самым исключается необходимость глушения скважины задавочной жидкостью при проведении внутрискважинных работ. Технический результат заключается в повышении эффективности процесса герметизации и разобщения внутрискважинного пространства. 4 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к погружным устройствам, предназначенным для дистанционного, многократного, герметичного перекрытия и разделения внутрискважинного пространства.

Известен скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный под пакером. В корпусе размещен плунжер с обратным клапаном, ограничительным кольцом и уплотнительными кольцами. В корпусе и плунжере выполнены проходные гидравлические каналы, расположенные соосно в положении "открыто". Плунжер связан при помощи штока с узлом фиксации и возвратной пружиной. На регулировочной шайбе установлен ловитель. Узел фиксации выполнен, в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого размещены направляющий элемент и ограничитель, образующие синусоидальную канавку. [RU 2224087 C2, МПК E21B 34/06, опубл. 20.02.2004 г.]

Недостатком известной конструкции является низкая эффективность герметизации, так как не исключена возможность попадания механических примесей и парафинообразований в зоне между кольцом ограничителем и плунжером, что затруднит соосное совмещение каналов. Так же наличие уплотнительных элементов плунжера и цилиндра снижает срок службы и надежность устройства.

Также известен скважинный клапан-отсекатель содержащий корпус, запорный узел, механизм управления запорным узлом. Корпус обратных клапанов и запорный узел образуют полость, в которой размещен цилиндр механизма управления, гидравлически связанный с надклапанным пространством, и на нем размещена аварийная автоматическая система закрытия клапана отсекателя, настроенная на предельно допустимую для данной скважины пропускную способность. [RU 2099505 C1, МПК E21B 34/06, опубл. 20.12.1997 г.]

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и повышенные гидравлические сопротивления, как в устройстве перекрытия, так и в обратном клапане. Также при пульсирующем режиме работы скважины возможно срабатывание одноразовой аварийной системы, что приведет к срыву работы скважины и извлечению устройства из скважины.

Задачей, на которое направлено техническое решение, является дистанционное, многократное, надежное, герметичное разобщение внутрискважинного пространства, для исключения глушения скважины задавочной жидкостью, при проведении внутрискважинных работ.

Техническим результатом является, повышение эффективности процесса герметизации и разобщения внутрискважинного пространства, путем применения скважинного отсечного клапана новой конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что скважинный отсечной клапан содержит корпус с размещенными в нем клапанным узлом, приводящим и фиксирующим механизмами, а также присоединительными патрубками. Отсечной клапан выполнен, в виде полого цилиндра с отверстиями в корпусе, в нижней и верхней частях, для поступления жидкости из под клапанной и над клапанной зон. В верхней части, расположен поршень соединенный через шток с фиксирующим устройством, которое в свою очередь, соединено с клапанным узлом. Фиксирующее устройство состоит из двух цилиндрических деталей - венца и фиксатора, со шлицами на наружной поверхности, имеющие оппозитные торцевые зубцы с криволинейными поверхностями, обеспечивающие осевое проворачивание фиксатора и установку в обойме со внутренними шлицами, что обеспечивает многократность срабатывания устройства. Самоустанавливающийся клапан и уплотнение метал по металлу, обеспечивают надежную герметизацию.

На фиг.1 изображен отсечной клапан в положении «открыт», на фиг.2 изображен отсечной клапан в положении «закрыт», на фиг.3 изображено сечение клапана А-А, на фиг.4 изображено сечение клапана В-В.

Скважинный отсечной клапан (фиг.1) включает патрубок 1 соединенный резьбовым соединением с цилиндром 2 в котором расположены заглушка 3, фильтр 4, поршень 5 соединенный со штоком 6. Для привода в действие клапана 9, в корпусе 7 расположено фиксирующее устройство, состоящее из крышки 10, гильзы 11, обоймы 12, венца 13 и фиксатора 14. Фиксирующий механизм, через цапфу 15 соединен со штоком 8 на котором расположен клапан 9 перекрывающий отверстие в седле 18, расположенном между корпусом 17 и патрубком 19. Для удержания клапана в открытом состоянии в нижней части расположена пружина 21 упирающаяся в диск 16 и корпус 17. Для возврата поршня в исходное положение используется пружина 20. В верхней части корпуса 2 выполнены циркуляционные отверстия 22, для подачи рабочей жидкости. А в корпусе 17 выполнены отверстия 23, для циркуляции добываемой жидкости.

Скважинный отсечной клапан работает следующим образом.

Клапан устанавливается между гидравлическим якорем сверху и механическим пакером снизу, находящихся в скважине автономно, ниже глубины спуска насосного оборудования, но выше зоны перфорации. Спуск в скважину осуществляется в состоянии «открыто». При необходимости закрытия клапана, по затрубному пространству с поверхности, подается рабочая жидкость под давлением. Жидкость через циркуляционные отверстия 22 и фильтр 4 попадает в полость С между крышкой 3 и поршнем 5. Превысив сопротивление пружины 20, жидкость приводит поршень 5 в осевое движение. Тот в свою очередь, через шток 6 и цапфу 15 приводит в действие фиксатор 14. При осевом перемещении фиксатора 14 его торцевые зубцы с криволинейными поверхностями взаимодействуют с оппозитными торцевыми зубцами с криволинейными поверхностями венца 13, что заставляет одновременно фиксатор 14 совершать осевое и вращательное движение. Венец 13 и фиксатор 14 имеют на наружных поверхностях шлицы, которые входят в зацепление со внутренними шлицами в обойме 12. Ход поршня 5 рассчитан на перемещение фиксатора 14, до выхода из зацепления шлицев со шлицами обоймы 12, и поворот фиксатора 14 на 60°, после чего тот упирается о фиксирующие шлицы обоймы 12 и остается в выдвинутом положении. Вместе с фиксатором 14 перемещается шток 8 который прижимает клапан 9 к седлу 18. В результате жидкость из под клапанной зоны не поступает и полость D не сообщается с циркуляционными отверстиями 23. После закрытия клапана подача жидкости под давлением с поверхности прекращается, поршень 5 под действием пружины 20 возвращается в исходное положение. Для открытия клапана по затрубному пространству с поверхности, подается рабочая жидкость под давлением. Жидкость через циркуляционные отверстия 22 и фильтр 4 попадает в полость С между крышкой 3 и поршнем 5. Превысив сопротивление пружины 20, жидкость приводит поршень 5 в осевое движение. Тот в свою очередь, через шток 6 и цапфу 15 приводит в действие фиксатор 14. При осевом перемещении фиксатора 14 его торцевые зубцы с криволинейными поверхностями взаимодействуют с оппозитными торцевыми зубцами с криволинейными поверхностями венца 13, что заставляет одновременно фиксатор 14 совершать осевое и вращательное движение. Венец 13 и фиксатор 14 имеют на наружных поверхностях шлицы, которые входят в зацепление со внутренними шлицами в обойме 12. Ход поршня 5 рассчитан на перемещение фиксатора 14, до выхода из зацепления шлицев со шлицами обоймы 12, и поворот фиксатора 14 на 60°, после чего тот вместе с венцом 13 попадает в шлицы обоймы 12 и перемещается до упора в крышку 10, увлекая за собой цапфу 15, шток 8 с посаженным на нем диском 16, клапан 9. Таким образом, образуется циркуляция между полостью D и отверстиями 23, выводящие добываемую жидкость в над клапанное пространство.

Тем самым исключается необходимость глушения скважины задавочной жидкостью, при проведении внутрискважинных работ. Таким образом, предлагаемая конструкция скважинного отсечного клапана повышает его надежность отключения продуктивного пласта от скважины на время проведения в ней работ.

Скважинный отсечной клапан может быть изготовлен известными средствами и применен для работы с существующим оборудованием. Все это свидетельствует о наличии промышленной применимости предлагаемой конструкции скважинного отсекателя.

Скважинный отсечной клапан, включающий патрубок, соединенный резьбовым соединением с цилиндром, в котором расположены заглушка, фильтр, поршень, соединенный со штоком, клапан, фиксирующее устройство, состоящее из крышки, гильзы, обоймы, венца и фиксатора, цапфу, соединенную со штоком, на котором расположен клапан, перекрывающий отверстие в седле, расположенном между корпусом и патрубком в нижней части с пружиной, упирающейся в диск и корпус, с циркуляционными отверстиями на корпусе, отличающийся тем, что скважинный отсечной клапан выполнен в виде полого цилиндра с отверстиями в корпусе в нижней и верхней частях, в корпусе размещен клапанный узел, приводящий и фиксирующий механизмы, присоединительные патрубки, фиксирующее устройство представляет собой две цилиндрические детали - венец и фиксатор со шлицами на наружной поверхности, имеющие оппозитные торцевые зубцы с криволинейными поверхностями, обеспечивающие осевое проворачивание фиксатора и установку в обойме со внутренними шлицами, что обеспечивает многократность срабатывания устройства, а также самоустанавливающееся исполнение клапана и уплотнение "металл по металлу" обеспечивает надежную герметизацию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технических средств защиты кольцевого затрубного пространства скважины, ведущего на поверхность, от давления, превышающего предельные давления колонны труб или противовыбросовых превенторов при обработке призабойной зоны пласта и, в частности, во время проведения гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности, предназначено для автоматического сброса потока флюида, исходящего из газовой скважины при несанкционированном выбросе газа, а также при разработке и создании обогреваемых обратных клапанов, устанавливаемых в нефтегазосборные трубы.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для оборудования скважин, оснащенных электропогружными насосами. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в нефтяной промышленности, в частности во внутрискважинном эксплуатационном оборудовании при добыче пластовой жидкости, профилактических работах, промывке и освоении скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи горизонтальными скважинами. .

Изобретение относится к клапанам управления потоком или к обратным клапанам, переключаемым потоком для скважинного инструмента. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для автоматического сброса потока флюида, исходящего из газовой скважины при несанкционированном выбросе газа при разработке и создании обогреваемых обратных клапанов, устанавливаемых в насосно-компрессорные трубы.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для механизированной добычи нефтегазовой смеси, а более конкретно - к их клапанным устройствам.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к средствам сохранения коллекторских свойств пласта. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено, в частности, для добычи флюидов из скважины штанговыми винтовыми насосами. Клапан обратный штанговый включает седло и запорный элемент. Запорный элемент выполнен в виде цилиндра с отверстием под штангу, нижняя часть которого имеет сферическую форму, и состоит из двух частей, стягиваемых вокруг штанги с помощью шпилек. Седло имеет форму усеченного конуса и составляет с муфтой, расположенной на нижнем конце насосно-компрессорной трубы, единое целое. Изобретение направлено на упрощение конструкции клапана, на возможность перевода клапана в открытое положение с поверхности для обеспечения прямой промывки глубинно-насосного оборудования, на осуществление его расклинивания без подъема глубинно-насосного оборудования. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для повышения надежной эксплуатации фонтанирующих скважин. Устройство содержит цилиндрический корпус с приемной и отводящей камерами с осевым каналом между ними, ступенчатую втулку с дросселем в осевом канале, узел очистки осевого канала дросселя в виде стержня, связанного с подпружиненной гильзой. При этом устройство снабжено седлом в осевом канале корпуса и стаканом с продольными пазами на конце, установленным между корпусом и ступенчатой втулкой, с опорой на седло, с образованием гидравлического канала с корпусом, связанного отверстиями в теле ступенчатой втулки, с приемной камерой. Причем гильза снабжена кольцевым поршнем с торцовым клапаном, установленным с возможностью образования подвижного соединения со стаканом и перекрытия продольных пазов ступенчатой втулки в исходном положении. Гильза снабжена радиальными отверстиями и соединена с держателем стержня, снабженного перепускными отверстиями, соединяющими осевой канал ступенчатой втулки с осевым каналом гильзы, а пружина кольцевого поршня установлена в камере между ступенчатой втулкой и стаканом. Технический результат заключается в упрощении конструкции и монтажной технологической схемы. 2 ил.

Представлен клапанный узел для регулирования потока текучей среды в горизонтальной скважине. Корпус может быть соединен насосно-компрессорной колонной. Камера образована внутри корпуса и может быть гидравлически сообщена проточным каналом с внутренним кольцевым зазором, образованным вблизи ствола скважины. Поршень и смещающий элемент могут быть расположены внутри камеры, причем смещающий элемент приспособлен для смещения поршня в первое положение. Путь потока текучей среды образован внутри корпуса и сообщен с насосно-компрессорной колонной и внутренним кольцевым зазором. Путь потока может содержать одну или несколько форсунок, расположенных в нем, и поршень может быть приспособлен для перемещения между первым положением, обеспечивающим поток текучей среды через путь потока в насосно-компрессорную колонну, и вторым положением, предотвращающим поток текучей среды в насосно-компрессорную колонну - перекрыт. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть применена в скважине. Способ приведения в действие клапана в скважине включает накопление энергии за счет дифференциального давления поперек замкнутого запорного устройства клапана и выделение, по меньшей мере, части накопленной энергии при размыкании запорного устройства. Клапан для использования в скважине включает запорное устройство, устройство смещения и привод, который сохраняет энергию в устройстве смещения под действием дифференциального давления поперек запорного устройства. Клапан включает запорное устройство и привод, который, по меньшей мере частично, приводит в действие клапан под воздействием дифференциального давления поперек запорного устройства. Технический результат заключается в повышении эффективности работы скважинного клапана. 2 н. п. и 13 з.п. ф-лы, 22 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для заканчивания, подготовки и/или эксплуатации ствола скважины. Устройство включает трубчатый корпус, образующий внутренний канал, один или более инжекционных регуляторов притока и один или более эксплуатационных регуляторов притока. Один или более инжекционных регуляторов притока может включать один или более первых обратных клапанов в гидравлической связи с внутренним каналом. Причем каждый первый обратный клапан обеспечивает протекание флюида через него от внутреннего канала в область ствола скважины и по существу блокировку обратного потока флюида через него. Один или более эксплуатационных регуляторов притока может включать один или более вторых обратных клапанов, соединенных с трубчатым корпусом. Причем каждый второй обратный клапан обеспечивает протекание флюида через него от ствола скважины во внутренний канал и по существу предотвращает обратный поток флюида через него. Технический результат заключается в повышении эффективности заканчивания скважины, пробуренной с большим отклонением от вертикали. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к системе регулирования притока в скважину, обеспечивающей регулирование притока в обсадную трубу жидкости, поступающей снаружи обсадной трубы, например, из продуктивного пласта или промежуточной обсадной трубы. Система содержит обсадную трубу с осевым направлением и стенку, имеющую толщину (t), клапан-регулятор притока, имеющий корпус, содержащий упор, с длиной, заданной продольной осью корпуса, и пружинный элемент, подвижный относительно корпуса и тем самым регулирующий приток жидкости, проходящей через клапан от входного отверстия корпуса к выходному отверстию корпуса. При этом клапан расположен таким образом, что осевое направление клапана перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы. Причем пружинный элемент выполнен с возможностью проявления своих упругих свойств в направлении указанной оси клапана и перпендикулярно осевому направлению обсадной трубы, с созданием упругой силы, обеспечивающей возможность регулирования потока жидкости через клапан от входного отверстия к выходному отверстию корпуса. При этом пружинный элемент выполнен с возможностью работы как диафрагма в направлении указанного упора с обеспечением закрывания отверстия. Технический результат заключается в повышении эффективности регулирования притока жидкости из продуктивного пласта в обсадную трубу. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть применено для эксплуатации скважин, в частности, для выравнивания профиля притока флюида по длине горизонтальной скважины. Устройство содержит входное и выходное устройства, между которыми последовательно размещены, по меньшей мере, две последовательно размещенных регулирующих ступени, состоящие из нормально открытого клапана и гидравлического сопротивления, и/или отсечная ступень, содержащая один или несколько клапанов, установленных параллельно, с фиксированным положением затвора. Кроме того, устройство содержит наружный кожух, в котором, по меньшей мере, частично размещены указанные элементы устройства. При этом клапаны в регулирующей и/или отсечной ступени содержат средства настройки для удержания и переключения затвора. Гидравлическое сопротивление в регулирующей ступени содержит средства настройки своей величины. Технический результат заключается в автоматизации регулирования притока флюида. 13 з.п. ф-лы.

Изобретение направлено на получение технического результата, выражающегося в повышении энергоэффективности погружного насосного оборудования. Указанный технический результат достигается тем, что в клапане обратном, содержащем корпус, запорный элемент и седло, сжатая пружина расположена поперек хода запорного элемента, а прижатие запорного элемента к седлу осуществляется прогибом сжатой пружины. 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для применения при сепарации газа и нефти в условиях промысла. Клапан-отсекатель включает корпус, днище с отверстием, сливной штуцер нефти, штуцер выхода газа, проницаемую перегородку, соединенные один над другим поплавки сферической формы с нижним штоком на нижнем поплавке, расположенным с возможностью перемещения в отверстии проницаемой перегородки, и с верхним штоком на верхнем поплавке, установленным на карданной передаче и снабженным тороидальным уплотнением с возможностью контакта с седлом, размещенным на штуцере выхода газа. На расстоянии от седла закреплена пластина с центральным отверстием и манжетой, контактирующей с верхним штоком. Сливной штуцер нефти расположен в корпусе на уровне нижнего поплавка. Поплавки расположены по центру корпуса. Изобретение направлено на повышение надежности работы за счет исключения уноса нефти вместе с газом. 3 ил.

Группа изобретений относится к устройству для регулирования потока текучей среды - флюида, поступающего из пласта в эксплуатационную колонну скважины с ограничением притока нежелательного флюида типа воды или газа. Технический результат - повышение надежности регулирования потока флюида. Устройство содержит зону прохода потока, на которой обеспечено существенное повышение падения давления, когда величина выбранной характеристики флюида находится в первом диапазоне, и поддерживание постоянной величины падения давления, когда величина выбранной характеристики флюида находится во втором диапазоне. При этом зона прохода потока включает секции. Каждая из этих секций содержит впускное и выпускное отверстия. Между этими отверстиями образован извилистый путь потока, имеющий продольную и радиальную составляющие. Проход потока обеспечен по извилистому пути каждой секции зоны прохода потока. При этом может быть предусмотрена возможность изменения числа Рейнольдса в необходимых диапазонах. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх