Скважинный клапан-отсекатель



Скважинный клапан-отсекатель
Скважинный клапан-отсекатель

 


Владельцы патента RU 2516708:

Закрытое акционерное общество "Газтехнология" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины при проведении капитального ремонта без глушения. Устройство содержит пакер с корпусом, запорный орган с цангой, снабженной лепестками с головкой, механизм управления запорным органом, шток с отверстиями и кольцевой проточкой. Шток снабжен клеткой обратного клапана в верхней части, кольцевым поршнем в средней и механизмом управления в виде ступенчатого кольцевого поршня на нижнем конце, поджатым гайкой и снабженным стаканом с кольцевым выступом, образующим подвижное соединение с удлинителем, связанным с корпусом, выполненным разъемным, снабженным в месте разъема разделительной шайбой и нижним переходником. Ступенчатый кольцевой поршень снабжен гильзой, образующей подвижное соединение в расточке нижнего переходника и кольцевую камеру с удлинителем, гидравлически связанную дренажным отверстием с осевым каналом гильзы. Полости над кольцевым поршнем и над кольцевым выступом гидравлически связаны отверстиями с полостью под пакером. Полость кольцевой камеры над разделительной шайбой связана отверстием с осевым каналом штока. Причем фигурная гайка связана с корпусом перепускного клапана, снабженного посадочной поверхностью на торцовой части, обращенной к посадочному седлу нижнего переходника, в осевом канале которого установлено седло с подпружиненным шаровым клапаном, цанга установлена в разъемном корпусе. Суммарная площадь поперечного сечения ступенчатого кольцевого поршня и кольцевого выступа принята равной площади поперечного сечения корпуса перепускного клапана. Технический результат заключается в обеспечении закрытия клапана-отсекателя до операции по замене насоса, сохранении работоспособности закрытого клапана-отсекателя при любом изменении перепада давления. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования при проведении подземного ремонта скважин без ее глушения.

Известно устройство для перекрытия скважины (см. а.с. №742581 Мкл Е21В 43/00, опубл. 25.06.80 г., бюл. №23). Устройство содержит пакер, с механизмом распакеровки. К корпусу пакера присоединен запорный орган с отверстиями и проточкой на наружной поверхности. Устройство снабжено пробкой и цангой, на лепестках которой выполнены выступы.

К нижнему концу насоса подсоединен механизм управления запорным органом, в виде полого штока с отверстиями и проточкой на внутренней поверхности, в которой размещены выступы лепестков цанги.

При необходимости смены насоса, производят подъем колонны насосно-компрессорных труб. Полый шток с проточкой на внутренней поверхности действует на выступы лепестков цанги, при перемещении которой перекрываются отверстия в теле запорного органа.

При упоре цанги в пробку, выступы лепестков выходят из этой проточки и входят в проточку на наружной поверхности запорного органа, с освобождением от взаимодействия с полым штоком.

Тем самым происходит разобщение ствола скважины от продуктивного пласта и появляется возможность осуществить замену электронасоса.

К недостаткам конструкции относятся:

- невозможность проверить надежность изоляции полости скважины от осевого канала лифтовой колонны труб до момента подъема насоса.

Известна конструкция клапана-отсекателя для скважин, эксплуатируемых механизированными способами (см. «Современные конструкции клапанов-отсекателей». Серия «Машины и нефтяное оборудование». Вып. 10(20). Москва. 1982 г. С.12-14).

Забойный клапан-отсекатель состоит из корпуса, на котором крепится втулка, с образованием кольцевой полости, в которой размещен поршень-золотник, удерживаемый в положении «закрыть» пружиной. Поршень-золотник с корпусом и втулкой образуют рабочую камеру, для сообщения клапана-отсекателя, с нагнетательной полостью глубинного насоса. Корпус снабжен отверстиями, перекрытыми в исходном положении телом поршня-золотника, в котором также выполнен ряд отверстий.

На нижнем конце корпуса закреплена гайка, ограничивающая ход поршня - золотника, который опирается на пружину.

Рабочая камера устройства - кольцевая полость - при помощи трубки сообщается с нагнетательной полостью глубинного насоса.

Всю сборку спускают в скважину, предварительно оборудованную пакером, с клапаном на нижнем конусе. Корпус устройства проходит канал ствола пакера, с открытием клапана и герметизацией кольцевого зазора уплотнительными кольцами.

Работа отсекателя.

При включении глубинного насоса, происходит откачка пластовой жидкости из затрубного пространства, с ростом давления в нагнетательной полости глубинного насоса. Это давление по трубке передается на площадь поперечного сечения поршня-золотника, который перемещается в крайнее нижнее положение с совмещением отверстий в корпусе, с отверстиями в теле поршня-золотника, что обеспечивает приток пластовой жидкости из продуктивного пласта скважины.

При остановке глубинного насоса, давление в нагнетательной полости насоса и затрубном пространстве выравнивается и усилием пружины поршень-золотник возвращается в исходное положение, с перекрытием отверстий в корпусе и прекращением гидродинамической связи полости под пакером с полостью труб лифтовой колонны. Тем самым изолируется продуктивный пласт.

К недостаткам конструкции следует отнести:

- необходима точная привязка по длине лифтовой колонны труб, достаточной чтобы открыть клапан в осевом канале пакера;

- контроль герметичного перекрытия клапана в осевом канале пакера может быть осуществлен только после начала процесса подъема лифтовой колонны труб вместе с глубинным насосом;

- при достаточно большой длине труб лифтовой колонны, необходимо также учитывать ее термическое удлинение, чтобы не передать осевую нагрузку на пакер;

- при закрытом клапане в осевом канале ствола пакера, после подъема глубинного насоса существует достаточно высокий перепад давления, действующий со стороны продуктивного пласта на площадь клапана. Это усилие необходимо учитывать при спуске глубинного насоса, чтобы создать достаточно большое осевое усилие для открытия этого клапана.

Следует также учитывать тот фактор, что при резком открытии клапана существуют условия генерации гидравлического удара, которое негативно воздействует на внутрискважинное оборудование.

Известен клапан-отсекатель [Зайцев Ю.В., Максутов Р.А., Асфандияров Х.А. Оборудование для предотвращения открытых фонтанов нефтяных и газовых скважин. М.; «Недра», 1973 г.], состоящий из отсекателя, предназначенного для перекрытия центрального канала лифтовой колонны труб при аварийной ситуации, уравнительного клапана, для выравнивания давлений над и под отсекателем и открытия клапана, замка для герметичной и надежной установки в ниппеле.

Отсекатель состоит из корпуса с отверстиями, в которых монтируются сменные штуцеры. В центральном канале корпуса размещен клапан, шарнирно соединенный со штоком. На хвостовик надета пружина, опирающаяся на переходник и выступы фасонной шайбы, которые пропущены в пазы хвостовика. Усилие пружины регулируется гайкой.

К верхнему концу корпуса отсекателя присоединен уравнительный клапан, корпус которого имеет гнездо в стенке для обратных клапанов, сообщающих внутреннюю полость отсекателя со скважиной. На внешней стороне корпуса установлена самоуплотняющаяся манжета. К верхнему концу корпуса уравнительного клапана присоединен замок, имеющий цангу с зацепами для ловителя.

Перед спуском отсекателя в скважину, производят настройку на критическую производительность, которая выбирается на 15-20% больше оптимальной.

Спуск и установка клапана в скважину осуществляется с применением тросовой техники.

Известна конструкция скважинного глубинного клапана (см. а.с. №1.810.492 Мкл. Е21В 34/06, опубл. 23.04.93 г., бюл. №15)

Устройство подсоединяется к погружному центробежному или диафрагменному электронасосу.

Глубинный клапан содержит корпус с радиальными отверстиями, запорный орган в виде поршня с центральным осевым и радиальными каналами, узел перемещения запорным органом с ловильной головкой в верхней части. Узел перемещения запорным органом выполнен в виде цангового захвата, со скосами в верхней и нижней частях, а центральный осевой канал выполнен со скосами в верхней и нижней частях. Запорный орган снабжен уплотнительным кольцом.

Технический результат, который может быть получен при реализации предполагаемого изобретения заключается в следующем:

- закрытие клапана-отсекателя происходит до момента начала операции по замене насоса;

- при закрытом клапане-отсекателе, последний сохраняет свою работоспособность при любом изменении перепада давления.

Технический результат достигается тем, что устройство для перекрытия ствола скважины состоит из пакера с корпусом, запорного органа с цангой, снабженной лепестками с головкой, механизма управления запорным органом, штока с отверстиями и кольцевой проточкой, снабженного клеткой обратного клапана в верхней части, кольцевым поршнем в средней части и механизмом управления в виде ступенчатого кольцевого поршня на нижнем конце, снабженного стаканом и образующим подвижное соединение с удлинителем, связанным с корпусом, который выполнен разъемным, снабженным в месте разъема разделительной шайбой и нижним переходником, в осевом канале которого выполнена расточка с посадочным седлом; ступенчатый кольцевой поршень снабжен гильзой, образующей подвижное соединение с нижним переходником в его расточке, гильза установлена с возможностью образования кольцевой камеры с удлинителем, гидравлически связанную дренажным отверстием с осевым каналом гильзы. Полость над кольцевым поршнем и над кольцевым выступом гидравлически связаны с полостью скважины под пакером, полость кольцевой камеры над разделительной шайбой связана отверстием, с осевым каналом штока, причем фигурная гайка установлена на корпусе перепускного клапана, снабженного посадочной поверхностью на торцовой части, обращенной к посадочному седлу нижнего переходника. В осевом канале корпуса перепускного клапана установлено седло и подпружиненный шаровой клапан. Цанга установлена в верхней части разъемного корпуса, с возможностью взаимодействия головок лепестков с проточкой штока. Суммарная площадь поперечного сечения ступенчатого кольцевого поршня и кольцевого выступа принять равной площади поперечного сечения корпуса перепускного клапана.

Конструкция клапана-отсекателя поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 - клапан-отсекатель в разрезе в исходном транспортном положении деталей;

- на фиг.2 - взаимное положение деталей устройства после подачи сигнала на закрытие клапана-отсекателя.

Клапан-отсекатель состоит из разъемного корпуса 1 верхний конец которого связан с переводником 2. В осевом канале 3 установлен цанговый фиксатор 4, головки 5 лепестков которого располагаются в кольцевом зазоре 6, образованным полым штоком 7 и внутренней поверхностью переводника 2. Полый шток 7 на верхнем конце имеет кольцевую проточку 8 и снабжен кольцевым поршнем 9, образующим подвижное соединение с разъемным корпусом 1. В месте соединения частей разъемного корпуса 1 установлена разделительная шайба 10, охватывающая полый шток 7, с образованием кольцевой камеры 11, гидравлически связанной отверстиями 12, с осевым каналом 13 полого штока 7. Кольцевой поршень 9 опирается на пружину 14, установленную на разделительную шайбу 10. В осевом канале 13 полого штока 7 в верхней части установлена клетка 15 обратного клапана 16, с седлом 17.

Внутренняя полость клетки 15 гидравлически связана каналом 18 с осевым каналом 3 переводника 2. Нижняя часть 19 разъемного корпуса 1 снабжена удлинителем 20, с нижним переходником 21, в осевом канале которого выполнено технологическая расточка 22 с посадочным седлом 23. На нижнем конце полого штока 7 выполнена проточка, на которой установлен ступенчатый кольцевой поршень 24, перекрывающий живое сечение гидравлической камеры 25, образованной полым штоком 7 и нижней частью 19 разъемного корпуса 1, полость которой связана каналом 26 с полостью скважины.

Ступенчатый кольцевой поршень 24 снабжен стаканом 27 с кольцевым выступом 28, которым опирается на пружину 29 и образует подвижное соединение с удлинителем 20. Ход ступенчатого кольцевого поршня 24 относительно полого штока 7 ограничен гайкой 30. Кольцевая полость 31 над кольцевым выступом 28, связана отверстием 32 с полостью скважины. Стакан 27 снабжен гильзой 33, входящей противоположным концом внутрь технологической расточки 22 нижнего переходника 21, с образованием подвижного соединения. Между наружной поверхностью гильзы 33 и внутренней поверхностью удлинителя 20 выполнена кольцевая камера 34, гидравлически связанная дренажным отверстием 35 в теле гильзы 33 с внутренней полостью устройства. Осе симметрично гильзе 33 в осевом канале 36 размещен корпус 37 перепускного клапана, с фигурной гайкой 38 на наружной поверхности корпуса 37, установленной внутри стакана 27 между гайкой 30 и поршнем гильзы 33.

В осевом канале 39 корпуса 37 установлен подпружиненный шаровой клапан 40, с опорой на верхнее седло 41.

Регулировка поджима шарового клапана 40 пружиной осуществляется перфорированной втулкой 42. В теле фигурной гайки 38 выполнен ряд перфорированных отверстий 43 для связи технологической расточки 22 нижнего переходника 21, с осевым каналом 13 полого штока 7. На нижнем конце корпуса 37 клапана-отсекателя выполнена посадочная поверхность 44, располагающаяся в исходном положении над посадочным седлом 23 в нижнем переводнике 21. Кольцевой поршень 8 снабжен уплотнительным кольцом 45. Разделительная шайба 9 снабжена уплотнителем 46. Ступенчатый кольцевой поршень 24 снабжен уплотнительными кольцами 47 и 48, а кольцевой выступ 28 снабжен уплотнителем 49. На верхнем конце переводника 2 выполнена резьба 50 для подсоединения к пакеру (на фиг.1 и 2 пакер не показан).

Работа клапана-отсекателя.

Через переводник 2 клапан-отсекатель резьбой 50 подсоединяется к пакеру и устанавливается в скважине на заданной глубине.

Лифтовая колонна труб отсоединяется от пакера и поднимается на поверхность для оснащения электроцентробежным насосом и вводится в скважину с расположением над пакером.

Подключают насос и ведут отбор пластового флюида. При этом обратный клапан 16 отрывается от седла 17, с расположением внутри клетки 15 над каналами 18, и пластовая жидкость проходит в осевой канал 3 переводника 2 и далее на прием насоса. Корпус 37 перепускного клапана, связанный через фигурную гайку 38 с полым штоком 7, находится в крайнем верхнем положении относительно седла 23, выполненного в расточке 22 нижнего переходника 21. Тем самым обеспечивается свободная подача пластовой жидкости из подпакерной полости в осевой канал 36 гильзы 33. Через перфорированные отверстия 43 в теле фигурной гайки 38 и осевой канал 12 полого штока 7, пластовая жидкость подается в полость клетки 15, откуда через каналы 18 в осевой канал 3.

Под давлением пластовой жидкости, сообщаемым через отверстия 32, дренажные отверстия 35 и каналом 26, ступенчатый кольцевой поршень 24 находится в крайнем верхнем положении.

При закрытии и посадке корпуса 37 клапана-отсекателя существуют условия, когда в осевом канале 13 полого штока 7 образуется замкнутая полость с повышенным давлением, что препятствует надежному перекрытию подпакерной полости от подачи пластовой жидкости в осевой канал 13. Для обеспечения надежной герметизации клапана, часть жидкости из осевого канала 13 сбрасывается в осевой канал 39, путем отжима шарового клапана 40 от верхнего седла 41.

Устройство для перекрытия ствола скважины, содержащее пакер с корпусом, запорный орган с цангой, снабженной лепестками с головкой, механизм управления запорным органом, шток с отверстиями и кольцевой проточкой для взаимодействия с головкой лепестков, отличающееся тем, что шток снабжен клеткой обратного клапана в верхней части, кольцевым поршнем в средней и механизмом управления в виде ступенчатого кольцевого поршня на нижнем конце, поджатым гайкой и снабженным стаканом с кольцевым выступом, образующим подвижное соединение с удлинителем, связанным с корпусом, выполненным разъемным, снабженным в месте разъема разделительной шайбой и нижним переходником, в осевом канале которого выполнена расточка с посадочным седлом, ступенчатый кольцевой поршень снабжен гильзой, образующей подвижное соединение в расточке нижнего переходника и кольцевую камеру с удлинителем, гидравлически связанную дренажным отверстием с осевым каналом гильзы, полости над кольцевым поршнем и над кольцевым выступом гидравлически связаны отверстиями с полостью под пакером, полость кольцевой камеры над разделительной шайбой связана отверстием с осевым каналом штока, причем фигурная гайка связана с корпусом перепускного клапана, снабженного посадочной поверхностью на торцовой части, обращенной к посадочному седлу нижнего переходника, в осевом канале которого установлено седло с подпружиненным шаровым клапаном, цанга установлена в разъемном корпусе с возможностью взаимодействия головок лепестков с проточкой штока, а суммарная площадь поперечного сечения ступенчатого кольцевого поршня и кольцевого выступа принята равной площади поперечного сечения корпуса перепускного клапана.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ включает установку вставного предохранительного клапана в проточный канал, проходящий через внешний предохранительный клапан по его длине, создание электрического контакта между вставным предохранительным клапаном и электрическим разъемом и управление работой вставного предохранительного клапана, позволяющее избирательно пропускать и блокировать поток текучей среды через проточный канал.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для снижения избыточного давления газа в затрубном пространстве добывающих скважин, эксплуатируемых установками винтовых насосов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при раздельной закачке жидкости в два пласта в одной скважине. Устройство содержит корпус со сквозными и радиальными отверстиями, упор в нижней части и направляющие конусные поверхности в верхней части, размещенный в корпусе ниппель с верхним и нижним уплотнительными узлами, с радиальными отверстиями, упором в нижней части и проточкой на наружной поверхности, цилиндрическое седло, размещенное в ниппеле с возможностью перекрытия радиальных отверстий ниппеля, пружину под цилиндрическим седлом, сбрасываемый в устройство при его работе шар.

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть применено при бурении нефтегазовых скважин, добыче нефти и в системах поддержания пластового давления.

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и может быть применено в газо- и нефтепроводах, в частности в тех из них, что расположены внутри скважин. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для сообщения затрубного пространства с полостью подъемных труб при глушении и освоении скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для промывки скважины от парафиноотложений, преимущественно в осевом канале лифтовой колонны труб.

Изобретение относится к области нефтяных и газовых скважин и, конкретно к обустройству нижней части обсадной колонны. .

Изобретение относится к инструментам для разрыва пласта для применения в нефтяных и газовых скважинах, а именно к инструментам разрыва пласта, снабженным муфтой, которая может быть перемещена из первого рабочего положения во второе рабочее положение, так что инструмент может обеспечивать выполнение операций разрыва пласта в первом рабочем положении, после чего инструмент можно переместить во второе рабочее положение для добычи флюидов из скважины.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к эксплуатации и ремонту скважин. .

Изобретение относится к технике и технологии нефтегазодобычи и может быть применено для одновременно-раздельной добычи флюида из нескольких пластов одной насосной скважины с возможностью исследования и учета их параметров. Система по одному из вариантов включает оснащение колонны труб, по меньшей мере, пакером без или с разъединителем из двух - съемной и несъемной - частей; электропогружной установкой, без или с кожухом, снабженной телеметрией и расположенной над или между пластами выше пакера; хвостовиком ниже электропогружной установки; отсекателем для нижнего пласта, расположенным ниже электропогружной установки. При этом отсекатель состоит из корпуса с пропускным каналом, внутри которого размещен, по крайней мере, управляемый элемент, взаимодействующий непосредственно или через шток с запорным узлом. Колонна труб выше электропогружной установки снабжена либо муфтой с боковым отводом, либо как муфтой с боковым отводом, так и ниже ее ниппелем со сквозным осевым каналом, либо же ниппелем с боковым отводом, со сквозным эксцентричным и несквозным или сквозным осевым каналами. В осевой канал ниппеля спущен разделитель двух полостей на дополнительной колонне труб меньшего диаметра, без или с боковым обратным клапаном, или же установлен съемный клапан с помощью канатной техники или путем свободного падения. Ниже электропогружной установки отсекатель для нижнего пласта выполнен с боковым вводом или хвостовик снабжен дополнительной муфтой с боковым вводом. Ниже и выше электропогружной установки боковой ввод и боковой отвод, соответственно, отсекателя и муфты, или отсекателя и ниппеля, или же дополнительной муфты и муфты, соединены между собой гидравлической трубкой, проходящей снаружи электропогружной установки или внутри ее кожуха. Отсекатель жестко размещен непосредственно под телеметрией или под кожухом, или над пакером, или под пакером, или на любой части хвостовика, или же в съемной части разъединителя. Пакер между пластами установлен либо раздельно перед спуском в скважину электропогружной установки, либо же одновременно с электропогружной установкой на ее хвостовике. Если пакер гидравлического действия, то при увеличении давления в его гидрокамере, сообщенной с колонной труб или дополнительной колонной труб через гидравлическую трубку, он посажен либо автоматически при запуске электропогружной установки и, соответственно, повышения трубного давления на ее выходе, либо при целенаправленном создании и поддержании избыточного давления в дополнительной колонне труб, либо же при целенаправленном создании избыточного давления в колонне труб. Отсекатель образует между корпусом и управляемым элементом рабочую камеру, связанную гидравлически с колонной труб или дополнительной колонной труб через гидравлическую трубку. При этом его управляемый элемент выполнен в виде либо поршня, без или со сквозным осевым каналом, либо сильфона, без или с заполненным сжатым газом, а запорный узел выполнен в виде пары «цилиндр - затвор плунжерный» или «седло опорное - затвор упорный», причем поршень или сильфон и/или затвор находится под заданным усилием упругого элемента. Рабочая камера отсекателя или полость его корпуса над поршнем со сквозным осевым каналом гидравлически соединена непосредственно с телеметрией. Отсекатель перемещением в одну и другую стороны управляемого элемента закрывает и открывает запорный узел от создаваемого и/или стравливаемого избыточного давления в колонне труб или дополнительной колонне труб, а значит и в его рабочей камере, с помощью устьевого насоса или компрессора, или с помощью электропогружной установки, изменяя обороты ее двигателя, или же путем временного перекрытия и затем открытия на устье проходного сечения задвижки или регулятора при работе электропогружной установки, а именно он либо при создании и поддержании заданного избыточного трубного давления в рабочей камере принудительно закрывает или открывает запорный узел, а при стравливании давления из нее, наоборот, открывает или закрывает запорный узел под усилием упругого элемента, либо же при каждом кратковременном создании и затем стравливании заданного избыточного трубного давления в рабочей камере поочередно закрывает и открывает запорный узел по принципу действия авторучки. Отсекатель в последнем случае для фиксации закрытия и открытия его состояния дополнительно снабжен регулирующим механизмом любого исполнения, например, в виде вращающейся на штоке или в корпусе кодовой втулки со сквозными или глухими фигурными пазами под ограничитель, соответственно, в корпусе или на штоке, вследствие этого при создании избыточного давления в колонне труб или дополнительной колонне труб управляемый элемент отсекателя принудительно переходит от одного фиксированного - верхнего крайнего или среднего положения до не фиксированного - нижнего положения, и наоборот, при стравливании давления из нее, управляемый элемент под усилием упругого элемента переходит, соответственно, до другого фиксированного - среднего или верхнего крайнего положения. Также раскрыты еще 9 вариантов системы. Технический результат заключается в возможности управления с устья скважины гидравлическим и/или механическим воздействием через колонну труб одним или двумя отсекателями, под и/или над электропогружной установкой, для исследования и учета параметров пластов. 10 н.п. ф-лы, 55 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ управления работой клапана может включать установку электрического привода в проточный канал, проходящий через этот клапан по его длине, и управление работой запирающего устройства с помощью электрического питания, подаваемого к электрическому приводу. Внешний предохранительный клапан может содержать запирающее устройство, которое избирательно пропускает и блокирует поток текучей среды через продольный проточный канал, а также, по меньшей мере, один электрический разъем, подключающийся электрическим соединением к вставному предохранительному клапану, установленному в надлежащее положение в проточном канале. Способ управления работой внешнего предохранительного клапана в подземной скважине может включать установку вставного предохранительного клапана в этот внешний предохранительный клапан и управление работой вставного предохранительного клапана с помощью электрического тока, проходящего от внешнего предохранительного клапана к вставному предохранительному клапану. Технический результат заключается в повышении надежности работы электрически управляемой скважинной клапанной системы. 2 н.п. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к добыче углеводородов в подземных пластах и, более конкретно, к механизму для активирования множества скважинных устройств в случае, когда необходимо создать множество зон добычи. Способ избирательного активирования механизма приведения в действие на множестве клапанов в забойной зоне скважины содержит следующие несколько этапов. На первом этапе определяют комбинации кодированных магнитов так, что каждая втулка клапана в забойной зоне скважины включает в себя группу магнитов клапана, притягивающуюся только к индивидуальной группе магнитов дротика, установленной на активирующем дротике. Затем открывают клапаны в забойной зоне скважины в последовательности, определяемой выбранной последовательностью подачи насосом индивидуальных дротиков в ствол скважины. Механизм для избирательного активирования множества путей прохода в забойной зоне ствола скважины содержит клапан, имеющий втулку, приспособленную для перемещения между открытым и нормально закрытым положением, и группу магнитов клапана и дротик для подачи насосом в стволе скважины Группа магнитов установлена на втулке. Дротик включает в себя группу магнитов дротика, согласованных с группой магнитов клапана так, что дротик соединяется с клапаном при расположении вблизи него, и втулка перемещается из закрытого положения в открытое положение. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к технике и технологии нефтегазодобычи и может применяться для эксплуатации насосной скважины. Обеспечивает повышение эффективности эксплуатации насосной скважины за счет предотвращения глушения продуктивного пласта ниже пакера при замене электропогружного насосного агрегата. Сущность изобретения: отсекательная система включает оснащение скважины, по меньшей мере, одним пакером без или с обратным клапаном ниже его, соединенным, непосредственно или через одну или несколько труб, с посадочным ниппелем отсекателя, спуск и подъем на колонне труб электропогружного насосного агрегата. При этом отсекатель состоит из замка, корпуса с входным и выходным пропускными каналами, уплотнительных манжет, управляемого элемента и запорного узла. Согласно изобретению система снабжена полым хвостовиком, связанным гидравлически снизу с управляемым элементом отсекателя, а сверху - с полостью колонны труб над электропогружным насосным агрегатом. Для этого колонна труб и полый хвостовик, соответственно, выше и ниже электропогружного насосного агрегата, оснащены осевыми или эксцентричными верхней и нижней муфтами с отводами, соединенными между собой гидравлическим каналом, проходящим рядом с электропогружным насосным агрегатом. При этом верхняя муфта выполнена либо со сквозным осевым каналом, либо со сквозным не осевым каналом, либо со сквозным посадочным осевым каналом. Если верхняя муфта выполнена с посадочным осевым каналом, то в него спущен разделитель двух полостей на дополнительной колонне труб меньшего диаметра без или с боковым обратным клапаном. Нижняя муфта соединена гидравлически с телеметрией. Кроме того, полый хвостовик, без или с перепускным блоком, снабжен снизу разобщителем либо без, либо с инструментом спуска. При этом отсекатель, соответственно, либо спущен в скважину и установлен в посадочный ниппель отдельно до спуска в скважину электропогружного насосного агрегата, либо же спущен в скважину на спускном инструменте под полым хвостовиком и размещен в посадочный ниппель. При этом разобщитель под полым хвостовиком соединен с отсекателем или его управляемым элементом, или посадочным ниппелем. Отсекатель с замком снабжен уравнителем давления, а его уплотнительные манжеты установлены либо ниже, либо же ниже и выше выходного пропускного канала. Корпус и управляемый элемент отсекателя образуют рабочую камеру, соединенную через полый хвостовик и гидравлический канал с полостью колонны труб или дополнительной колонны труб над электропогружным насосным агрегатом. Управляемый элемент выполнен в виде поршня или плунжера, или сильфона с возможностью открывания и закрывания запорного узла, соответственно, при запуске и остановке электропогружного насосного агрегата, или же при целенаправленном создании и стравливании заданного избыточного давления в дополнительной колонне труб или колонне труб. Запорный узел выполнен в виде седла опорного и затвора упорного или в виде цилиндра и затвора плунжерного. Поршень или сильфон, или затвор подпружинен с заданным усилием. Отсекатель выполнен либо без, либо с регулирующим механизмом для фиксации положения управляемого элемента в виде вращающейся на штоке или в корпусе кодовой втулки со сквозными или глухими фигурными пазами под ограничитель, соответственно, в корпусе или на штоке. 3 н.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено в качестве запорно-регулирующего устройства для использования, например, в комплексе оборудования для добычи нефти, в котором подача жидкости осуществляется с помощью электроцентробежного насоса. Универсальный клапан содержит расположенные в полом цилиндрическом корпусе клапанный блок, поджатый резьбовой втулкой, запорный элемент в виде шарика, расположенный в кольцевой проточке корпуса клапанного блока, седло, пружину, упор со сквозными отверстиями. Нажимной сферический торец упора в исходном положении расположен с гарантированным зазором по отношению к шарику. В стенке корпуса клапанного блока в зоне расположения кольцевой проточки выполнены глухие равномерно расположенные по окружности продольные пазы. На наружной цилиндрической поверхности корпуса клапанного блока расположены два буртика. В них выполнены кольцевые канавки для установки разрезных втулок. Последние установлены таким образом, что между поверхностью центрального сквозного отверстия корпуса клапана и наружной цилиндрической поверхностью корпуса клапанного блока образуется зазор. На боковой поверхности центрального осевого сквозного отверстия резьбовой втулки выполнена кольцевая канавка для установки уплотнительной системы. Эта система состоит из двух компонентов - эластичного элемента и двух неэластичных разрезных опорных колец. Внутри упора выполнен канал для прохода рабочей жидкости с выходным отверстием. Пружина предварительно сжата усилием, величина которого определяется рабочим давлением, и расположена в герметичной полости. Изобретение направлено на обеспечение надежной, устойчивой, стабильной работы клапана и повышение эффективности работы насосной установки. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при текущем ремонте скважин, оборудованных фонтанным лифтом, электроцентробежными (или другими типами) насосами. Позволяет производить подъем насосного (или иного оборудования) для ремонта и проведения профилактических мероприятий без глушения скважины. Сущность изобретения: способ включает отдельный спуск в скважину колонны труб с пакерной системой, блоками датчиков (при необходимости) для контроля параметров состояния скважины, управляемого электрического либо электромеханического клапана и внутрискважинного электрически и механически соединяемого и разъединяемого блока «мокрый» контакт. Управляемый электромеханический клапан предназначен для открытия/закрытия поступления потока пластового флюида в надпакерную зону скважины скважин. Производят отдельный спуск колонны труб в нижней части внутрискважинного электрически и механически соединяемого и разъединяемого блока «мокрый» контакт, электрической линией, обеспечивающей передачу данных от датчиков контроля, питание и передачу команд на управляемый электрический либо электромеханический клапан от наземной станции контроля либо спуск колонны труб, оснащенной скважинным насосом, электропогружным либо другого типа хвостовиком, закрепленным в нижней части насосного оборудования, либо блока телеметрии, расположенного под насосной установкой, верхней части внутрискважинного электрически и механически соединяемого и разъединяемого блока «мокрый контакт». Электрическую линию можно подключать с устья отдельной кабельной линией, в случае если в подземном оборудовании не применяется погружной электропривод (ШГН, фонтанный способ эксплуатации и т.д.), или в составе четвертой жилы погружного кабеля для электронасосов, - до электропривода насосного оборудования, а далее отдельным кабелем, либо от «нулевой точки» электропогружного двигателя, либо от телеметрической системы погружного электродвигателя. Хвостовик может быть оснащен аварийным разъединительным устройством. После стыковки верхней и нижней частей внутрискважинного электрически и механически соединяемого и разъединяемого блока «мокрый» контакт устанавливается электрическая связь между наземной станцией контроля параметров работы пластов и управляемым клапаном, в результате появляется возможность контроля и измерения параметров состояния скважины и отсечения потока пластового флюида в случае проведения профилактических и ремонтных работ насосного оборудования. 7 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для гидравлического разрыва углеводородсодержащего пласта. Скважинная система содержит множество скользящих муфт, имеющих центральный сквозной канал. При этом каждая из скользящих муфт способна приводиться в действие одиночным шаром. Каждая скользящая муфта имеет подвижную вставку, которая в зависимости от положения вставки в задвижке может блокировать или обеспечить радиальный поток текучей среды между внутренней и наружной частями муфты. Вставка имеет профиль на внутренней поверхности подвижной вставки, обеспечивающий соединение толкателя с вставкой и перемещение вставки, которое предотвращает прохождение текучей среды во внутреннюю часть скользящей муфты. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлического разрыва нескольких пластов через одну скважину. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для импульсной закачки жидкости в пласт. Обеспечивает возможность повышения расхода жидкости при импульсной закачке жидкости в пласт. Сущность изобретения: устройство включает корпус, концентрично расположенный в корпусе патрубок с центральным каналом, окнами и гайкой, пружину. Гайка установлена на наружной поверхности патрубка в ее верхней части, а пружина установлена между гайкой и корпусом, в котором выполнена внутренняя цилиндрическая выборка. В нижней части внутренней цилиндрической выборки корпуса выполнены радиальные каналы. При этом снизу к патрубку, вставленному в корпус, жестко присоединен полый цилиндрический клапан, оснащенный кольцевым выступом сверху с возможностью ограниченного герметичного перемещения вниз относительно внутренней цилиндрической выборки корпуса. Полость внутренней цилиндрической выборки корпуса над кольцевым выступом цилиндрического клапана сообщена окнами с центральным каналом, а полость внутренней цилиндрической выборки под выступом сообщена радиальными каналами с пространством снаружи корпуса. Имеется также сменная втулка и жесткий центратор со сбивным клапаном, размещенный на верхнем конце патрубка. Согласно изобретению полый цилиндрический клапан ниже внутренней цилиндрической выборки корпуса оснащен радиальными окнами. Ниже радиальных окон в полом цилиндрическом клапане выполнены радиальные отверстия, герметично перекрытые изнутри сменной втулкой. Сверху сменная втулка соединена с корпусом стержнем, вставленным в радиальные окна полого цилиндрического клапана. При этом полый цилиндрический клапан заглушен снизу, а корпус имеет возможность ограниченных возвратно-поступательных осевых перемещений совместно со сменной втулкой относительно полого цилиндрического клапана с циклическим открытием и закрытием радиальных отверстий полого цилиндрического клапана в процессе закачки жидкости в устройство. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для проведения ремонта скважин. Клапан-отсекатель устанавливается в составе лифтовой колонны труб над гидравлическим устройством и состоит из разъемного корпуса, в осевом канале которого установлен полый плунжер с кольцевым выступом, опирающимся на пружину. В осевом канале полого плунжера выполнен упор, на который установлена втулка с радиальными отверстиями, чередующимися с осевыми отверстиями, соединяющими полость под полым плунжером с полостью над седлом. В осевом канале размещена втулка с полой трубкой, снабженной тарельчатым клапаном на конце, поджимаемым к седлу пружиной. Между полым плунжером и разъемным корпусом выполнена кольцевая камера, гидравлически связанная радиальным отверстием с осевым каналом втулки и полой трубки. Во втулке выполнено донышко с центральным осевым каналом, в котором установлен перепускной клапан с тарелью, перекрывающей в исходном положении перепускные отверстия в донышке, ход которого ограничен снизу стопорным кольцом. Технический результат заключается в обеспечении возможности: герметизации осевого канала лифтовой колонны труб от полости скважины при любой глубине скважины и воздействии гидростатического давления на тарельчатый клапан; заполнения осевого канала лифтовой колонны труб пластовой жидкостью при спуске устройства в скважину; открытия тарельчатого клапана при создании избыточного давления в осевом канале труб лифтовой колонны труб со свободным пропуском рабочей жидкости к устройству, расположенному ниже. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено при освоении скважин. Клапан содержит полый корпус с муфтовым и ниппельным концами, снабженными резьбами для соединения клапана с колонной насосно-компрессорных труб и с радиальным отверстием, полый золотник с радиальным отверстием, поршень. Полый золотник размещен эксцентрично относительно корпуса и жестко зафиксирован на его наружной поверхности. Радиальные отверстия корпуса и золотника сообщаются между собой, причем полый золотник снабжен боковым каналом. Поршень жестко закреплен на нижней части штока, а верхняя часть штока оснащена наружным кольцевым выступом и герметично вставлена в регулировочную гайку с возможностью осевого перемещения относительно регулировочной гайки. Регулировочная гайка ввернута во внутреннюю резьбу полого золотника, выполненную на ее верхнем конце, причем поршень подпружинен от регулировочной гайки вниз, а ниже поршня в золотнике выполнена гидравлическая камера, сообщающаяся с внутренним пространством корпуса. Под действием избыточного давления в гидравлической камере поршень имеет возможность осевого перемещения вверх и сообщения гидравлической камеры с заколонным пространством скважины через боковой канал полого золотника. Технический результат заключается в снижении и возможности регулирования гидравлического давления для срабатывания клапана, обеспечении возможности прохождения геофизических приборов через клапан, а также в возможности совмещения нескольких технологических операций за один спуск колонны труб. 1 ил.
Наверх