Перепускной клапан



Перепускной клапан
Перепускной клапан

 


Владельцы патента RU 2560035:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин и может быть применено для изоляции зон осложнения бурения скважин. Перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержит полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку, и оснащен снизу ниппелем с наружным уплотнением, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки. Причем ниппель перекрыт снизу, выше перекрытия выполнены отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки. При этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом. Цилиндрическое сужение корпусной втулки выполнено цельным, а ниппель перекрыт снизу глухой заглушкой. При этом отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, расположены выше наружного уплотнения, которое выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле соответственно нижним и верхним упорами. Причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством. Технический результат заключается в повышении надежности оборудования при изоляции зон осложнения при бурении или ремонте скважин. 2 ил.

 

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности, для изоляции зон осложнения бурения скважин.

Известен перепускной клапан (патент на ПМ №47949, МПК Е21В 21/10, опубл. бюл. №25 от 10.09.2005 г.), включающий корпус с радиальными отверстиями, верхним и нижним внутренними кольцевыми выступами, тарелку с осевым сквозным каналом, седло, фиксированное от проворота шпонкой и установленное с возможностью возвратно-поступательного ограниченного движения относительно корпуса, при этом тарелка и седло снабжены взаимообращенными рабочими поверхностями, уплотнительные элементы и установленный в корпусе клапана соосно с радиальными отверстиями фильтр, кроме того, тарелка установлена жестко между верхним и нижним внутренними кольцевыми выступами корпуса, при этом в транспортном положении седло соединено с корпусом срезным элементом, а в рабочем - герметично перекрывает радиальные отверстия корпуса, при этом тарелка снабжена наружной цилиндрической рабочей поверхностью, а седло - внутренней цилиндрической рабочей поверхностью, которые выполнены с возможностью взаимного перекрытия.

Недостатками данной конструкции является то, что клапан нельзя использовать многократно, а также что перекрываются только радиальные отверстия, а центральный канал остается не перекрытым.

Наиболее близким является устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками (пат. RU №2374424, МПК Е21В 29/10, опубл. бюл. №33 от 27.11.2009 г.). Устройство включает перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащий полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружными уплотнениями, герметично взаимодействующими с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель оснащен обратным клапаном, перекрывающим проходной канал, выше обратного клапана в ниппеле выполнены радиальные отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия кольцевым сужением при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, кольцевое сужение которого оснащено каналами, сообщающими внутреннюю полость корпусной втулки над кольцевым сужением с внутренней полостью под кольцевым сужением, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом.

Недостатком данного устройства является то, что требуется высокая точность изготовления деталей для сопряжения уплотнительных элементов со стенками корпуса. Кроме того, уплотнительные элементы (кольца и манжеты) быстро изнашиваются при многократном использовании (открытие и закрытие клапана происходит при каждом прохождении резьбового соединения расширяющей головкой), в результате чего после каждой спуско-подъемной операции необходимо перебирать клапан и заменять уплотнительные элементы.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются повышение качества и надежности оборудования при изоляции зон осложнения при бурении или ремонте скважин, экономия материальных, энергетических и финансовых ресурсов за счет увеличения срока службы оборудования и сокращения времени на установку профильного перекрывателя.

Технические задачи решаются перепускным клапаном, расположенным выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащим полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружным уплотнением, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель перекрыт снизу, выше перекрытия выполнены отверстия, выполненные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом.

Новым является то, что цилиндрическое сужение корпусной втулки выполнено цельным, а ниппель перекрыт снизу глухой заглушкой, при этом отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, расположены выше наружного уплотнения, которое выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле соответственно нижним и верхним упорами, причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства в транспортном положении с частичным разрезом; на фиг. 2 - сечение А-А.

Перепускной клапан содержит полую корпусную втулку 1 (фиг. 1) с цилиндрическим сужением 2 и полый шток 3, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку 1, и оснащен снизу ниппелем 4 с наружным уплотнением 5, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением 2 корпусной втулки 1 при перемещении вниз. Ниппель 4 перекрыт снизу глухой заглушкой 6, выше перекрытия выполнены отверстия 7, расположенные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока 3 вниз относительно корпусной втулки 1, при этом корпусная втулка 1 и полый шток 3 соединены соответственно резьбами 8 и 9 с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом (на фиг. не показан). Наружное уплотнение 5 ниппеля 4 выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой 10 в виде воротниковой манжеты. Концы наружного уплотнения 5 зафиксированы на ниппеле 4 соответственно нижним 11 и верхним 12 упорами, причем верхний упор 12 оснащен каналами 13 (фиг. 1, 2), сообщающими полость стакана с внешним пространством.

Перепускной клапан работает следующим образом.

С помощью резьбы 8 корпусной втулки 1 и резьбы 9 полого штока 3 перепускной клапан соединяют с расширяющей головкой (на фиг. не показана) и гидравлическим домкратом соответственно и на колонне бурильных труб в сборе с профильным перекрывателем спускают в скважину. Затем ориентируют в интервале установки, создают избыточное гидравлическое давление в системе для расширения профильного перекрывателя до фиксации его в скважине и отсоединяют инструмент.

Затем, прокачивая через инструмент промывочную жидкость, начинают осевое перемещение вниз до упора расширяющей головки в резьбовое соединение профильного перекрывателя. В процессе спуска промывочная жидкость, протекая по каналу полого штока 3 (фиг. 1), попадает в отверстия 7 и далее проходит по кольцевому сечению между наружным уплотнением 5 ниппеля 4 и внутренней поверхностью корпусной втулки 1.

После посадки расширяющей головки на резьбовое соединение профильного перекрывателя корпусная втулка 1 останавливается, а полый шток 3 с соединенным с ним ниппелем 4 продолжает телескопически перемещаться относительно корпусной втулки 1 в пределах допустимого хода. Наружное уплотнение 5, зафиксированное на ниппеле 4 нижним 11 и верхним 12, упорами сопрягается с внутренней поверхностью цилиндрического сужения 2, перекрывая при этом проходное кольцевое сечение клапана. Циркуляция промывочной жидкости при этом прекращается и все давление, создаваемое насосом, начинает воздействовать только на поршни гидравлического домкрата, который находится выше перепускного клапана. Наружная проточка 10 работает как воротниковая манжета, исключая переток промывочной жидкости, которая, попадая через каналы 13 (фиг. 1, 2) внутрь уплотнения 5, дополнительно прижимает проточку 10 к стенкам цилиндрического сужения 2. Переток жидкости через центральный канал ниппеля 4 исключается за счет заглушки 6. Под действием осевого усилия гидравлического домкрата расширяющая головка раздает резьбовое соединение, затем давление сбрасывают и продолжают спуск инструмента до следующего резьбового соединения. Под действием веса оборудования, закрепленного ниже корпусной втулки 1, клапан возвращается в исходное транспортное положение.

Данное изобретение позволяет повысить качество и надежность оборудования для изоляции зон осложнения при бурении или ремонте скважин, сэкономить материальные, энергетические и финансовые средства за счет применения в перепускном клапане уплотнительного элемента специальной конструкции, позволяющего многократно его использовать без дополнительного обслуживания, что сокращает время на установку профильного перекрывателя.

Перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащий полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружным уплотнением, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель перекрыт снизу, выше перекрытия выполнены отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом, отличающийся тем, что цилиндрическое сужение корпусной втулки выполнено цельным, а ниппель перекрыт снизу глухой заглушкой, при этом отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, расположены выше наружного уплотнения, которое выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле соответственно нижним и верхним упорами, причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов. Клапан содержит соединенные между собой муфту и полый цилиндрический корпус с радиальными отверстиями, сообщающиеся с надпакерным межтрубным пространством.

Изобретение относится к скважинным клапанным системам и может быть применено в лубрикаторном устройстве. Клапан смонтирован на колонне труб и отличается шаром, вращающимся вокруг своей оси и размещенным в клетке, где предусмотрено уплотнение относительно потоков, направленных в сторону забоя и устья скважины.

Изобретение относится к устройствам для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, оборудованных штанговым насосом. .

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для различных технологических операций при ремонте скважин. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для обработки призабойных зон скважин методом создания мгновенных перепадов давления. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для продления безводного режима разработки нефтяных скважин. Устройство включает спущенную в скважину колонну труб, пакер с установленным в нем отключателем потока, который выполнен в виде полого корпуса с верхним рядом отверстий, размещенным выше уплотнительного элемента пакера и сообщающимся с надпакерным пространством. Внутри полого корпуса концентрично его оси расположена труба, сверху жестко соединенная с колонной труб, а снизу - с поршнем. Также труба с поршнем имеют возможность осевого перемещения относительно полого корпуса отключателя потока. Поршень выполнен полым и заглушенным снизу. При этом поршень оснащен верхним и нижним рядами сквозных отверстий. Причем в полом корпусе ниже уплотнительного элемента пакера выполнен нижний ряд отверстий, сообщающийся с подпакерным пространством скважины. При этом сверху на внутренней поверхности полого корпуса выполнен замкнутый фигурный паз в виде последовательно чередующихся и соединенных между собой в верхней части средней, короткой и длинной продольных проточек. Причем в замкнутом фигурном пазу полого корпуса с возможностью перемещения установлен направляющий штифт, жестко закрепленный в поршне выше его верхнего ряда сквозных отверстий. При размещении направляющего штифта в средней продольной проточке замкнутого фигурного паза над- и подпакерные пространства скважины сообщаются с внутренним пространством трубы посредством соответствующих верхнего ряда отверстий полого корпуса и верхнего ряда сквозных отверстий поршня, а также нижнего ряда отверстий полого корпуса и нижнего ряда сквозных отверстий поршня. При размещении направляющего штифта в короткой продольной проточке замкнутого фигурного паза надпакерное пространство скважины сообщается с внутренним пространством трубы посредством верхнего ряда отверстий полого корпуса и нижнего ряда сквозных отверстий поршня. При этом подпакерное пространство скважины герметично отсечено поршнем. При размещении направляющего штифта в длинной продольной проточке замкнутого фигурного паза подпакерное пространство скважины сообщается с внутренним пространством трубы посредством нижнего ряда отверстий полого корпуса и верхнего ряда сквозных отверстий поршня. При этом надпакерное пространство скважины герметично отсечено поршнем. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. 4 ил.
Наверх