Золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации
, ; н«1, к
«АЯ
Ц ° Союз Советских Социалистических Республик О ее ИЗОБРЕТЕНИЯ «702158 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.08.77 (21) 2519791/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М Кл 2 Е 21 В 43/00 Государственный квинтет СССР пп делам нзайретвний и вткрытий Опубликовано 05.12.79. Бюллетень № 45 Дата опубликования описания 15.12.79 (53) УДК 622.276..5 (088.8) (72) Авторы изобретения М. С. Б. Ахадов, P. P. Мухаметгалеев, А. М. Исмаилов и Ф. А. Агаев Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению оборудования для раздельной эксплуатации нефтяных скважин Министерства химического и нефтяного машиностроения СССР (71) Заявитель (54) ЗОЛОТНИКОВЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Изобретение относится к области добычи нефти методом одновременной раздельной эксплуатации и может быть использовано при любых способах добычи нефти для замещения жидкости по всему стволу скважины до забоя при промывке, освоении или глушении. Известен циркуляционный клапан, содержащий золотник с пальцем, клапанное устройство, пружину, кулачковую муфту и механизм управления (1). Однако для управления им необходимо проводить дополнительные операции.— Наиболее близким решением из известных является золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации, содержащий связанный с колонной насоснокомпрессорных труб корпус с осевым и радиальным каналами, в котором установлен золотник с каналами, и шары, перекрывающие осевой канал золотника (2). Недостатком этого клапана является сложность процесса управления, так как для его открытия и закрытия необходимо спускать поочередно на проволоке шары и создавать давление во внутренней полости лифтовых труб. Целью изобретения является упрощение процесса управления клапаном. Указакная цель достигается тем, что в золотнике — выполнены дополнительные каналы и установлена перегородка, образующая с ним две связанные с подпакерным пространством, полости в которЫх установ- лены шары, причем одна из полостей связана с внутритрубным пространством, а дру>0 гая — с затрубным пространством скважины. На фиг. 1 изображен золотниковый клапан в закрытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 — то же,в открытом положении. Золотниковый клапан содержит корпус с осевым 2 и радиальным 3 каналами, связанный с колонкой насосно-компрессорных труб 4, золотник 5 с каналами 6, 7 и 8 и дополнительный канал 9. В золотнике 5 установлена перегородка О, образующая 20 с ним две полости 11 и 12, в которых установлены шары 13 и 14. В нижней части корпуса 1 выполнены также каналы 15, а в золотнике — дополнительные каналы 16 702158 3 и 17, смещенные относительно оси . На золотнике 5 установлено кольцо 18. Золотниковый клапан работает следующим образ ом. Продукция нижнего пласта, проходя через, канал 6 и 8 золотника 5, поднимает шар 14, попадает во вйутритрубное прост " ранство" " колонны" насосно-компрессорных труб 4. Для открытия клапана, с целью глу " ЙГейГя птастбв или промывки скважины, во вйутренйюю поЛость" йасосно-компрессорных труб 4 подают жидкость под давлением, превышающим давление пластовой жидкости. Подаваемая жидкость закрывает шаром 14 канал 6 золотника 5. Проход жидкости через дополнительные каналы 9, 16 и 17 золотника 5 и каналы 15 корпуса 1 исключен, "так как путь потоку преграждают кольцо 18, поэтому избыточное "давление в ""насоснокомпрессорных трубах 4 перемещает золотник 5 в нижнее положение. В этом случае "жидкость, проходя через дополнительный канал 9 золотника 5, поднимает шар !3 и через дополнительные каналы 16, 17 золотника 5 и каналы 15 корпуса попадает в подпакерную зону скважин. Это позволяет осуществлять промывку забоя скважины, циркулируя через канал 6 и 7 золотника 5. При этом канал 7 и канал 3 корпуса 1 "сбвмещены и жидкость через эти каналы выносится в затрубное пространство скважины над пакером. По прекращению прокач-ки снижают давление во внутренней полости насосно-компрессорных труб 4 и закрывают выход паpàëëåëüéî расположейного "с" ними ряда насосно-компрессорных труб. B этом случае жидкость нижнего пласта, не имея возможности проходить через каналы 6 и 7 золотника 5 в затрубное пространство и-йа- Хневную поверхность по ряду насоснокомпрессорных труб, параллельно расположенных с рядом 4 (выход этого-ряда закрывают), проходит через каналы 3 корпуса 1 и дополнительные каналы 16 и 17, вьгполнен ньте -в верхнем и среднем сечении золотника 5. При этом шар 13 изолирует полость 11 от внутритрубного пространства. Вследствие этого пластовая жидкость своим давлением перемещает золотник 5 в верхнее положение. При появлении потока жидкос" " тй "на- выходе колонны насосно- компрессорных труб 4 закрывают золотниковый клапан и" открывают-выход жидкости надпакерного п.таста по параллельно расположенному с рядом 4 ряду насосно-компрессорных труб. Для закрытия золотника 5 нет необходимос— ти в пласте иметь избыточное давление над " давлением жидкости в полости труб 4, поэтому золотник 5 перемещается как только давление в нижнем пласте превысит давление в полости насосно-компрессорных труб 4 на величину, необходимую для преодоления веса золотника 5 и сил трения между золотником 5 и корпусом 1. Таким образом, для управления золотниковым клапаном не требуется проведения дополнительных операций, таких как спуск и йбдъем шара йли прочего инструмента, а также изменение направления потоков заканчивае мой жидкости из затрубного пространства в полость труб 4. Кроме того, центральный канал насосно-компрессорных труб может быть закрыт каким-либо видом оборудования, ввиду исключения спуска -"шаров или инструментов для управления клапаном. Однако оборудование, закрывающее проход труб 4, должно при необходимости пропускать через себя поток - жидкости, подаваемой с устья. При насосной эксплуатации это достигается залавливанием плунжером всасывающего клапана. 2S Формула изобретения Золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации, содержащий связанный с колонной насосно-компрессорных труб корпус с осевыь и радиальным каналами, в котором установлен золотник с каналами, и шары, перекрывающие осевой канал золотника, отличающийся тем, -что; с целью упрощения процесса управле35, ния клапаном, в золотнике выполнены дополнительные каналы и установлена перегородка, образующая с ним две связанные с подпакерным пространством полости, в которых установлены шары, причем одна из полостей связана с внутритрубным пространством, а другая с затрубным пространст"вом сква ж и ны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Оборудование для раздельной экс4s плуатации нефтяных и — газовых скважин (каталог) . ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1975, с. 119 — 120. 2. Оборудование для раздельной эксплуатации нефтяных и газовых скважин (каталог). ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1975, с. 33 (прототип). 702158 Фцг. Я Составитель В. Борискнна Редактор Л. Гамбург Техред О. Луговая Корректор М. Вигула Заказ 7560/34 Тираж 657 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
