Газлифтный клапан

 

Соез Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 26.1278 (23) 2723031/22-03 р )м. кл.

Е 21 В 43/00 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень Йй 19 (53) УДК 622. 274. .52(088 .8) Дата опубликования олисания 2 30 5.81

-(72) Авторы

И. Е. Антонов, В.А. Попов,. Е.П. Эртэ (54) ГАЗЛИФТНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к нефтяной проьыаленности, в частности к устройствам для добычи нефти.

Известен газлифтный клапан, включающий корпус с каналами и запорное устройство с сильфонсы, заполненным под определенным давлением азотом и приводимым в действие давлением нагнетаемого в эатрубное пространство газа и давлением жидкости со стороны подъемника (1 ).

Недостатком укаэанного клапана является необходимость в целях закрытия вышерасположенного клапана при прохождении газа через нижераспо- 15 ложенный клапан проводить зарядку каждого нижерасположенного клапана на

2-3 кгс/см ниже по сравнению с вышерасположенным, что приводит к зна чительной потере энергии(10-15 кгс/см ) 20 нагневаемого в затрубное пространство газа, а следовательно, к уменьшению производительности скважин и росту расхода газа.

Известен также газлифтный клапан, МКлючакщий корпус с рабочей и впускной камерами, последняя иэ которых сообщается через каналы в корпусе с затрубвым пространством скважины и с подъемной колонной, и размещенный 30

Cl,в впускной и рабочей камерах затвор с подпружиненным поршнем (2 ).

Недостатком указанного клапана является низкая эффективность его работы за счет значительного расхода газа, обусловленное сужением кольцевого зазора между клапаном и эксплуатационной колонной труб.

Цель, изобретения — повышение эффективности работы клапана за счет снижения удельного расхода газа.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе клапана выполнен дополнительный канал, сообщающий рабочую камеру с каналом, связывающим впускную камеру с подъемной колонной.

На фиг. 1 дана схема газлифтного клапана, на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1.

Газлифтный клапан состоит иэ корпуса 1, установленного на подъемной колонне 2. В корпусе выполнены рабочая камера 3 и впускная камера 4, сообщающаяся каналом 5 с эатрубным пространством и каналом 6 с подъемной колонной 2. Рабочая камера 3 дополнительным каналом 7 связана с каналом 6 и в камере 3 установлен поршень S, соединенный с затвором ., входящим в впускную камеру 4. Поршень 8

832068 может быть выполнен в виде эластичной диафграмя, опирающейся на кольцо 10.

Верхнее перемещение поршня ограничено пятой 11. Затвор 9 выполнен с компенсационной канавкой 12, сообщающей рабочую камеру с впускной при ерхнем положении поршня диафрагьн с затвором.

Поршень 8 подпружинен пружиной 13.

Подъемная колонна 2 установлена в эксплуатационной колонне 14.

Газлифтный клапан работает следующим образом.

При отсутствии ввода газа в кольцевое пространство газлифтной скважины поршень:(диаграмма ) 8 под воздействием возвратной пружины 13 находит- 15 ся в верхнем крайнем положении. При подаче газа в кольцевое пространство между эксплуатационной 14 и подъемной 2 колоннами нефть через впускную камеру 4 и канал 6 вытесняется в подъем- 20 ную колонну 2. При прохождении жидкости через канал 6 создается некоторое снижение давления в рабочей камере, однако клапай находится в открытом состоянии, т ак как вследствие низ- 5 кой скорости прохождения жидкости в рабочей камере создано незначительное снижение давления, недостаточное для преодоления усилия пяты-отсекателя и пружины и во-вторых, сама жидкость в рабочей камере является жестким упорным телом.

При оттеснении жидкости ниже впускного отверстия канала 5 нагнетаемый газ начинает поступать в подъемные трубы. Одновременно с процессом разгазирования нефтИ выше первого клапана продолжается оттеснение жидкости в кольцевом пространстве и при обнажении второго клапана происходит в вод r аз а через него в подъемные 40 трубы. При вводе газа второй клапан давления на уровне первого клапана в

2 подъемнике снижается на 19-32 кгс/см, в связи с чем скорость газа через первый клапан увеличивается и вслед- 4 ствие эжекции через канал 7 в рабочей камере 3 снижается давление. Жидкость в рабочей камере в этот момент ! отсутствует вследствие вытеснения ее газом, поступающим в камеру по компенсационной вставке 12, возникает перепад давлений между рабочей камерой 3 и кольцевым пространством. Давление нагнетаемого газа, воздействующее на диафрагму 9 со стороны затрубного пространства преодолевает сопротивление пружины, что приводит к перемещению диафрагмы вниз и перекрытию канала 6 затвором 9. Аналогичным образом осуществляется работа и нижеустановленных газлифтных клапанов.

Удержание клапана в закрытом состоянии осуществляется за счет давления нагнетаемого в затрубное пространство газа, так как давление со стороны подъемных труб, действующее на торец затвора и на диафрагму 9 значительно меньше давления, действующего на диафрагму со стороны затрубного пространства.

Открытие клапана от воздействия пружины становится возможным при прекращении подачи газа в скважину.

Формула изобретения

Газлифтный клапан, включающий корпус с рабочей и впускной камерами, последняя из которых сообщается через каналы в корпусе с затрубным пространством скважины и с подъемной колонной, и размещенный в впускной и рабочей камерах затвор с подпружиненным поршнем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы за счет снижения удельного расхода газа, в корпусе клапана выполнен дополнительный канал, сообщающий рабочую камеру с каналом, связывающим впускную камеру с подъемной колонной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иоаким Г. Добыча нефти и газа.

М., "Недра", 1966, с.158-162.

2. Авторсхое свидетельство СССР

Р 372341, кл. E 21 B 43/00, 1970.

832068

Составитель В. Борискина

Редактор А. Шандор Техред М.Коштура . Корректор М. Шароши

Заказ 3026/20 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4