ОБРАТНЫЙ ПРОМЫВОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1997 года по МПК E21B34/06 E21B21/10 

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности в скважинах, как правило, оборудованных погружными электроцентробежными, винтовыми или диафрагменными насосами.

Из уровня техники известен скважинный глубинный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, внутренней полостью и сообщенными с внутренней полостью боковыми и продольными каналами, седло, установленное в боковом канале и запорный орган, установленный с возможностью размещения на седле [1]
Недостатком известного скважинного клапана является сложность его конструкции и управления его работой.

Известен также обратный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, внутренней полостью, перекрытой в верхней части отборной решеткой, и сообщенными с внутренней полостью боковым и продольным каналами, седло, установленное в вертикальном участке бокового канала, и шариковый клапан, расположенный на седле с возможностью перемещения через внутреннюю полость и размещения в продольном канале и наоборот [2]
Недостатком известного обратного клапана является то, что он не обеспечивает перекрытие продольного канала при размещении в нем шарикового клапана, что влечет за собой попадание жидкости в насос при подъеме колонны подъемных труб.

Задачей настоящего изобретения является получение технического результата, выражающегося в обеспечении перекрытия продольного канала при размещении в нем шарикового клапана.

Получение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что обратный промывочный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, внутренней полостью, перекрытой в верхней части отборной решеткой, и сообщенными с внутренней полостью боковым и продольным каналами, седло, установленное в вертикальном участке бокового канала, и шариковый клапан, расположенный на седле с возможностью перемещения через внутреннюю полость и размещения в продольном канале и наоборот, снабжен установленным в верхней части продольного канала седлом под шариковый клапан, нижняя поверхность отбойной решетки выполнена вогнутой, а седла выполнены в виде конических втулок.

Способствует получению указанного результата то, что седла установлены в каналах на одном уровне.

Конические втулки имеют в нижних частях цилиндрические участки.

В частных случаях выполнения клапана конические втулки могут быть установлены в каналах на резьбе, а резьба может быть выполнена на их цилиндрических участках и на ответных участках и на ответных участках каналов соответственно.

На чертеже показан продольный разрез обратного промывочного клапана.

Обратный промывочный клапан содержит корпус 1 с верхней и нижней присоединительными резьбами 2, 3, которые служат для встраивания клапана в колонну подъемных труб (НКТ). В корпусе 1 выполнена полость 4, которая перекрыта в верхней части отбойной решеткой 5. Нижняя поверхность 6 отбойной решетки 5 выполнена вогнутой, а сама решетка 5 имеет пропускные каналы 7 и выступы 8 по периферии, благодаря которым осуществляется ее центрирование в кольцевой расточке 9, выполненной в полости 4 под резьбой 2. Для обеспечения прохождения выступов 8 в резьбе 2 выполнены продольные пазы (не показаны). В корпусе 1 выполнены боковой и продольный каналы 10, 11, сообщенные с полостью 4. Боковой канал 10 имеет вертикальный участок, в котором установлено седло 12. В верхней части продольного канала 11 установлено седло 13. Седла 12 и 13 выполнены в виде конических втулок. Шариковый клапан 14 размещен на седле 12 в исходном положении и имеет возможность перемещения через полость 4 и размещения в продольном канале 11 на седле 13 при подаче жидкости через боковой канал 10 из межтрубного пространства. При включении погружного насоса под действием восходящего потока добываемой жидкости шариковый клапан 14 имеет возможность переместиться через полость 4 наоборот с седла 13 на седло 12. Предпочтительным вариантом выполнения клапана следует считать такой, при котором седла 12 и 13 установлены на одном уровне. В частном случае конические втулки (седла) имеют в нижних частях цилиндрические участки. Конические втулки могут быть установлены в каналах 10, 11 на резьбе, которая может быть выполнена на их цилиндрических участках и на ответных участках каналов 10, 11 соответственно. Такая конструкция конических втулок позволяет их сделать сменными, для чего в их верхних частях (торцах) могут быть предусмотрены, например, выступы или пазы (не показаны).

Обратный промывочный клапан работает следующим образом. При спуске насосной компановки в скважину шариковый клапан 14, предварительно установленный на седле 12, под действием скважинной жидкости, поступающей в боковой канал 10, приподнимается на седле 12 и пропускает ее в подъемную колонну (НКТ). Конструкция седла 12 обеспечивает при скорости спуска насосной компановки 0,15-0,25 м/с только приподъем шарикового клапана 14 на седле 12. После запуска погружного насоса шариковый клапан 14 прижимается к седлу 12 и удерживает столб жидкости в подъемной колонне (НКТ). При необходимости проведения технологических операций или подземного ремонта в межколонное пространство закачивается с поверхности жидкость, которая своим напором перемещает (перебрасывает) шариковый клапан 14 в седло 13, открывая, тем самым, боковой канал 10. Этому способствует вогнутая поверхность 6 отбойной решетки 5. Повторное включение погружного насоса позволяет переместить шариковый клапан 14 назад на седло 12.

Использование изобретения позволяет осуществлять многократные перемещения шарикового клапана 14 с седла 12 на седло 13 и наоборот, что дает возможность организовать ту или иную схему промывки, а при подъеме компановки изолировать погружной насос от поступления в него жидкости, находящейся к колонне подъемных труб (НКТ). Данный обратный промывочный клапан предлагается для замены используемых в настоящее время клапанов, которые обладают рядом недостатков, главными из которых являются такие, как выделение действующей скважины из работы в случае, например, обрыва и падения в колонну подъемных труб скребка. Для того чтобы вновь запустить скважину в работу, необходимо осуществить подъем насосной компановки на поверхность, провести необходимые ремонтно-восстановительные работы и вновь спустить насосную компановку в скважину. Особенно эффективно использование предлагаемого обратного промывочного клапана при горячих прокачках скважины, при малых давлениях.

Использование: изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть использовано в нефтедобывающих скважинах, как правило, оборудованных погружными насосами. Сущность изобретения: клапан содержит корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами. В корпусе имеется полость, перекрытая сверху отбойной решеткой. Полость сообщена боковым каналом, имеющим вертикальный участок, с внешним пространством. В корпусе имеется также продольный канал, сообщенный с полостью. В вертикальном участке бокового канала и в верхней части продольного канала установлены седла в виде конических втулок, имеющих в нижних частях цилиндрические участки. В полости размещен шариковой клапан таким образом, что он может находиться на том или другом седле и при изменении направления движения потоков жидкости перемещаться с одного седла на другое. При спуске насосной компановки со скоростью 0,15-0,25 м/с шариковый клапан, находясь на седле в боковом канале, только приподнимается, пропуская жидкость из межтрубного пространства в колонну подъемных труб. Конические втулки могут быть установлены на одном уровне и закреплены в каналах посредством резьбы, выполненной на цилиндрических участках и соответственно на ответных участках каналов. Отбойная решетка имеет вогнутую нижнюю поверхность и радиальные выступы по периферии для центрирования в кольцевой расточке корпуса. Для обеспечения прохождения выступов при установке решетки в растрочку в резьбе предусмотрены пазы. При подъеме компановки насос изолируется шариковым клапаном. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Обратный промывочный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, внутренней полостью, перекрытой в верхней части отбойной решеткой, и сообщенными с внутренней полостью боковым и продольным каналами, седло, установленное в вертикальном участке бокового канала, и шариковый клапан, расположенный на седле с возможностью перемещения через внутреннюю полость и размещения в продольном канале и наоборот, отличающийся тем, что он снабжен установленным в верхней части продольного канала седлом под шариковый клапан, нижняя поверхность отбойной решетки выполнена вогнутой, а седла выполнены в виде конических втулок. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что седла установлены в каналах на одном уровне. 3. Клапан по п. 1 и/или 2, отличающийся тем, что конические втулки имеют в нижних частях цилиндрические участки. 4. Клапан по пп. 1 3, отличающийся тем, что конические втулки установлены в каналах на резьбе. 5. Клапан по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что резьба выполнена на цилиндрических участках конических втулок и на ответных участках каналов соответственно.