КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтедобывающей, и может быть использовано при эксплуатации и ремонте скважин. Известен клапан-отсекатель, содержащий затвор в виде тарельчатого клапана, с присоединенным к нему сверху штоком, и привод затвора, который присоединен к всасывающему патрубку насоса и снабжен защелкой для соединения со штоком тарельчатого клапана [1]
Недостатками клапана являются:
зависимость его работоспособности от перепада давления, для исключения которой требуется выравнивание давления над и под клапаном;
отсутствие возможности для осуществления прокачки жидкости под клапан, например при глушении скважины.

Известен также клапан-отсекатель, принятый за прототип, содержащий корпус, затвор, выполненный в виде двух подвижных относительно друг друга сопрягаемых патрубков с радиальными отверстиями, при этом первый заглушен, а второй связан с приводом затвора второго патрубка, и привод затвора [2]
Недостатки этого клапана в том, что он не позволяет продлить компоновку труб ниже уровня клапана-отсекателя технологическим оборудованием (дозатором, фильтрами и другими гидравлическими устройствами), не позволяет производить гашение скважины при поднятом вставном насосе, не обеспечивает удаление накопившихся в его полости осадков.

Цель изобретения устранить указанные недостатки.

Поставленная цель достигается тем, что глухой патрубок закреплен в корпусе загашенным торцем вверх с возможностью сопряжения своей внешней поверхностью со сквозным патрубком, который выполнен с дополнительным рядом радиальных отверстий на расстоянии от основного ряда, равном ходу затвора и обеспечивающим возможность перетока скважинной жидкости из-под глухого патрубка в канал над ним в рабочем положении устройства.

Таким образом, заявляемый клапан-отсекатель соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений показал, что описанные выше признаки отвечают и критерию "существенные отличия". Одним из главных требований к клапану-отсекателю является необходимость установки под ним различного гидравлического оборудования. Именно это обеспечивает предлагаемое устройство.

На фиг. 1 показан клапан-отсекатель в закрытом положении затвора при извлеченном вставном насосе. На фиг. 2 в открытом положении, при совмещенных радиальных отверстиях при опущенном вставном насосе.

Клапан-отсекатель (фиг. 1) содержит корпус 1 с буртом 2 и затвор, состоящий из сквозного патрубка 3. Патрубок установлен в корпусе 1 подвижно и снабжен радиальными отверстиями 4, расположенными в два ряда на расстоянии, равном ходу затвора. Затвор также содержит глухой патрубок 5, плотно посаженный в корпусе 1 с возможностью сопряжения с внутренней поверхностью патрубка 3. Патрубок 3 находится в крайнем верхнем положении и уперт в бурт 2 корпуса 1. Глухой патрубок 5 в верхней части снабжен радиальными отверстиями 6. На наружной поверхности патрубка 5 выше и ниже отверстий 6 установлены уплотнения 7, которые при сопряжении с внутренней поверхностью патрубка 3, в закрытом положении затвора, (фиг. 1.) обеспечивают герметичное перекрытие отверстий 6. Между корпусом 1 и патрубком 5 выполнено отверстие 8 и установлен обратный клапан 9, закрывающий переток скважинной жидкости снизу вверх и свободно протекающий ее сверху вниз. В открытом положении клапана-отсекателя (фиг. 2) нижние отверстия 4 патрубка 3 совмещены с отверстиями 6, а верхние отверстия 4 находятся выше уплотнений 7 патрубка 5. У верхнего торца патрубка 3, на внутренней его поверхности, выполнен выступ 10, в зацеплении с которым находится привод затвора. Привод затвора включает в себя цангу 11 и патрубок 12, связанный со вставным насосом 13 (показана нижняя деталь насоса) резьбовым соединением 14. Цанга 11 закреплена в кольцевой канавке патрубка 12, который буртом этой канавки прижат сверху к выступу 10.

Устройство работает следующим образом. Клапан-отсекатель присоединяют внизу колонны наносно-компрессорных труб. В начальный момент, когда вставной насос поднят из скважины, отверстие 6 глухого патрубка 5 герметично перекрыто подвижным патрубком 3 и уплотнениями 7. Переток скважинной жидкости возможен только вниз через отверстия 4 патрубка 3 и обратный клапан 9. Избыточное давление снизу удерживается обратным клапаном 9. По окончании спуска вставного насоса 13 (фиг. 2), в момент стыковки с клапаном, патрубок 12 с цангой скользит по верхнему скосу выступа 10 патрубка 3. Цанга 11 сжимается и, пройдя под выступ 10, расправляется. Бурт патрубка 12 упирается в верхний скос выступа 10 патрубка 3. При окончательной посадке вставного насоса 13 патрубок 12, связанный с ним, перемещает патрубок 3 вниз (фиг. 2). Нижние отверстия 4 совмещаются с отверстиями 6 патрубка 5. Клапан-отсекатель открыт. Скважинная жидкость под глухим патрубком 5 имеет возможность перетока через отверстия 6 и 4 в центральный канал над клапаном-отсекателем. Клапан-отсекатель находится в рабочем состоянии до следующих работ, связанных с подъемом вставного насоса. При подъеме вставного насоса патрубок 12 поднимает цангу 11. При этом торец цанги упирается в нижний скос выступа 10 и перемещает патрубок 3 вверх до упора в бурт 2 корпуса 1. Затем торец цанги 11 скользит по нижнему скосу выступа 10, цанга сжимается и выходит из зацепления с выступом 10. Клапан переходит в положение, показанное на Фиг. 1. Клапан закрыт. Гашение скважины в таком положении осуществляется через обратный клапан 9. Обратный клапан 9 используется также при необходимости удаления осадков, скопившихся между корпусом 3 и глухим патрубком 5. При этом промывочная жидкость прокачивается через отверстия 4 и обратный клапан 9 при закрытом клапане-отсекателе.

Технико-экономическая эффективность обеспечивается возможностями:
установки под клапаном-отсекателем технологического оборудования;
глушением скважины при закрытом клапане-отсекателе.

Использование: в горной промышленности, а именно в нефтедобывающей, и может быть использовано при эксплуатации и ремонте скважин. Обеспечивает возможность производить глушение скважины при поднятом вставном насосе и удалять накопившиеся в его полости осадки. Сущность изобретения: устройство содержит корпус и затвор с глухим и сквозным патрубками. Патрубки выполнены с радиальными отверстиями. Глухой патрубок закреплен в корпусе. Он закреплен заглушенным торцем вверх с возможностью сопряжения своей внешней поверхности со сквозным патрубком. Он выполнен с дополнительным рядом радиальных отверстий. Он выполнен на расстоянии от основного ряда, равном ходу затвора и обеспечивающем возможность перетока скважинной жидкости из-под глухого патрубка в канал над ним в рабочем положении устройства. 2 ил.

Клапан-отсекатель, содержащий корпус, затвор с глухим и сквозным патрубками с радиальными отверстиями и привод затвора, отличающийся тем, что глухой патрубок закреплен в корпусе заглушенным торцом вверх с возможностью сопряжения своей внешней поверхностью со сквозным патрубком, который выполнен с дополнительным рядом радиальных отверстий на расстоянии от основного ряда, равном ходу затвора и обеспечивающем возможность перетока скважинной жидкости из-под глухого патрубка в канал над ним в рабочем положении устройства.