Газоотводный клапан Российский патент 2025 года по МПК E21B34/08 F16K41/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в добывающих скважинах для снижения давления попутного газа в затрубном пространстве.

Известно устройство для отвода газа из затрубного пространства нефтяной скважины (патент RU №2567571, МПК Е21В 43/00, опубл. 10.11.2015 в бюл. №31), включающее цилиндр насоса для входа и выхода перекачиваемой жидкости, плунжер в цилиндре, обратные клапаны, расположенные по обе стороны цилиндра и сообщающие полость цилиндра с затрубным пространством скважины, причем плунжер в цилиндре, размещенном на дневной поверхности скважины, выполнен в виде двух поршней, соединенных штоком, проходящим через сальник цилиндра, по обе стороны которого к цилиндру через переключатель потока подведены линии для входа и выхода добываемой продукции, одна из которых соединена с выкидным коллектором скважины до разрывной задвижки в коллекторе, а другая после нее, к обоим торцам цилиндра через одну пару обратных клапанов подведены газовые линии от затрубного пространства, а через другую пару клапанов торцы цилиндра соединены с выкидным коллектором после разрывной задвижки, причем в торцах цилиндра установлены электрические контакты, соединенные с электромагнитным приводом переключателя потока.

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления, сложность конструкции. Низкая надежность конструкции, из-за возможности выхода из строя сальника цилиндра, что повлияет на работу устройства для отвода газа из затрубного пространства.

Известна глубинно-насосная установка (патент RU №15209, МПК F04B 47/00, опубл. 27.09.2000 в бюл. №27), содержащая погружной насос, лифтовую колонну насосно-компрессорных труб, переходящую в выкидную линию скважины, оборудование для обвязки устья с клапанами для стравливания попутного газа из затрубного пространства в выкидную линию, при этом снабжена дополнительным газовым клапаном, размещаемым на лифтовой колонне под оборудованием для обвязки устья, с подпружиненной тарелкой.

Недостатками данной установки являются узкая область применения из-за невозможности работать в скважинах, вскрывающих пласты с высоким пластовым давлением, так как высока вероятность затопления клапана из затрубного пространства, что так же исключает сброс газа.

Известно устройство для сброса нефтяного газа из затрубного пространства (патент RU №2637683, МПК E21B 34/02, 43/00, опубл. 06.12.2017 в бюл. № 34), включающее лифтовую колонну, насосную установку, устьевую запорную арматуру, отводящий продукцию патрубок, сообщенный с лифтовой колонной, и обратный клапан.

Недостатком данного устройства является сброс газа из затрубного пространства в лифтовую колонну, что может привести к снижению эффективности работы насоса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание газового клапана для откачки газа из под разобщающего пакера в межтрубном пространстве скважины, позволяющего увеличить эффективность работы насоса за счет исключения срыва подачи.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности работы газоотводного клапана за счет обеспечения своевременной откачки газа из под разобщающего пакера в межтрубном пространстве скважины.

Технический результат достигается газоотводным клапаном, включающим разобщающий пакер с рабочей камерой, установленный между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорной трубой, рабочая камера выполнена из соединенных двух частей, первая часть рабочей камеры оснащена мембраной, соединенной со штоком с возможностью возвратно-поступательного движения, размещенным в первой и второй частях рабочей камеры, запорным элементом, соединенным через нить, проложенную в дышащей трубке и гибком наконечнике, с поплавком, при этом первая и вторая части рабочей камеры сообщены отводной трубкой, притом отводная трубка сообщена с выводной трубкой, установленной во второй части рабочей камеры, через отверстие в штоке, рабочая камера жестко закреплена в полости пакера при помощи трубок дышащей и выводной и сообщена с подпакерным и надпакерным пространствами.

На фигуре изображена схема газоотводного клапана, где разобщающий пакер - 1, эксплуатационная колонна - 2, насосно-компрессорная труба - 3, первая часть рабочей камеры - 4/, вторая часть рабочей камеры - 4//, мембрана - 5, шток - 6, отверстие - 7, дышащая трубка - 8, гибкий наконечник - 13, отводная трубка - 9, выводная трубка - 10, запорный элемент - 11, подвижная нить - 12, поплавок - 14.

Газоотводный клапан содержит разобщающий пакер 1 с рабочей камерой 4/, 4//, установленный между эксплуатационной колонной 2 и насосно-компрессорной трубой 3.

Рабочая камера выполнена из соединенных двух частей 4/, 4//.

Первая часть рабочей камеры 4/ оснащена мембраной 5, соединенной со штоком 6 с возможностью возвратно-поступательного движения, размещенным в первой 4/ и второй 4// частях рабочей камеры, запорным элементом 11, соединенным через нить 12, проложенную в дышащей трубке 8 и гибком наконечнике 13, с поплавком 14.

При этом первая 4/ и вторая 4// части рабочей камеры сообщены отводной трубкой 9.

Притом отводная трубка 9 сообщена с выводной трубкой 10, установленной во второй части 4// рабочей камеры, через отверстие в штоке 6.

Рабочая камера жестко закреплена в полости пакера 1 при помощи трубок дышащей 8 и выводной 10 и сообщена с подпакерным и надпакерным пространствами.

Работа газоотводного клапана происходит в следующим образом.

При подземном ремонте скважины выше насоса устанавливают газоотводный клапан, в процессе эксплуатации в затрубном пространстве скважины под пакером 1 скапливается попутный газ, который стравливают следующим образом при отсутствии жидкости под пакером 1 поплавок 14 под силами гравитационных сил открывает дышащую трубку 8 и удерживается в устройстве при помощи запорного элемента 11 на нити 12, запорный элемент 11 позволяет газу поступать в камеру 4, который далее проходит через отводную трубку 9, отверстие подвижного штока 7 и выходит через выводную трубку 10 в межтрубное пространство над пакером или разобщающим устройством 1, в случае попадания жидкости в дышащую трубку 8 происходит снижение давления в камере 4 приводя в движение мембрану 5 в сторону рабочей зоны камеры 4, шток 6 закрепленный на мембране 5 перекрывает отверстие 7 между отводной трубкой 9 и выводной трубкой 10, поплавок 14 за счет всплытия (плотность материала поплавка меньше плотности скважинной жидкости) перекрывает дышащую трубку 8. За счет работы мембраны 5, штока 6 с отверстием 7 и поплавка 14 происходит предотвращение попадания жидкости в камеру 4.

Предлагаемый газоотводный клапан для откачки газа из скважины позволит увеличить эффективность работы насоса за счет исключения срыва подачи насоса.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в добывающих скважинах для снижения давления попутного газа в затрубном пространстве. Газоотводный клапан содержит разобщающий пакер с рабочей камерой, установленный между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорной трубой. Рабочая камера выполнена из соединенных двух частей. Первая часть рабочей камеры оснащена мембраной, соединенной со штоком с возможностью возвратно-поступательного движения, размещенным в первой и второй частях рабочей камеры. Запорный элемент соединен с поплавком через нить, проложенную в дышащей трубке и гибком наконечнике. Первая и вторая части рабочей камеры сообщены отводной трубкой. Отводная трубка сообщена с выводной трубкой, установленной во второй части рабочей камеры, через отверстие в штоке. Рабочая камера жестко закреплена в полости пакера при помощи трубок дышащей и выводной и сообщена с подпакерным и надпакерным пространствами. Достигается технический результат – повышение эффективности и надежности работы газоотводного клапана за счет обеспечения своевременной откачки газа из-под разобщающего пакера в межтрубном пространстве скважины. 1 ил.

Газоотводный клапан, включающий разобщающий пакер с рабочей камерой, установленный между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорной трубой, рабочая камера выполнена из соединенных двух частей, первая часть рабочей камеры оснащена мембраной, соединенной со штоком с возможностью возвратно-поступательного движения, размещенным в первой и второй частях рабочей камеры, запорным элементом, соединенным через нить, проложенную в дышащей трубке и гибком наконечнике, с поплавком, при этом первая и вторая части рабочей камеры сообщены отводной трубкой, притом отводная трубка сообщена с выводной трубкой, установленной во второй части рабочей камеры, через отверстие в штоке, рабочая камера жестко закреплена в полости пакера при помощи трубок дышащей и выводной и сообщена с подпакерным и надпакерным пространствами.