Газлифтный клапан Советский патент 1984 года по МПК E21B34/10 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при газлифтной эксплуатации нефтяных скважин. Известен газлифтный клапан, содержащий корпус с радиальными отверстиями, седло, сильфов, шток, жестко связанный с сильфоном и уста новленный с возможностью осевого перемещения, узел зарядки сильфона и узел обратного клапана Л , Недостаткок известного клапана заключ-ается в том, что разность между давлениями открытия и закрыти клапана незначительна и для предотвращения открытий клапана вследстви изменений давления в системе газлифта необходимо уменьшать рабочее давление клапана. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является газлифтный клапан, содержащий корпус, переводник, сильфон, образующий с последним сильфонную камеру, заполненную сжатым газом, ниппель с седлом и осевым и радиальными каналами, запорньй элемент, размещенный с воз можностью взаимодействия с седлом, шток, установленный концентрично в ко пусе с возможностью осевого перемещен и жестко связанный с сильфоном и за порным элементрм, узел зарядки силь фона и узел обратного клапана 2 . Однако указанньш клапан характеризуется большим расходом газа вследствие недостаточной надежности работы клапана, Цель изобретения - уменьшение расхода газа путем повьш1ения надеж ности работы клапана. Указанная цель достигается тем, что в газлифтном клапане, содержащем корпус, переводник, сильфон, образующий с последним сильфонную камеру, заполненную сжатым газом, ниппель с седлом и осевым и радиал ными каналами, запорный элемент, размещенный с возможностью взаимодействия с седлом, шток, установле ный концентрично в корпусе с возмо ностью осевого перемещения и жестк связанный с сильфоном и запорным элементом, узел зарядки сильфона и узел обратного клапана. Шток выпол нен из двух частей, разделенных в поперечном направлении и установленных с возможностью взаимодейств 82 между собой при растянутом положении сильфона причем нижняя часть штока подпружинена относительно седла в направлении сильфона. На чертеже изображен газлифтный клапан. Клапан состоит из корпуса 1, соединенного с переводником 2 и ниппелем 3. С переводником 2 соединена- муфта 4, внутри которой размещен узел 5 зарядки силъфона 6, который жестко связан с верхней частью штока 7, имеющий возможность перемещения и взаимодействующей с подпружиненной пружиной 8 нижней частью штока 9. Пружина 8 своим торцом упирается в кольцо 10, установленное под ниппелем 3. К ниппелю 3, имеющему седло 11 и подводящие 12 и отводящие 13 каналы, крепится узел 14 обратного клапана, к которому присоединен наконечник 15 с каналами. Газлифтный клапан работает следующим образом. Перед спуском клапана в скважину сильфон 6 заполнен сжатым газом (воздухом, азотом), а на нижней части штока 9 установлена пружина 8. Давление газа внутри сильфона 6 регулируется на усилие, соответствующее рабочему давлению газа в затрубном пространстве для надежногб закрытия клапана, а пружина 8 - на усилие, соответствеющее требуемому перепаду давления в подземных трубах и затрубном пространстве для надежного открытия клапана. Усилие регулируется ее длиной, набором сменных шайб, поджимной гайкой или другими способами. Рабочий агент (газ),, подаваемый в скважину по затрубному пространству, продавливается последовательно через каждый пусковой клапан и разгазирует над ним в подъемных трубах столб жидкости. Снижение давления в клапане над сильфоном ниже давления в сильфонной камере приводит к последовательному закрытию клапана. На уровне рабочего клапана разгазирование не приводит к снижению давления в клапане ниже давления в камере сильфо{1а, этот клапан остается открытым и при эксплуатации скважины газ поступает в газлифтный подъемник только через него. В процессе эксплуатации скважины возможно

повышение давления газа в затрубном пространстве. При этом во всех клапанах, установленных по длине газлифтного подъемника, сильфон 6, сжимаясь, перемещает верхнюю часть штока 7 вверх, но благодаря тому, что нижняя часть штока 9 не имеет . жесткого соединения с верхней частью щтока 7, она еще плотнее прижимается к седлу 11 ниппеля 3 перепадом давления между затрубным пространством и на-сосно-компрессорными трубами, и клапа« остается закрытым.

При понижении давления в системе газлифта уровень жидкости в затрубном пространстве поднимается и перекрывает нижний клапан, а на уровне следующего над ним клапана давление между затрубным пространством и трубами выравнивается, пружина 8 отжимает часть штока 9 от седла 11 ниппеля 3, клапан открывается и газ через клапан по каналам 12 и 13 устремляется в подъемные трубы.

Скважина продолжает работать при меньшем давлении системы газлифта через установленный выше клапан..

При восстановлении давления в системе газлифта газ вновь оттесняет уровень жидкости до рабочего клапана и вновь поступает через него. .При этом верхний клапан вновь закрывается как при запуске скважины

Кратковременные повышения давлени или колебания давления газа, что не искхяочено при эксплуатации любой системы газлифта, не приводят к кратковременному открытию верхних клапанов и их вибрации (открытию и закрытию клапана в захлопывающем режиме) . Это исключает многоточечный ввод газа в подъемник и преждевременное разрушение запорной пары (шток-седло), повысив долговечность работыклапана5 эффективность работы газлифтного подъемника и всей системы газлифта,

Газлифтный подъемник, оборудованHbTii клапанами указанной конструкции, позволяет полие.е использовать рабочее давление системы газлифта и достичь максимальной глубины ввода газа в подъеминк, что оОс:спеч1.вает увеличение дебита нефти и снижение расхода рабочего агента (газа высокого давления).

ГАЗЛИФТМЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус, переводник, сильфон, образующий с последним сильфонную камеру, заполненную сжатым газом, ниппель с седлом и осевым и радиальными каналами, запорный элемент, размещенный с возможностью взаимодействия с седлом, шток, установленный концентрично в корпусе с возможностью осев.ого перемещения и жестко связанный с сильфоном и запорны элементом, узел зарядки сильфона и узел обратного клапана, о т л ичающийся тем5 что, с целью уменьшения расхода газа путем повышения надежности работы клапана, шток выполнен из двух частей, разделенных в поперечном направлении и установленных с возможностью взаимодействия между собой при растянутом положении сильфона, с S причем нижняя часть штока подпружинена относительно седла в направлении сильфона.