Глубинный клапан Советский патент 1984 года по МПК E21B43/00 E21B34/06 

о 00 о

tmHt.

to 1 Изобретение относится к добыче нефти и может найти применение при эксплуатации погружных центробежных электронасосов (ЭЦН) в нефтяных скважинах в условиях осложненных от ложениями минеральных веществ на рабочих поверхностях насоса. По основному авт.св. № 829878 из вестен глубинньй клапан, содержащий корпус, в осевом канале которого установлены седло и патрубок со ста каном, выполненные с радиальными каналами и с размещенными внутри них соответственно верхним и нижним затворами, между которыми установлен стержень с возможностью взаимодействия с НИКИ Г1. Указанный клапан при спуске в скважину и остановках насосного агре гата выполняет функцию обратного клапана; при подъеме.ЭЦН - функцию сливного клапана-, кроме того, обеспе чивает возможность закачки раствора кислоту во внутренннно полость насоса через подъемные трубы. Недостатком известного клапана яв ляется невозможность опрессовки подъ емных труб до полного окончания спуска ЭЦН в скважину, сборки устьевого оборудования и включения ЭЦН в работу. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей клапана. Указанная цель достигается тем, что в глубинном клапане стержень выполнен телескопическим, при этом его части связаны между собой срезным .элементом, а длина стержня выбрана таким образом, что верхний затвор размещен над радиальными каналами патрубка. Включение в клапан стержня с изменяющейся длиной позволяет производить опрессовку подъемных труб как до окончания, так и в конце спус ка ЭЦН до включения последнего в работу и независимо от уровня жидкости в скважине. На фиг.1 изображена конструктивная схема клапана, положение затворов и подвижного стержня до включени ЭЦН в работу; на фиг.2 - вариант выполнения подвижного стержня. Клапан содержит корпус, состоящий из связанных между собой частей 1 и 2, патрубок 3 и стакан 4. Патрубок 3 выполнен с радиальными отверстиями 5 и 6 и снабжен верхним затвором. 72 выполненным в виде шара 7, и нижним затвором, выполненным в виде шара 8, и нижним седлом9. Между п арами 7 и 8 расположен подвижный стержень, выполненный телескопическим и состоящий из частей 10 и 11., связанных срезным элементом (штифтом) 12. Полость 13 стакана 4 сообщается с помощью трубок 14 и каналов 15 с внутренней полостью 16, расположенной под нижним седлом 9. Размеры сопрягаемых поверхностей частей 11 и 10, кроме верхнего конца последнего, выполняются из условия обеспечения свободного взаимного перемещения. Сопряжение боковой поверхности верхнего конца части 1 1 и его длина с соответствующей внутренней поверхностью верхнего конца части 10 выполняется по посадке, обеспечивающей надежное соединение частей 11 и 10, предупреждающее их взаимное смещение от нагрузок, возникающих во время работы ЭЦН, а также при его включении и выключений. Срезной элемент 12 выбирается из следующих условий: усилие среза щтифта должно быть достаточным для предупреждения взаимного смещения частей 11 и 10 стержня во время спуска ЭЦН в скважину из-за возникающих при этом динамических нагрузок на стержень; усилие среза штифта должно быть меньше силы воздействия нижнего тиара 8 на часть 11 стержня при включении насоса в работу после окончания его спуска. Общая длина составного подвижного стержня выбирается такой, чтобы в сумме с диаметрами шаров 7 и 8 она была меньше расстояния между верхним и нижним седлами патрубка 3, а верхний шар 7 находился радиальных отверстий 6. Таким образом, система-шар 7, часть 11 стержня и шар 8 могут свободно перемещаться вверх на определенное расстояние. При спуске ЭЦН в скважину под действием возникающего при этом напора жидкости система-шар 7,часть 11 стержня и шар 8 поднимаются и жидкость через нижнее седло устремляется в полость подъемных труб. Так происходит нормальное заполнение подъемных труб при спуске ЭЦН в скважину, Клапан позволяет производить опрессовку подъемных труб до полного окончания спуска ЭЦН независимо от

разности уровней жидкости в затрубиом пространстве скважины и в подъем ных трубах; при закачке в полость подъёмных труб технологической жидкости перепад давления, возникающий на шаре 7, создает подъемную силу и прижимает его к верхнему седлу стакана 4, разобщая полость подъемных труб от затрубного пространства.

По окончании спуска ЭЦН и включения его в работу нижний шар 8 под напором жидкости, воздействуя на часть 11 стержня-, срезает штифт 12 и надвигает часть 10 на часть 11, взаимное положение которых фиксирует ся соответствующим сопряжением их верхних концов. Таким образом стержень сокращается в длине.

Подвижный стержень (см.фиг.2) может быть выполнен из двух телескопически соединенных трубок 17 и 18, взаимное смещение которых стопорится штифтами 19. Внутри стержня установлена растянутая пружина растяжения 20, Одним концом пружина 20 прикреплена к верхнему концу верхней трубки 17, другим - к нижнему концу нижней трубки 18. При срезе штифтов 19 пружина 20 сдвигает трубки 17 и 18 вместе; таким образом происходит сокращение длины стержня.

Дальнейшая работа аналогична работе клапана по основному изобретению.

Таким образом, клапан позволяет производить опрессовку подъемных труб без включения скважинного электронасоса в работу.

ГЛУБИННЫЙ КЛАПАН по авт; св. № 829878, отли.чающийс я тем, что, с целью расширения его эксплуатационных возможностей, стержень выполнен телескопическим, при .этом его части связаны мелсду собой срезным элементом, а длина стержня выбрана таким образом, что верхний затвор размещен над радиальными каналами патрубка.