Клапан отсекатель для нефтяных скважин Советский патент 1986 года по МПК E21B34/10 

2. Клапан-отсекатель по п. 1, отличающийся тем, что основное седло имеет направляющие пазы и установленные в них с воэнежностью радиального перемещения секторы, связанные с основным седлом посредством упругих шарнирных соединений..

1. КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СКВАТКИН, содержащий цилиндрический корпус и размещенные в нем запорный узел и механизм управления запорным узлом, включающий герметизирующий элемент в виде шара, узел фиксации и подпружиненный поршень с основным седлом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, запорный узея выполнен в виде тарельчатого затвора с тягами, а механизм управления запорным узлом имеет размещенное в корпусе подпружиненное нижнее седло под герметизирующий элемент, которое жес-ко связано с тягами и установлено с возможностью фиксации в нижнем положении, а основное седло установлено с возможностью взаимодейст(g вия с герметизирующим элементоми (Л с возможностью осевого перемещения относительно тяг. У1 fN;

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьшленности, а менно к устройствам для эксплуаации нефтяных скважин, оборудованньк глубиннонасосными установками. j

Цель изобретения - повьшение наежности работы клапана-отсекателя.

На фиг. 1 показан продольный разрез клапана-отсекателя в открытом оложении; на фиг. 2 - то же, про- tO ольный разрез клапана-отсекателя в закрытом положении; на фиг. 3 - pas-i рез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 замковый узел в закрытом положении; jj на фиг. 6 - то же, в открытом поожении.

Внутрискважинный клапан-отсекатель состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором расположен, подпружиненный 20 с помощью пружин 2 и 3 тарельчатый затвор 4, связанный с основным седлом 5 и нижним седлом 6 посредством четырех тяг 7. Тяги 7 изготовлены переменного сечения для обеспечения сво- 25 бодного хода основного седла 5 вверх и вниз по тяге 7. Основное седло 5, предназначено для взаимодействия с герметизирующим элементом, выполненным в виде шара 8, имеет четыре раз- 30 двиганндихся по направляющим пазам 9 расширителей основного седла 10, секторов 11, состоявших из корпусов 12, упругих шарнирных соединений 13 и лепестков 14, которое могут поворачи- jj ваться вокруг горизонтальных осей упругих шарнирных соединений 13 на угол, позволяющий пропускать герметизирующий элемент 8 с нижнего седла 6 в пространство над основным седлом 0 5. Последнее расположено на подпружиненном с помощью пружин 3 толкателе 15 так, что корпуса секторов 12 закреплены на толкателе 15 и могут перемещаться только, по пазам толкателя 16, имеющим сечение типа ласточкин хвост в радиальном Направлении. Толкатель 15 представляет собой диск с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра герметизирующего элемента 8 на 1-2 мм, и имеет четыре выреза по краям, необходимые для беспрепятственного хода толкателя 15 вдоль расширителей основного седла 10, а также четыре направляющих толкателя 1-7, взаимодействующих с узлом фиксации, состоящим из четырех пластинчатых пружин 18 и пазов 19, который фиксирует нижнее седло 6 в крайнем нижнем положении. Направляющие толкателя 17 смещены вокруг вертикальной оси на 45 по отношению к расширителям основного седла 10, для того, чтобы расширители основного седла 10 не накладывались на пластинчатые пружины 18. Нижнее, подпружиненное с помощью пружин 2, седло6, жестко соединенное с тягами 7, представляет собой диск с центральным отверстием, мень шим диаметра герметизирующего элемента 8, и имеет четыре направляющие 20, движущиеся в гнездах 21 упора 22, может с помощью пружин 2 перемещаться с крайнего нижнего поло-, жения, в крайнее верхнее положение. Основное седло 5 размещено на порйне 23.

Клапан-отсекатель для нефтяных скважин с пакером устанавливается в эксплуатационной колонне ниже спускаемого глубиннонасосного оборудования и работает следующим образом.

После пуска скважины в работу, при движении потока жидкости от забоя через клапан-отсекатель к устью, герметизирующий элемент 8 всплывает с нижнего седла 6 в пространство над основным седлом 5, хотя сектора 11 основного седла 5 находятся в сомкнутом положении, потому, что герметизирующий элемент В при прохождении через основное седло 5 поворачивает лепестки 14 секторовГ 11 во круг горизонтальных осей упругих шарнирных соединений 13 на угол, позволяющий пропустить герметизирую щий элемент 8 через основное седло 5, после чего лепестки 1А с помощью упругих шарнирных соединений 13 занимают первоначальное горизонтально положение. С целью производства работ в экс плуатационной колонне скважину останавливают, в результате чего пото жидкости прекращается и герметизирующий элемент 8 садится на основное седло 5, перекрывая его центральное отверстие. Для закрытия кла пана-отсекателя необходимо с устья скважины насосом увеличить давление в эксплуатационной колонне. От создавшегося импульса давления основно седло 5 переместиться по тягам 7 вниз, и с помощью направляющих толкатедя 17 прижмет пластинчатые пружины 18 в пазы 19. Ход основного седла 5 ограничен направляющими пазами 9 расширителей основного седла 10, поэтому направляйщие толкателя 17 не доходят до нижнего седла 6, что позволяет нижнему седлу 6 с помощью пружин 2 подняться вверх до упора в направляющие толкателя 17, тем самым освободиться от фиксации пластинчатыми пружинами 18, и одновременно с помощью тяг 7 закрыть тарельчатый затвор 4. В то же время основное седло 5 с помощью расширения пружин 3 переместится по тягам 7 в верхнее положение, при этом сектора 11, двигаясь по направляювщм пазам 9 расширителей основного седла 10, разомкнутся и герметизирующий элемент 8 опустится на нижнее седло 6, занявшее самое верхнее положение, а пластинчатые пружины 18 будут находиться в пазах 19. Для открытия клапана-отсекателя, в эксплуатационной колонне необходимо еще раз создать импульс давления. В результате этого, в момент открытия тарельчатого затвора 4, нижнее седло 6 под избыточным давлением начнет перемещаться вниз , до упора 22, а пластинчатые пружины 18 выйдут из пазов 19 и зафиксируют нижнее седло 6 в крайнем нижнем положении, одновременно тарельчатый затвор 4 посредством тяг 7 установится в открытом положении, при этом направляющие толкателя 17 не будут препятствовать выходу пластинчатых пружин 18 из пазов 19 и фиксации нижнего седла 6 в крайнем нижнем положении, так как толкатель 15 за счет расширения пружин 3 займет верхнее положение на тягах 7 и промежуточное положение в направляющих пазах 9 расширителей верхнего седла 10, После пуска скважины в работу цикл повторяется, Открытие и закрытие внутрискважинного клапана-отсекателя можно проводить неоднократно закачкой небольших объемов жидкости в эксплуатационную колонну.

/1-А

Фиг.З

Б-Б

12

Щ