Скважинный клапан-отсекатель Советский патент 1991 года по МПК E21B35/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтанирования.

Целью изобретения является повышение надежности установки скважинного клапана-отсекателя и исключение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных

операций.

iНа фиг.1 показан скважинный кла- пан-отсекатель, общий вид, в транспортном положении (с зафиксированным штоком); на фиг.2 - то же, в момент установки в посадочном ниппеле паке- ра (с расфиксированным штоком); на фиг.З - привод, общий вид.

Скважинный клапан-отсекатель содержит корпус 1 с ниппелем 2 в верх- ней части. Внутри корпуса 1 установлен привод, выполненный в виде камеры 3, заполненной газом, и штока 4. В корпусе 1 размещено седло 5. Седло 6 жестко связано с нижним концом штока 4. На последнем установлен с возможностью осевого перемещения затвор 7, выполненный в виде шара. В нижней части штока 4 имеются продоль

0

5

0

.,

5

ные каналы 8 для сообщения пространств над и под затвором 7. В корпусе выполнены радиальные каналы 9 и сквозные пазы 10 для размещения в них кулачков 11. На корпусе 1 концентрично размещена ступенчатая втулка 12, имеющая возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса 1. Втулка 12 связана с корпусом 1 с помощью срезного элемента 13. В верхней части ступенчатая втулка 12 имеет переводник 14 для соединения с инструментом для спуска клапана-отсекателя в скважину, а в нижней части выполнена с кольцевым выступом 15. Для герметичной установки клапана- отсекателя в посадочный ниппель 16 пакера (не показан) на корпусе 1 установлены уплотнения 17. Наконечник 18 предохраняет затвор 7 при спуско- подъемных операциях клапана-отсекате- ля и создает удобство для его установки в посадочный ниппель 16. В наконечнике 18 и ступенчатой втулке 12 имеются радиальные каналы. На корпусе 1 установлены подвижный цилиндр 19 с канавкой на наружной поверхности и цанга 20.

516

Привод связан с ниппелем 2 и содержит гофрированный сильфон 21, поршень 22, золотник 23 и пробку 24. Сильфон 21, жестко связанный верхним концом с ниппелем 2, а нижним - с поршнем 22, образует камеру 3, заправка которой сжатым газом осуществляется с помощью золотника 23. Герметичная пробка 24 ввернута в ниппель 2.

На наружной поверхности привода (на поршне 22) выполнена кольцевая проточка 25 для размещения в ней кулачков 11 в крайнем нижнем положении затвора 7. Высота кольцевого выступа 15 ступенчатой втулки 12 должна быть не меньше глубины кольцевой проточки 25, чтобы кулачки 11 могли быть размещены в кольцевом выступе 15 при расфиксации штока 4.

Скважинный клапан-отсекатель работает следующим образом.

Клапан-отсекатель с заряженной на расчетное давление камерой 3 спускают в скважину. При спуске ч скважину шток 4 зафиксирован кулачками 11, размещенными в сквозных пазах 10 и кольцевой проточке 25. Затвор 7 находится в крайнем нижнем положении.

В момент посадки клапана-отсекате- ля в посадочный ниппель 16 цанга 20 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 16, перемес(ается вверх и утал ливается в канавке на наружной поверхности цилиндра 19. Клапан-отсекатель устанавливается в посадочном ниппеле 16, к цанга 20 фиксирует его в последнем. При этом ступенчатая втулка 12 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 16, срезной элемент 13 разрушается и втулка 12 перемещается вверх. Кольцевой выступ 15 совмещается с кулачками 11, обеспечивая радиальное перемещение последних, что дает возможность расфиксации штока 4.

Под действием гидростатического давления скважинкой жидкости сильфон 2( сжимается, шток 4 перемещается вверх, при этом затвор 7 закрывает седла 5 и 6, предотвращая тем самым открытое фонтанирование скважины.

5

0

После включения насоса, т.е. после пуска скважины, давление на глубине установки клапана-отсекателя снижается. При этом под действием сжатого газа в камере 3 сильфон 21 со штоком 4 перемещается вниз и открывает седло 6. Через каналы 8 происходит выравнивание давления над и под затвором 7, после чего открывается седло 5, обеспечивая поступление жидкости из пласта в пространство над клапаном-отсекателем.

В случае остановки скважины и повышения давления жидкости сильфон 21 сжимается, шток 4 перемещается вверх и закрывает седла 5 и 6, предотвращая фонтанирование скважины.

Формула изобретения

5

0

Скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус с седлом и радиальными каналами, в котором установлен затвор в виде шара, привод в виде камеры, заполненной сжатым газом, и штока с седлом, в нижней части штока выдр нены продольные каналы дл# сообщения пространств над и пот; затвором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности установки скважинного клапана-отсека еля и исключения возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций, он снабжен кулачками и концентрично размещенной на корпусе ступенчатой втулкой с радиальными каналами в нижней части, которая установлена с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса и связана с последним срезным элементом, причем привод с имеет кольцевую проточку на наружной поверхности, а корпус - сквозные пазы для размещения в них кулачков в крайнем нижнем положении затвора, при этом ступенчатая втулка выполнена с кольцевым выступом, высота которого не меньше глубины кольцевой проточки на приводе, для установки в кольцевом выступе кулачков.

5

0

0

12

%

%

Фиг. 2

22

Фиг.Ъ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины в случае возможности возникновения открытого фонтанирования. Цель - повышение надежности установки скважин- ного кляпана-отсекателя и ис-слючение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций. Клапан-отсекатель состоит