Устройство для добычи нефти газлифтным способом Советский патент 1991 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин газлифтным способом.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрывание клапанов и снижения общей жесткости системы двух сильфонов.

На фиг. 1 показана общая компоновка устройства в скважине; на фиг. 2 показан газлифтный клапан, установленный в боковом кармане скважинной камеры.

Устройство включает установленные з скважине 1 газлифтные клапаны 2, управляемые давлением газожидкостной смеси, каждый из которых содержит полый корпус 3 с выполненными в нем по окружности радиальными отверстиями 4, седло 5 с проходным каналом 6, обратный клапан 7, расположенный под седлом 5, основной сильфом 8, установленный в верхней части ког пуса 3 и образующий с ним камеру 9 для сжатого газа, концентрично расположенный в корпусе 3 шток 10 с затвором 11, верхним концом жестко связанный с основным сильфо- ном 8, дополнительный сильфон 12с эффективной площадью, равной поперечной площади проходного канала 6 седла 5, установленный под основным сильфоном 8 между штоком 10 и корпусом 3,и кольцевые уплотнейные элементы 13, расположенные на внешней поверхности корпуса 3. В корпусах 3 клапанов 2 выше радиальных отверстий 4 выполнен ряд дополнительных радиальных каналов 14, верхний конец дополнительного сильфона 12 жестко связан со штоком 10, а нижний - с корпусом 3, причем внутренняя полость 15 дополнительного сильфона 12 сообщена с пространством за корпусом посредством радиальных отверстий 4 корпуса 3, а внешняя полость 16 - посредством дополнительных радиальных каналов 14. На фигурах также показаны пакер 17, скважинная камера 18 и узел 19 зарядки.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину клапаны 2 заряжаются сжатым азотом через узел 19 зарядки на заданную величину давления, определяемую соотношением

Ргж Рзар Рж,(1)

где Рзар давление зарядки сильфона 8;

Рж - давление гидростатического столба жидкости в насосно-компрессорных трубах на глубине установки клапана;

Рг ж - давление газожидкостной смеси в насосно-компрессорных трубах на глубине установки клапана после освоения скважины.

Нижний (рабочий) газлифтный клапан заряжается сжатым азотом из условия

Рззр - Ргж(2)

После спуска и установки в скважинчые камеры 18 газлифтных клапанов 2 нагнетанием газа в затрубное пространство начинается процесс освоения скважины, при этом под действием гидростатического столба жидкости все клапаны 2 находятся в открытом состоянии и жидкость перетекает в трубное пространство до обнажения верхнего клапана. При этом давление жидкости в трубах через каналы 14 воздействует на эффективную площадь сильфона 8 После обнажения верхнего клапана газ, поступающий из затрубного пространства, варьирует столб жидкости, расположенный в трубах над клапаном, в результате образуете я газожидкостная смесь и давление в трубах на глубине установки клапана падает. Сильфон 8 под действием зарядного давления Рзар, которое больше давления Рг.ж., воздействующего на сильфон 8 через каналы 14, закрывает газлифтный клапан. При этом ввиду равенства эффективной площади сильфона 12 и площади поперечного сечения проходного канала 6 седла 5 давление закачивае0 мого газа не меняет состояния газлифтного клапана.

В результате дальнейшего нагнетания газа в затрубное пространство происходит переток жидкости через ниже расположен5 ные газлифтные клапаны 2. После обнажения следующего клапана процесс повторяется. Ло достижении газом глубины установки нижнего (рабочего) клапана подача газа в трубное пространство регулирует0 ся самим клапаном за счет выполнения условия (2). При этом клапан поддерживает расчетный оптимальный режим работы скважины

Необходимо также отметить, что прихо5 де штока 10 вверх основной сильфон 8 сжимается, а дополнительный 12 растягивается. Жесткость одного сильфона, таким образом, компенсируется упругими силами другого. Такая установка основного и допол0 нительного сильфонов снижается общую жесткость системы, что позволяет точнее регулировать клапан в стендовых условиях и повышает его чувствительность к изменению давления в трубном пространстве,

5

Формула изобретения Устройство для добычи нефти газлифт- ным способом, включающее установленные в скважине газлмфтные клапаны, управляе0 мые давлением газожидкостной смеси, каждый из которых содержит полый корпус с выполненными в нем по окружности радиальными отверстиями, седло с проходным каналом, обратный клапан, расположенный

5 под седлом, основной сильфон, установленный в верхней части корпуса и образующий с ним камеру для сжатого газа, концентрично расположенный в корпусе шток с затвором, верхним концом жестко связанный с

0 основным сильфоном, дополнительный сильфон с эффективной площадью, равной поперечной площади проходного канала седла, установленный под основным сильфоном между штоком и корпусом, и кольце5 вые уплотнительные элементы, расположенные на внешней поверхности корпуса, отличающееся тем, что. с целью повышения эффективности работы устройства за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрыва

ние клапанов и снижения общей жесткости системы двух сильфонов, в корпусах клапанов выше радиальных отверстий выполнен дополнительный ряд радиальных каналов, верхний конец дополнительного сильфона жестко связан со штоком, а нижний - с корпусом, причем внутренняя полость дополнительного сильфона сообщена с пространством за корпусом посредством радиальных отверстий корпуса, а внешняя полость - посредством дополнительных радиальных каналов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для эксплуатации нефтяных скважин газлифт- ным способом. Цель изобретения - повышение эффективности работы устр-ва за счет исключения влияния давления закачиваемого газа на открывание-закрывание клапанов и снижения общей жесткости двух сильфонов (С). В скважине установлены управляемые газлифтные клапаны. В полом корпусе (ПК) 3 каждбго клапана выполнены по окружности радиальные отверстия 4 и седло 5 с проходным каналом 6. Под седлом 5расположен обратный клапан 7. В верхней части ПК 3 установлен основной С 8, он образует с ПК 3 камеру 9 для сжатого газа. Концентрично в ПК 3 расположен шток 10с затвором 11. Верхним концом шток 10 жестко связан с С 8. Под С 8 между штоком 10 и ПК 3 установлен дополнительный С 12. Эффективная площадь С 12 равна площади проходного канала 6 седла 5. На внешней поверхности ПК 3 расположены кольцевые уплотнительные элементы 13. Выше отверстий 4 выполнен ряд дополнительных радиальных каналов 14. Верхний конец С 12 жестко связан со штоком 10, а нижний - с ПКЗ. Внутренняя полость 15 С 12 сообщена с пространством за ПКЗ посредством отверстий 4, а внешняя полость 1 б - посредством каналов 14. Ввиду равенства эффективной площади С 12 и поперечного сечения канала 6седла 5 давление закачиваемого газа не меняет состояния газлифтного клапана, ис- кл ючается влияние закачиваемого газа на открывание-закрывание клапана. При ходе штока 10 вверх С 8 сжимается, а С 12 растягивается и жесткость С 8 компенсируется упругими силами С 12 2 ил Ю С о ю о о VI Os

Фиг. 2

- гг аза