Скважинное клапанное устройство Советский патент 1992 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано во всех нефтянных скважинах, оборудованных глубинными насосами, а также на газовых скважинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей.

На фиг.1 изображено скважинное клапанное устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство включает патрубок 1, ради- ально размещенный в нем полый корпус 2 с отверстиями 3 прохода жидкости и седлом 4 и размещенный в корпусе 2 затвор 5, имеющий уплотнительную поверхность 6 для взаимодействия с седлом 4.

Устройство (также снабжено размещенным в корпусе 1 и жестко связанным с ним цилиндром 7 с центрирующими планками 8, имеющим на своей боковой поверхности продольные направляющие канавки 9 с фиксирующими отверстиями 10, установленным концентрично цилиндру 7 с возможностью осевого перемещения и подпружиненным пружиной 11 относительной затвора 5 кожухом 12, выполненным в виде стакана с кольцевой канавкой 13 со стороны открытой части, и установленным в заглушенной части стакана 12 с возможностью взаимодействия с цилиндром 7 рас- фиксирующим элементом 14, причем затвор 5 имеет полый ступенчатый хвостовик 15с выступами 16 на боковой поверхности для размещения их в продольных направляющих канавках 9, а в стенке цилиндра 7 на уровне кольцевой канавки 13 установлены с возможностью взаимодействия с хвостовиком 15 фиксаторы 17.

Кроме того, уплотнительная поверхность 6 затвора 5 выполнена в виде усечен- н.ого конуса с углом полураствора в пределах , меньшее основание которого направлено к седлу 4, выполненному с острой рабочей кромкой.

Устройство содержит также канавку 18, выступы 19 для фиксации цилиндра 1 и ступеньку 20 хвостовика.

Скважинное клапанное устройство рас считано на весь цикл ремонтно-эксплуата- ционныхработ на скважинах,

оборудованных глубинными насосами (УЭЦН, УШГН, УЭДН) и может работать в качестве регулятора режима работы глубинных насосов, сливного клапана, а также в качестве циркуляционного клапана при прямой и обратной промывке скважин.

В качестве регулятора режима работы глубинных насосов устройство работает следующим образом.

При работе насоса давление в затруб- ном пространстве увеличивается умеренно, превышая .давление в колонне подъемных труб. По мере возрастания давления в затрубном пространстве до величины, способной пересилить усилие пружины 11, открытием затвора на небольшую величину, давление из затрубного пространства устанавливается в колонну подъемных труб, тем самым увеличивается производительность и депрессия на нефтяной пласт, охлаждая погружной электродвигатель дополнительным потоком, что увеличивает долговеч0 ность работы электродвигателя. При стравливании давления из затрубного пространства в колонну подъемных труб, под действием силы пружины 11, затвор 5 с углом конусности 2Ш01 садится на острую

5 кромку седла 4, что создает надежную герметизацию в результате самопротирания. При этом исключается негерметичность при наличии парафина, смол и абразивных частиц в рабочей среде.

0 При промывке и глушении скважин данное устройство выполняет работу циркуляционного клапана: обратная промывка .производится перед извлечением глубинных насосов, закачиваемая жидкость через

5 отверстия 3 открывает затвор 5 на максимальную величину и фиксирует его в отверстии ТО выступами 16. При подъеме глубинных насосов клапан работает на слив. Прямая промывка рассчитана для обра0 ботки подъемных труб от различных отложений в процессе эксплуатации глубинных насосов. Клапан открывается созданием движения жидкости из затрубного пространства в насосно-компрессорные трубы

5 небольшим давлением с последующим фиксированием затвора 5. После этого, подклю- чивнасосныйагрегатк

насрсно-компрессорным трубам, можно закачать растворители смол, парафина и т.п.

0 Закачиваемая жидкость воздействует на кожух 12 по направлению из подъемных труб в затрубье. Кожух 12 выступом канавки 13 перемещает фиксатор 17 за ступеньку 20 хвостовика 15 затвора 5, что удерживает

5 затвор 5 в открытом положении,

При помощи расфиксирующих элементов 14 происходит освобождение выступов 16 хвостовика из фиксирующих отверстий ТО. Таким образом производится закачка.

0 растворителей в насосно-компрессорные трубы с последующим закрытием клапана после остановки насосного агрегата. Устройство можно открыть подключением напорного нефтепровода и затрубному

5 пространству скважины, стравливанием давления из насосно-компрессорных труб, созданием движения жидкости. Клапан небольшим перепадом давления фиксируется в открытом положении, далее производится глушение скважины прямой промывкой.

Формула изобретения 1. Скважинное клапанное устройство, включающее патрубок, радиально размещенный в нем полый корпус с отверстиями для прохода жидкости и седлом и разме- щенный в корпусе затвор, имеющий уплот- нительнуюповерхностьдля

взаимодействия с седлом, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности при одновременном расширении его функ- циональных возможностей, оно снабжено размещенным в корпусе и жестко связанным с ним Цилиндром с центрирующими планками, имеющим на своей боковой поверхности продольные направляющие ка- навки с фиксирующими отверстиями, установленным концентрично цилиндру с возможностью осевого перемещения, подпружиненным относительно затвора кожу

хом, выполненным в виде стакана с кольцевой канавкой со стороны открытой части, и установленным в заглушенной части стакана с возможностью взаимодействия с ци- расфиксирующим элементом, причем затвор имеет полый ступенчатый хвостовик с выступами на боковой поверхности для размещения их в продольных направляющих канавках, а в стенке цилиндра на уровне кольцевой канавки установлены с возможностью взаимодействия с хвостовиком фиксаторы.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что уплотнительная поверхность затвора выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 28+20, меньшее основание которого направлено к седлу, выполненному с острой рабочей кромкой.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть испольозвано во всех нефтяных скважинах, оборудованных глубинными насосами, а также на газовых скважинах. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей. Устройство включает патрубок 1, В патрубке 1 радиально размещен полый корпус 2 с отверстиями 3 для прохода жидкости и седлом (С) 4. В корпусе / размещен затвор 5, имеющий уплотнительную поверхность 6 для взаимодействия с С. Устройство также снабжено размещенным в корпусе 1 и жестко связанным с ним цилиндром (Ц) 7 с центрирующими планками 8. На своей боковой поверхности Ц имеет направляющие канавки 9с фиксирующими отверстиями 10. Концентрично Ц установлен с возможностью осевого перемещения и подпружиненный относительно затвора кожух 12. Кожух 12 выполнен в виде стакана с кольцевой канавкой 13 со стороны открытой части. В заглушенной части стакана установлен с возможностью взаимодействия аЦ расфик- сирующий элемент 14. Причем затвор 5 имеет полый ступенчатый хвостовик 15 с выступами 16 на боковой поверхности для размещения их в направляющих канавках 9. В стенке Ц на уровне кольцевой канавки 13 установлены с возможностью взаимодействия с хвостовиком 15 фиксаторы 17. Уплот- нительная поверхность затвора 5 выполнена в виде усеченного конуса с углом полураствора в пределах 28-20 так, что меньшее основание конуса направлено к С. Рабочая кромка С выполнена острой. При закрытии клапана затвор 5 садится на острую кромку С, что создает надежную герметизацию. При этом исключается негерметичность при наличии парафина, смол и образивных частиц в рабочей среде. Кроме того, затвор 5 может открываться под действием давления из затрубного пространства на небольшую величину, либо на предельно возможную величину, фиксируясь при этом в открытом положений, под .действием же давления из подъемных труб при помощи кожуха и расфиксирующих элементов происходит расфиксация затвора 5 и последующее фиксирование его фиксаторами 17 до тех пор, пока не прекратится подача ангибитора в колонну подъемных труб, за счет чего обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл С о о ю

К в . 2 Фиг.2