Многоцикловый циркуляционный клапан Советский патент 1992 года по МПК E21B49/00 E21B34/06 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для сообщения и разобщения затрубного пространства с внутренней полостью труб при освоении, испытании или промывке скважины при наличии в компоновке инструмента пакера.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства при одновременном упрощении управления им,

На фмг.1 изображен многоцикловой циркуляционный клапан в транспортном

положении; на фиг.2 - то же, в рабочем положении, на фиг.З - то же, в рабочем положении при проведении гидроразрыва; на фиг.4 - то же, в рабочем положении при проведении обратной промывки.

Клапан состоит из полого корпуса 1, в нижней части которого выполнена кольцевая камера 2, заполненная сжатым газом и связанная с затрубным пространством сверху подпружиненным поршнем 3, а снизу плавающим разделительным поршнем 4 и далее через канал 5, выполненный в нижо

ней части камеры 2, с возможностью перекрытия втулкой 6 при сжатии клапана. На поршне 3 выполнены двуплечие рычаги 7 и радиальные каналы 8. Между корпусом 1, имеющим перепускные каналы 9, и поршнем 3 установлена подпружиненная втулка 10 с радиальными каналами 11 и пазами 12 под рычаги поршня 3. Ступенчатый поршень 13 с вырезами 14 и 15 установлен в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с его фиксатором 16. Кроме того, в верхней части корпуса 1 выполнены радиальные ка- чалы 17 и 18, а также эластичная манжета 19 для перекрытия радиальных каналов 18, а в поршне 3 выполнен вырез 20 для взаимодействия с фиксатором 16.

Клапан работает следующим образом.

На трубах в скважину спускается компоновка испытательного инструмента, состоящая как минимум из пакера (не показан) и многоциклового циркуляционного клапана. В процессе спуска в камере 2, заполненной сжатым газом, начиная с глубины, обусловленной давлением, при котором закачан газ в камеру, за счет движения поршня 4 поддерживается давление, равное гидростатическому. При установке пакера перекрывается канал 5 с помощью втулки 6 (фиг.2). При перекрытом канале 5 через клапан может проводиться прямая промывка, в этом случае поршень 13 смещается вниз и открывает каналы 18, через которые, деформируя эластичную манжету 19, проходит пластовый флюид. В этом положении также может проводиться снижение уровня жидкости в трубах путем закачки воздуха компрессором, сначала вытесняя из труб жидкость в затрубное пространство, а затем стравливая оттуда воздух (при стравливании воздуха поршень 13 смещается вверх и перекрывает каналы 18).

Для проведения гидроразрыва, т.е. создания на пласт значительных репрессий только под пакером, повышают давление в затрубном пространстве. Это приводит к смещению вниз поршня 3 и блокировке фиксатором 16 поршня 13, что обеспечивает возможность создания в трубах давлений, значительно превышающих давление в затрубном пространстве (фиг.З).

Для обеспечения возможности вымыва флюида из труб обратной промывкой сначала создают избыточное давление в затрубном пространстве, при этом поршень 3 смещается вниз, а рычаги 7 захватывают втулку 10 за пазы 12. Затем сбрасывают давление в зэтрубном пространстве, при этом поршень 3 под действием пружины

возвращается в свое первоначальное положение, перемещая втулку 10 до совмещения радиальных каналов 8, 9 и 11, тем самым обеспечивая проход флюида из затрубного

пространства в трубное (фиг.4).

1 Для возвращения клапана в первоначальное положение при помощи насоса создают прямую циркуляцию, в результате чего поршень 13, смещаясь вниз, нажимает

на другое плечо рычагов 7 и освобождает втулку 10, которая под действием пружины возвращается в исходное положение. В дальнейшем с помощью клапана можно повторить любую описанную операцию,

Формула изобретения

1.Многоцикловый циркуляционный клапан, включающий полый корпус с фиксатором, радиальными и перепускными каналами, подпружиненный поршень с двуплечими рычагами и радиальными каналами, ступенчатый поршень, установленные в корпусе с возможностью перекрытия его каналов и взаимодействия с фиксатором,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы клапана при одновременном упрощении управления им, он снабжен подпружиненной втулкой с радиальными каналами и пазами под рычаги подпружиненного поршня, установленной между корпусом и подпружиненным поршнем, а корпус в нижней части выполнен с кольцевой камерой, заполненной сжатым газом, и установленным в ней

разделительным поршнем, камера имеет в нижней части канал для сообщения ее с пространством за корпусом, выполненный с возможностью перекрытия при сжатии клапана, причем подпружиненный поршень

размещен в верхней части кольцевой камеры, ступенчатый поршень установлен с возможностью открытия радиальных каналов корпуса в его крайнем нижнем положении, а подпружиненный поршень - с возможностью фиксации ступенчатого поршня, перекрытия им радиальных каналов корпуса и размещения двуплечих рычагов в пазах подпружиненной втулки в его крайнем нижнем положении и с возможностью перемещения

втулки с двуплечими рычагами и сообщения перепускных каналов корпуса с радиальными каналами втулки и подпружиненного поршня в его крайнем положении.

2.Клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус на наружной поверхности в

верхней части выполнен с эластичной манжетой для перекрытия его радиальных каналов.

/«./

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для сообщения и разобщения затрубного пространства с внутренней полостью труб при освоении, испытании или промывке скважины при наличии в инструменте паке- ра. Целью изобретения является повышение эффективности работы клапана при одновременном упрощении упрарления им Клапан состоит из полого корпуса 1, в нижней части которого выполнена кольцевая камера 2, заполненная сжатым газом и связанная с затрубным пространством сверху подпружиненным поршнем 3, а снизу плавающим разделительным поршнем 4 и далее через канал 5, выполненный в нижней части камеры 2, с возможностью перекрытия втулкой 6 при сжатии клапана. На поршне 3 выполнены двуплечие рычагу 7 и радиальные каналы 8. Между корпусом 1, имеющим перепускные каналы 9, и поршнем 3 установлена подпружиненная втулка 10с радиальными каналами 11 и пазами 12 под рычаги поршня 3. Ступенчатый поршень 13с вырезами 14 и 15 установлен в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с его фиксатором 16. Кроме того, в верхней части корпуса 1 выполнены радиальные каналы 17 и 18, а также эластичная манжета 19 для- перекрытия радиальных каналов 18, а в поршне 3 выполнен вырез 20 для взаимодействия с фиксатором 16. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. 1Л