Клапан-отсекатель пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к устройствам для эксплуатацйи нефтяных скважин, в частности к скважинным клапанам предназначенным для закрытия призабойной части продуктивного пласта в обсадной колонне при глушении скважины.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения герметизирующей способности при разобщении продуктивных пластов большой мощности и упрощения технологий по установке и снятию клапана.

На фиг. 1 показана конструкцияi предлагаемого клапана-отсекателя в рабочем положении; на фиг. 2 - то же в транспортном положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 -селение В -В на фиг. 2.

Устройство включает корпус 1 с самоуп- лотняю ймся пакерным элементом 2 и фиксирующим узлом на наружной поверхности, металлическое седло 3, подпружиненный ; пружиной 4 относительно корпуса 1 тарельчатый затвор 5, установленный с возможностью перекрытия седла 3, и толкатель 6, выполненный в виде трубы, с радиальными отверстиями 7 для прохода жидкости, установленный с возможностью взаимодействия с затвором 5 при открытии клапана. Устройство также снабжено расположенной на корпусе 1 установочной муфтой 8 с элементами 9 для связи с колонной обсадных труб и кольцевым выступом 10 на внутренней поверхности в верхней ее части, и жестко связанным с корпусом 1 эластичным элементом 11, выполненным в виде цйлин- др а, в нижней части которого расположено седло 3, а на внутренней поверхности кор-. пуса Гй в верхней части толкателя 6 выпол- нШы соответственно замковый паз 12 и выступ 13 для размещения в пазу/кроме того, фиксирующий узел выполнен в виде радиал ь но размещенных в корпусе 1 подпружиненных пружиной 14 защелок 15, и, у ста и ов л е н н бг 6 : с воз мрж н ость ю в за и м р- действия с кольцевым выступом 10 и освобождение защелок 15 в рабочем положении кожуха 16, конце нтрично размещенного на корпусе на уровне защелок в транспортном положении, причем на внутренней поверхности установочной муфты 8 под кольцевым выступом 10, выполнен кольцевой стопорный паз 17 переменного радиуса для размещения в .нем защелок 15 в рабочем положении. .. .

На фигурах также обозначены пружина 18, узел крепления 19 толкателя к колонне насосно-компрессорных труб, цилиндрический направляющий шток 20 с отверстиями

21 для прохода жидкости, входная щель 22 замкового паза 12, упор 23.

Устройство работает следующим обраЗОМ . / ; ;. : : - . -.

При креплении скважины в эксплуатационной колонне на заданной глубине выше продуктивного пласта (интервала перфорации колонны) монтируется установочная муфта 8. После вторичного вскрытия продуктйвного пласта перфорацией, перёд вызоврм притока нефти в скважину, производится спуск на крлонне НКТ корпуса 1 с трлкателем 6i приведенных ранее в транспортное положение (фиг. 2). Перед

спуском выполняются следующие операции. Первая нижняя труба колонны НКТ, имеющая проходные радиальные отверстия в стенке, соединяется посредством узла крепл енйя 19 с трдкателем. После чего толкатель б помещается внутрь корпуса до упора в тарельчатый затвор 5 и, путем создания усилия сверху вниз, преодолевая сопротивление пружины 4 переводится в крайнее нижнее положение (клапан открыт) (фиг. 2),

Затем осуществляется закреплегние толкателя в этом положении. Для чего выступ 13 на толкателе б через вертикальную входную щель 22 вводится в замковый паз 12 корпуса 1 (фиг. 3 и фиг. 5). Собранная таким образом

система узлов клапана свободно спускается на НКТ в обсадную колонну до момента посадки корпуса на кольцевой выступ 10 установочной муфты, :. При дальнейшей незначительной подаче (20-30 см) колонны НКТ вниз происходит полное сжатие пружины 18 и смещение кожуха 16 вверх, открытие стопорной подпружиненной защелки 15 и ее фиксация в стопорном пазу 17 установочной муфты 8

путем поворота НКТ влево до упора 23 (фиг.

4V ... Х:- ,:,. V/ v- -. ;

Перевод клапана-бтсекателя в закрытое положение (фиг. 1), осуществляется следующим образом.: , .

Перемещением НКТ вниз и ее поворотом влево выводится выступ 13 толкателя 6 из замкового паза 12 корпуса 1 освобождая толкатель 6,

При подъеме НКТ толкателем происходит сжатие пружины 4, и за счет этого движение цилиндрического направляющего штока 20 вверх до упора затвора 5 в седло 3 и как следствие, одновременное сжатие эластичного элемента 11, пакеровка кольцевого зазора. Тем самым обеспечивается полное перекрытие пространства обсадной трубы, После чего через колонну НКТ скважина может быть заполнена буровым раствором и проведены необходимые работы.

Подъем внутренней системы узлов кла- пана-отсекателя из эксплуатационной колонны осуществляется после приведения устройства в транспортное положение путем поворота вправо и в.ывода защелок 15 из стопорного паза 17 установочной муфты 8 (фиг. 4). После чего производится подъем НКТ и соединенных с ними толкателя и корпуса на поверхность, открывая, тем самым, свободный доступ к зоне продуктивного пласта в обсадной колонне..

Формула изобретения Клапан-отсекатель пласта, включающий корпус с самоуплотняющимся пакерным элементом и фиксирующим узлом на наруж- ной поверхности, металлическое седло, подпружиненный относительно корпуса тарельчатый затвор, установленный с возможностью перекрытия седла, и толкатель, выполненный в виде трубы с радиальными отверстиями для прохода жидкости, установленный с возможностью взаимодействия с затвором при открытии клапана, о т- л и ч а ю щ и и с я тем. что, с целью повышения надежности работы путем повы- шения герметизирующей способности при

разобщении продуктивных пластов большой мощности и упрощения технологии по установке и снятию клапана, он снабжен расположенной на корпусе установочной муфтой с элементами для связи с колонной обсадных труб и кольцевым выступом на внутренней поверхности в верхней ее части и жестко связанным с корпусом эластичным герметизирующим элементом, выполненным в виде цилиндра, в нижней части которого расположено седло, а на внутренней поверхности корпуса и в верхней части толкателя выполнены соответственно замковый паз и выступ для размещения в пазу, кроме того фиксирующий узел выполнен в виде радиально размещенных в корпусе подпружиненных защелок и установленного с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом и освобождения защелок в рабочем положении кожуха, концентрично размещенного на корпусе на уровне защелок в транспортном положении, причем на внутренней поверхности установочной муфты под кольцевым выступом выполнен кольцевой стопорный паз переменного радиуса для размещения в нем защелок в рабочем положении.

Использование: при эксплуатации нефтяных скважин. Сущность изобретения:устройство включает корпус 1 с самоуплотняющимся пакерным элементом 2 и фиксирующим узлом на наружной поверхности металлическое седло 3, толкатель 6, подпружиненный ртноЬйтёл ьно корпуса тарельчатый затвор 5. Затвор установлен с возможностью перекрытия сёдла 3. Толкатель 6 выполнен в виде трубы с радиальными отверстиями 7 для прохода жидкости и установки с возможностью взаимодействия с затвором 5 при открытии клапана. Установочная муфта 8 расположена на корпусе и имеет элементы для связи с колоннрй обсадных труб и кольцевой выступ на внутренней поверхности в верхней части. Эластичный элемент 11 выполнен в виде цилиндра, в -Л . :-.- Л .,,,с:.;,ч ii:.4,-,; .,.f нижней части которого расположено седло 3. На внутренней поверхности корпуса и в верхней части толкателя 6 выполнены соответственно замковый паз 12 и выступ для размещения в пазу. Фиксирук щий узел выполнен ц виде радиалънр рШмещенных в корпус nofl tfpy He |i:ii x;3 1eflr(. с кольцевым выступом 10. На внутренней поверхности муфты 1.8 под кольцевым выступом 10 выполнен кольц еврй стбпорный паз 17 переменного радиуса для размещения в нем седла 3 в рабочем положении. Устройство, приведенное в транспортн ое положение (толкатель .своим в ыступрм 13 закреплен в замковом лазу 12), опускается в скважину до посадки корпуса на ;колъце- вой выступ муфты 8. При дальнейшей подаче колонны .ИКТ,вниз кожух, упираясь, кольцевой выступ перемещается вверх, освобождает 3, которые фиксируются в стопорном пазу 17 УМ. Поворотом толкателя его выступ 13 выводится из замкрвогб паза 12 корпуса. Далее, при подъеме толкателя происходит сжатие пружины 4 и за счет того движение затвора вверх до упора в седло и выше. При этом эластичный элемент, деформируясь полностью, перекрывает затрубное пространство, за счет чего и достигается цель изобретения. 5 ил.: . (Л С vl оо 00 го