Золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации Советский патент 1979 года по МПК E21B43/00 

(54) ЗОЛОТНИКОВЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1

Изобретение относится к области добычи нефти методом одновременной раздельной эксплуатации и может быть использовано при любых способах добычи нефти для замещения жидкости по всему стволу скважины до забоя при промывке, освоении или глушении.

Известен циркуляционный клапан, содержащий золотник с пальцем, клапанное устройство, пружину, кулачковую муфту и механизм управления 1.

Однако для управления им необходимо проводить дополнительные операции:

Наиболее близким рещением из известных является золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации, содержащий связанный с колонной насоснокомпрессорных труб корпус с осевым и радиальным каналами, в котором установлен золотник с каналами, и шары, перекрывающие осевой канал золотника 2.

Недостатком этого клапана является сложность процесса управления, так как для его открытия и закрытия необходимо спускать поочередно на проволоке шары и

создавать давление во 1внутренней полости лифтовых труб.

Целью изобретения является упрощение процесса управления клапаном.

Указанная цель достигается тем, что в золотнике выполнены дополнительные каналы и установлена перегородка, образующая с ним две/связанные с подпакерным пространством, пШбСТй, в кЬторбгх установлены щары, причем одна из полостей связана с внутритрубным пространством, а другая - с затрубным пространством скважины.

На фиг. 1 изображен золотниковый клапан в закрытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в открытом положении.

Золотниковый клапан содержит корпус 1 с осевым 2 и радиальным 3 каналами, связанный с колонной насосно-компрессорных труб 4, золотник 5 с каналами 6, 7 и 8 и дополнительный канал 9. В золотнике 5 установлена перегородка 10, образующая с ним две полости 11 и 12, в которых установлены шары 13 и 14. В нижней части корпуса 1 выполнены также каналы 15, а в золотнике - дополнительные каналы 16 и 17, смещенные относительно оси . Назолотнике 5 установлено кольцо 18. Золотниковый клапан работает следующим образом Продукция нижнего пласта;праход:я через . канал 6 и 8 золотника 5, поднимает шар 14, попадает во внутритрубное прост раШтвб Койонны насосно-компрессорных . труб 4. Для открытия клапана, с целью глу - ftfelffirttMtfei или промавкй скважины, во рШню йНоЛесть ttacdc но - koW in рёссо pii ы х труб 4 подают жидкость под давлением, превышающим давление пластовой Жидкости. Подаваемая жидкость закрывает шаром 14 канал б золотника 5. Проходжидкости, через дополнительные каналы 9, 16 и 17 золотника 5 и каналы 15 корпуса 1 исключен, та:к как путь потоку преграждают кольцо 18, псйтому д:авлёниё в 1наШ ;нокомпрессорных трубах 4 перемещает зрлотник 5 в нижнее положение. В этом случае Жидкость, проходя через дополнительный канал 9 золотника 5, поднимает шар 13 и через дополнительные каналы 16, 17 золотника 5 и каналы 15 корпуса 1 пбпаДает в подпакерную зону скважин.. Это позволяет осуществлять промывку забоя скважИны, циркулируя через канал 6 и 7 золотника 5. При этом канал 7 и канал 3 корпуса 1 Сбвмёщёны и жидкость через эти каналы выносится в затрубное пространство скважины над пакером. По прекращению прокачКи снижают давление во внутренней полости насосно-компрессорных труб 4 и закрывают - Ш ШГ-1гтрЖелет(5 ми ряда насосно-компрессорных труб. В этом случае-жидкость, нижнего пласта, не имея возможности проходить через каналы 6 и 7 золотника 5 в затрубное пространство и На даевную поверхность по ряду насоснокомпрессорных труб, параллельно расположенных с рядом 4 (выхо/гэтогб ряда закрывают), проходит через каналы 3 корпуса 1 и дополнительные каналы 16 и 17, вьШблнён НьТе в верхнем и среднем сечении золотника 5. При этом шар 13 изолирует полость 11 от внутритрубного пространства. Вслед этбго пластовая жидкость своим дав лением перемещает золотник 5 в верхнее положение. При появлеНии потока жидкос Гй 1Та тзытоде колонны насосно- компрессорных труб 4 закрывают золотниковый клапан Г 9т крыв а1бт ВьТХОд .Жидкости надпакерного Г1:таста по параллельно расположенному с рядом 4 ряду насосно-компрессорных труб. Для закрытия золотника 5 нет необходимое702158ти в пласте иметь избыточное давление над давлением жидкости в полости труб 4, поэтому золотник 5 перемещается как толькЬ давление в нижнем пласте превысит давление в полости насосно-компрессорных труб 4 на величину, необходимую для преодоления веса золотника 5 и сил трения между золотником 5 и корпусом 1. . Таким образом, для управления золотниковым клапаном не требуется проведения Дополнительных операций, таких как спуск й пбдъём itfapa -или прочего инструмента, а такЖе изменение направления потоков заканчиваемой жидкости из затрубного прбстранства в полость труб 4. Кроме того, центральный канал насосно-компрессорных труб может быть закрыт каким-либо видом оборудования, ввиду исключения спуска шаров Ил И инструментов для управления клапаном. Однако оборудование, закрывающее проход труб 4, должно при необходимости пропускать через себя поток жИДКбсти, подаваемой с устья. При насосной эксплуатацииэто достигается залавливанием плунжером всасывающего клапана., Формула изобретения Золотниковый клапан для одновременной раздельной эксплуатации, содержащий связанный с колонной насосно-компрессорных труб кбрпус с осевыц и радиальным канаЛами, в котором установлен золотник с каналами, и Шары, перекрывающие осевой канал золотника, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса управления клапаНбм, в золбтнике выполнены дополнительные каналы и установлена перегородка, образуйЩая с ним две связанные с пбдпакернъШ пространством полости, в котбрых установлены шарь1, причем одна из полостей связана с внутритрубным пространством, а другая с затрубным пространством скважины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Оборудование для раздельной эксплуатации нефтяных и газбвых скважин (каталог). ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1975, с. 119-120. 2. Оборудование для раздельной эксплуатации нефтяных И газовых скважин (каталог). ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1975, с. 33 (прототип).