Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб Советский патент 1980 года по МПК E21B41/00 E21B17/00 

1.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для перекрытия проходного сечения пасосно-компрессорных труб перед их спуском и подъемом в нефтяные и нагнетательные скважины для предотвращения перелива жидкости, например, через колонну труб скважины.

Известно устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, содержащее стопорный механизм, расположенный с помощью муфты на колонне трУб и укрепленный ниппелем посредством подпружиненных плашек, запорный узел, состоящий из корпуса с окнами, в которых расположены фиксаторы, и втулку со шпилькой, предохраняющей устройство от преждевременного срабатывания 1.

Недостатком известного устройства является сложное конструктивное выполнение и низкая надежность.

Известно также устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, содержащее корпус, подвижный шток с уплотняющей манжетой и равномерно расположенными по окружности фиксаторами и обратный клапан {2.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, подвижный шток с уплотняющей манжетой и равномерно расположенными по окружности фиксаторами и обратный клапан, каждый фиксатор выполнен в виде подпружиненного шарика, расположенного в цилиндрическом гнезде штока, выполненном под углом к оси корпуса, пространство между торцовой поверхностью штока и обратного клапана заполнено жидкостью, а манжета выполнена двусторонней и расположена на верхнем конце штока.

Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб изображено на чертеже.

Оно содержит уплотняющие двусторонние эластичные манжеты 1 с распорным кольцом 2, которые крепятся к подвижному штоку 3 посредством болта 4 и шайбы 5, равномерно расположенные по окружности фиксаторы, каждый из которых выполнен в виде подпружиненного шарика 6, расположенного в цилиндрическом гнезде 7 штока 3, выполненном под углом к оси корпуса 8, внутри которого установлен плунжер 9 с

уплотнением 10, соединенный со штоком болтом 11. В нижней части корпуса 8 установлен обратный клапан, состоящий из корпуса 12, седла 13, запорной иглы 14, пружины 15 и регулировочной гайки 16. Пространство между торцовой поверхностью штока и обратного клапана заполнено несжимаемой жидкостью, например автолом.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом подъема насосно-компрессорных труб устройство через лубрикатор прокачивается в колонну насосно-компрессорных труб на нужный уровень, что определяется объемом закаченной жидкости. О том, что устройство дошло до упора, свидетельствует повышение давления, которое регистрируется на устье скважнны. Стопорение устройства происходит автоматически после снятия давления в насосно-компрессорных трубах над устройством и под действием давления пласта или искусственно созданным давлением через затрубное пространство. Под действием давления пласта происходит заклинивание шариков 6 между щтоком 3 устройства и внутренпей стенкой насосно-компрессорной трубы. Герметизация осуществляется с помощью самоуплотняющейся манжеты 1. При этом устройство извлекается вместе с трубами при их подъеме.

Перед началом спуска пасосно-компрессорных труб устройство вставляется в первую трубу- над пакером. При спуске труб, как только значение давления в них под устройством превысит давление в трубах над устройством, происходит стопорение устройства с помощью шариков 6. После окончания операции по спуску насоснокомпрессорных труб и монтажа арматуры скважины в колонне насосно-комнрессорных труб поднимается давление, шток 3 начинает двигаться вниз, и жидкость, находящаяся в устройстве между плунжером 9 щтока 3 и обратным клапаном, через седло 13 запорной иглы 14 выдавливается в скважину. Шарики 6 заходят в цилиндрические гнезда 7. О том, что вся жидкость выдавлена из устройства, судят по давлению на устье скважины, которое равно или выще устьевого давления скважины, плюс давление, на которое отрегулирован обратный клапан устройства с зчетом удельного веса прокачиваемой жидкости.

После этого излишнее давление на устье скважины сбрасывается. Под действием пластового давления или давления, создаваемого через затрубное пространство, щток 3 устройства начинает движение вверх, нри этом происходит заклинивание шариков 6 между цилиндрическим гнездом к внутренней поверхности корпуса, и все устройство вымывается потоком л идкости вверх, где через лубрикатор извлекается из скважины.

Изобретение позволяет с высокой надежностью перекрывать колонны насосно-компрессорных труб.

Формула изобретения

1.Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, содержащее корпус, подвижной щток с уплотняющей манжетой и равномерно расположенными по окружности фиксаторами и обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый фиксатор вынолнен в виде подпружиненного шарика, расположенного в цилиндрическом гнезде щтока, выполненном под углом к оси корпуса, пространство между торцовой поверхностью штока и обратного клапана заполнено жидкостью, а манжета расположена на верхнем конце щтока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что манжета выполнена двусторонней.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 441396, кл. Е 21В 43/12, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 325348, кл. Е 21В 41/00, 1966 (прототип).

п