Забойный отсек атель Советский патент 1982 года по МПК E21B34/06 

(5А) ЗАБОЙНЫЙ ОТСЕКАТЕЛЬ

Изобретение относится к нефтегазо добывающей промышленности, в частности к области,, связанной с временным перекрытием ( герметизации ) центрального канала скважины для предупреждения открытых не(Ьтяных и газовых фонтанов при аварийных ситуациях, и может быть использовано в фонтанирую щих скважинах, как одино1 ных, так и образущих куст (с количеством до восьми р. Известен забойный отсекатель, состоящий из подпружиненного тарельчатого клапана, спускаемого на забой с помощью троса. tCnanaH отрегулирован на определенный перепад давления до и после него и при увеличении расход продукции скванины он закрывается П К недостаткам этого отсекателя относят большую точность настройки и возможность разъедания струей жидкости поверхности сопряжения клапана особенно при содержании в продукции абразивных частиц. Наиболее близким к предлагаемому является забойный отсекатель, включающий корпус, запорный элемент, зубчатую шестерню, размещенную на оси запорного элемента, зубчатую рейку, взаимодействующую с шестерней, механизм управления запррным элементом k недостаткам известного отсекателя относят низкую надежность работы механизма управления из-за возможности прилипания поверхности шара к сопрягаемой поверхности корпуса, в связи с чем затрудняется его поворот . Цель изобретения - повышение надежности в работе механизма управления за счет уменьшения усилия поворота запорного элемента при использовании пробкового запорного элемента. Поставленная цель достигается тем, что в забойном отсекателё, включаюем корпус, запорный элемент, зубчаую иест.ерню, размещенную на оси заорного элемента, зубчатую рейку,взаимодеиствующую с шестерней, механизм управления запорным элементом, запорный элемент и зубчатая рейка имеют выступы для взаимодействия их между собой и перемещения запорного элемента в его-осевом направлении. На фиг. 1 изобрах(ен предлагаемый забойный отсекатель, продольный раз рез; на фиг„ 2 - разрез А-А на фиг. Устройство состоит из корпуса 1, в котором перемещается подпружиненный пружиной 2 поршень 3, уплотненный манжетами k. К поршню 3 прикреплен .шток 5. Внутри поршня имеется цилинд рй ческая стенка Ь, отделяющая его от продукции скважины. В стенке выполнено отверстие 7, соединяющее внутрен,нюю кольцевуюцилиндрическую полость с продукцией скважины Корпус имеет три неподвижных кольцевых перегородки 8, средняя перегородка отделяет толость цилиндра от запорного меха|Низма в виде пробкового крана. Шток 5 пропущен через среднюю и |нижнюю перегородки и уплотнен манжетами 9. По середине штока выполнены зубья 10 реечного зацепления, входящие в. зацепление с зубчатой шестерней 11, которая насажена на ось 12 пробки 13 и соединена с ней при помощи шть1ря 1, пропущенного в дуговой паз 1 шестерни 1.1, Шток имеет выступающий скос 16, при перемещении рейки упирающийся в торец оси12, С обеих сторон пробки 13 размещены манжеты 17 и 18, В камеры, образованные последними, подводится давление продукции скважины через отверстие 19 в нижней кольцевой перегородке. Устрой ство спускается на трубах 20. В за.трубном пространстве установлен па:кер 21, В случае управления клапаномотсекателем с поверхности отверстие закрывается, а рабочий агент подается в цилиндр по трубочке 22 от аккумуля тора давления (не показанJ, Забойный отсекатель работает следу ющим образом, Отсекатель опускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и устанавливают на забое, при этом затрубное пространство разобщается пакером. Пружина отрегулирована таким образом, что давление продукции скважины попав в кольцевой цилиндр, давит на поршень и поднимает его, Г1 еремещая .шток вверх. Зубчатая часть штока, поднявши(;ь вверх, открывает КОНУСНЯЙ 98 лапан. В случае пропуска жидкости ли же открытого фонтанирования проиводавление на забой уменьшается, следствие чего снижается давление в цилиндре с Освободившись от нагрузки, пружина проталкивает поршень вниз, ри этом клапан закрывается. Клапан работает на принципе самоуплотнения так как жидкость попадает справа и слева пробки. Так как площади конусных оснований у. обоих концов разные, то пробка прижимается к своему конусному основанию за счет разницы сил справа и слева Для облегчения страгивания пробки в первый момент и дальнейшего ее поворота на 90 в начале опускания рейки благодаря наличию паза 15 шестерня 11 вращается, но еще не вращает прббку. За это время скос 16 рейки упирается в ось 12 пробки, надавив на нее в осевом направлении конуса, преодолев прижимающую силу давления жидкости, частично перемещает пробку в осевом направлении конусного отверстия. После этого шестерня 11 поворачивается на угол, при котором дуговой паз своим торцом начинает давить на штырь Н пробки и вращать ее, закрывая пробковый клапан После закрытия клапана скос 16 оказывается ниже оси 12 и перестает упираться в нее,.благодаря.чему сила давления жидкости снова прижимает пробку к ее основанию. И наоборот, при открытии пробкового клапана скос поднимается вверх и снова начинает давить на ось 12, перемещая пробку вправо, при этом шестерня ввиду наличия паза 15 еще не вращает пробку. После того, как последняя отойдет от своего конусного основания, дуговой паз шестерни поворачивается на достаточный угол, чтобы начать давить на штырь k, и поворачивает пробку. После открытия пробки скос соскакивает с оси 12 и перестает давить на нее. Пробка снова самоуплотняется в своем конусном отверстии преобладающей силой давления жидкости справа. Эффективность Отсекателя определяется повышением надежности механизма управления за счет уменьшения усилия поворота запорного элемента.. Формула изобретения Забойный отсекатель, включающий корпус, запорный элемент, зубчатую