RU2656536C1 - Cutoff valve - Google Patents
Cutoff valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656536C1 RU2656536C1 RU2017126928A RU2017126928A RU2656536C1 RU 2656536 C1 RU2656536 C1 RU 2656536C1 RU 2017126928 A RU2017126928 A RU 2017126928A RU 2017126928 A RU2017126928 A RU 2017126928A RU 2656536 C1 RU2656536 C1 RU 2656536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axial channel
- hollow plunger
- seat
- valve
- sleeve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/08—Valve arrangements for boreholes or wells in wells responsive to flow or pressure of the fluid obtained
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/002—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода пластовой жидкости, в горизонтальных скважинах, разрабатывающих пласт с применением тепловых методов.The invention relates to devices for regulating the flow of formation fluid in horizontal wells developing a formation using thermal methods.
Известен регулятор потока жидкости (см. Патент US №4858644, опубликован 31.05.1988 г.), состоящий из полого корпуса со ступенчатым осевым каналом, в котором размещен подпружиненный поршень со штуцером, опирающийся на пружину, которая играет роль ограничителя расхода пластовой жидкости. Другим концом пружина опирается на посадочное место в переходнике, в котором выполнены циркуляционные отверстия, для связи осевого канала полого корпуса с каналом переходника.A known fluid flow regulator (see US Patent No. 4858644, published 05/31/1988), consisting of a hollow body with a stepped axial channel in which a spring-loaded piston with a fitting, based on a spring, which plays the role of a flow rate limiter, is placed. At the other end, the spring rests on a seat in the adapter in which the circulation holes are made to connect the axial channel of the hollow body with the channel of the adapter.
Работа устройства заключается в следующем:The operation of the device is as follows:
Рабочая (пластовая) жидкость, через осевой канал штуцера, подается в осевой канал поршня и далее внутрь полости, ограниченной витками пружины, в зазоре между которыми жидкость перетекает в камеру, окружающую пружину, и далее через отверстия в теле переходника подается в его осевой канал. За счет уменьшения зазора между витками пружины происходит изменение расхода потока жидкости.The working (reservoir) fluid, through the axial channel of the fitting, is fed into the axial channel of the piston and then into the cavity bounded by the coil of the spring, in the gap between which the fluid flows into the chamber surrounding the spring, and then through the holes in the body of the adapter is fed into its axial channel. By reducing the gap between the spring coils, the flow rate of the fluid changes.
Это достигается путем перемещения поршня, с изменением дифференциального давления.This is achieved by moving the piston, with a change in differential pressure.
Регулятор компенсирует скорость потока жидкости в автоматическом режиме.The regulator compensates for the fluid flow rate in automatic mode.
К недостаткам конструкции следует отнести:The disadvantages of the design include:
- ограничение расхода жидкости штуцером и щелевыми зазорами между витками пружины, в зависимости от перепада давления на поршне. Поршень при этом может совершать возвратно-поступательное движение, с положением на поток импульсов расхода и давления, что предопределяет нестабильный во времени расход жидкости.- limiting the flow rate of the fitting and the gap between the turns of the spring, depending on the pressure drop across the piston. In this case, the piston can make a reciprocating motion, with the position on the flow of pulses of flow and pressure, which determines the fluid flow rate unstable in time.
При этом не имеется возможности полного прекращения подачи жидкости.However, there is no possibility of a complete cessation of fluid supply.
Регулятор потока при малом перепаде давления работать не может, поскольку усилие, развиваемое пружиной, недостаточно для возврата клапана на седло.The flow regulator cannot work with a small pressure drop, since the force exerted by the spring is not enough to return the valve to the seat.
Известен гидродинамический пульсатор давления (см. патент РФ №2212513, опубликован 20.09.2003 г.).Known hydrodynamic pressure pulsator (see RF patent No. 2212513, published September 20, 2003).
Изобретение предназначено для воздействия на продуктивные пласты и очистки призабойной зоны скважин.The invention is intended to impact on reservoirs and cleaning the bottom-hole zone of wells.
В корпусе с окнами, перекрытыми подпружиненным элементом, размещены седло и запорный орган, который выполнен в виде подпружиненного поршня, размещенного внутри втулки. Надпоршневая полость поршня сообщается постоянно с полостью высокого давления. Надпоршневая полость сообщена с областью пульсирующего давления через демпфирующее отверстие в нижней крышке корпуса и подпружиненный перепускной клапан, который имеет возможность регулировать гидравлическое сопротивление.In the case with windows covered by a spring-loaded element, a saddle and a locking element are placed, which is made in the form of a spring-loaded piston located inside the sleeve. The piston cavity of the piston communicates continuously with the high pressure cavity. The supra-piston cavity is in communication with the pulsating pressure region through a damping hole in the lower housing cover and a spring-loaded bypass valve, which has the ability to adjust the hydraulic resistance.
Жесткость пружины втулки выше жесткости пружины поршня. Внутренний диаметр канала в седле выполнен меньше внутреннего диаметра втулки.The stiffness of the sleeve spring is higher than the stiffness of the piston spring. The inner diameter of the channel in the saddle is made smaller than the inner diameter of the sleeve.
Под действием перепада давления, при расчетном значении происходит перемещение поршня, а перепускной клапан остается на прежнем месте. При росте давления внутри пульсатора при его превышении, достаточном для сжатия пружины, клапан отрывается от седла и жидкость с гидроударом поступает через перепускные окна в полость с пульсацией давления. После падения давления поршень с клапаном под воздействием сжатых пружин возвращается в исходное положение, с перекрытием подачи жидкости.Under the influence of the pressure drop, at the calculated value, the piston moves, and the bypass valve remains in its place. When the pressure inside the pulsator rises when it is exceeded enough to compress the spring, the valve breaks away from the seat and the fluid with water hammer enters through the bypass windows into the cavity with pressure pulsation. After pressure drop, the piston with the valve under the influence of compressed springs returns to its original position, with the liquid supply shut off.
К недостаткам конструкции следует отнести:The disadvantages of the design include:
- устройство обладает достаточной сложностью и может работать при достаточно большом перепаде давления.- the device has sufficient complexity and can work with a sufficiently large pressure drop.
При этом конструктивно устройство имеет ограничение по диаметру, поскольку применяется в скважине.In this case, the device is structurally limited in diameter, since it is used in a well.
Жесткость пружин определяется из возможности удерживать клапан закрытым, при восприятии им высокого перепада давления, порядка ΔР=2÷3 МПа и более.The stiffness of the springs is determined from the ability to keep the valve closed, with the perception of a high pressure drop, of the order of ΔP = 2 ÷ 3 MPa or more.
Применение устройства также ограничено температурой в скважине, что ограничивает его применение при высоких температурах, например, при использовании тепловых методов, где температура может достигать Т=200°С и более. Известна, например, разработка Ярегского месторождения термошахтным способом (см. Обзорная информация "Особенности теплового воздействия в условиях трещиноватопористых коллекторов, содержащих высоковязкую нефть" / A.M. Рузин, Л.Ш. Ибрагимов и другие. Серия "Нефтепромысловое дело". ВНИИОЭНГ. Выпуск №10(99). Москва, 1985 г.).The use of the device is also limited by the temperature in the well, which limits its use at high temperatures, for example, when using thermal methods, where the temperature can reach T = 200 ° C or more. For example, the development of the Yaregskoye field by the thermal mine method is known (see Overview "Features of thermal exposure under conditions of fractured-porous reservoirs containing highly viscous oil" / AM Ruzin, L.Sh. Ibragimov and others. Series "Oilfield business. VNIIOENG. Issue No. 10 (99). Moscow, 1985).
В данной работе отмечается, что добыча нефти ведется из шахты, в которую выходят трубы из горизонтальных, под небольшим углом, скважин. Разогрев пласта ведется путем подачи пара с поверхности по вертикальным скважинам. При этом температура в шахте может доходить до Т=÷50°С, что опасно для обслуживающего персонала.In this paper, it is noted that oil is extracted from a mine, into which pipes come from horizontal, at a small angle, wells. The formation is heated by supplying steam from the surface through vertical wells. At the same time, the temperature in the mine can reach T = ÷ 50 ° C, which is dangerous for maintenance personnel.
В горизонтальных скважинах периодически накапливается нефть и парогазовая смесь. По мере накопления нефти ее сливают путем открытия задвижки, и закрывают в момент начала прорыва пара.In horizontal wells, oil and gas-vapor mixture periodically accumulate. As the oil accumulates, it is drained by opening the valve, and close at the moment the steam breakthrough begins.
Перепад давления, при котором происходит весь процесс, не превышает ΔР=0,1÷0,15 МПа.The pressure drop at which the whole process occurs does not exceed ΔP = 0.1 ÷ 0.15 MPa.
При таком малом перепаде давления и наличия парогазовой смеси, устройство по данному патенту работать не может.With such a small pressure drop and the presence of a vapor-gas mixture, the device according to this patent cannot work.
Известна конструкция гидродинамического пульсатора (см. патент РФ №2446269).A known design of a hydrodynamic pulsator (see RF patent No. 2446269).
Гидродинамический пульсатор состоит из корпуса с перепускными окнами, снабженными нижней крышкой. В осевом канале корпуса, в верхней части размещено седло, к которому пружиной поджат торцовый клапан с втулкой, снабженной внутренним кольцевым выступом на нижнем конце.The hydrodynamic pulsator consists of a housing with bypass windows equipped with a bottom cover. In the axial channel of the housing, in the upper part there is a saddle, to which the end valve with a sleeve equipped with an inner annular protrusion at the lower end is spring loaded.
Внутри осевого канала клапана установлен кольцевой поршень, поджимаемый к посадочному месту на седле пружиной, опирающейся на внутренний кольцевой выступ втулки. Кольцевой поршень снабжен полым штоком, в осевом канале которого содержится дроссель. Нижняя крышка снабжена иглой, входящей в осевой канал дросселя. Внутренняя полость осевого канала корпуса постоянно гидравлически связана перепускным, или иначе демпфирующим каналом, в теле корпуса, с полостью отводящего патрубка. Ход седла в осевом канале корпуса ограничен стопором.An annular piston is installed inside the axial channel of the valve, which is pressed against the seat on the saddle by a spring resting on the inner annular protrusion of the sleeve. The annular piston is equipped with a hollow rod, in the axial channel of which the throttle is contained. The bottom cover is equipped with a needle entering the axial channel of the throttle. The internal cavity of the axial channel of the housing is constantly hydraulically connected bypass, or otherwise a damping channel, in the body of the housing, with the cavity of the outlet pipe. The seat travel in the axial channel of the housing is limited by a stop.
Игла содержит на внешней стороне продольные пазы, играющие роль дросселирующих каналов, суммарная площадь сечения которых, определяется исходя из дебита скважины и получение необходимой частоты пульсации.The needle contains on the outer side longitudinal grooves that play the role of throttling channels, the total cross-sectional area of which is determined based on the flow rate of the well and obtaining the necessary pulsation frequency.
Устройство в сборе устанавливается в осевом канале отводящего патрубка.The device assembly is installed in the axial channel of the outlet pipe.
При резком открытии торцового клапана происходит резкое увеличение расхода пластовой жидкости и скорости движения потока в осевом канале лифтовой колонны труб. Волна возмущения способствует созданию барьера на пути перемещения молекул парафина к стенке труб лифтовой колонны, с их абсорбцией.With a sharp opening of the end valve, there is a sharp increase in the flow rate of the reservoir fluid and the flow velocity in the axial channel of the pipe tubing string. The perturbation wave contributes to the creation of a barrier to the movement of paraffin molecules to the wall of the pipes of the lift column, with their absorption.
К недостаткам конструкции следует отнести:The disadvantages of the design include:
- необходимость иметь достаточно большой диаметр осевого канала полого штока, в сочетании с большим диаметром торцового клапана нужно иметь пружину большого осевого усилия, что достаточно сложно получить, особенно при ограниченных диаметральных размерах конструкции;- the need to have a sufficiently large diameter of the axial channel of the hollow rod, in combination with a large diameter of the mechanical valve, you need to have a spring of large axial force, which is quite difficult to obtain, especially with limited diametrical dimensions of the structure;
- исходя из этого, можно сделать вывод о низкой надежности конструкции;- based on this, we can conclude about the low reliability of the design;
- сложность настройки на технологический режим работы скважины.- the complexity of tuning to the technological mode of operation of the well.
Известна конструкция клапана-отсекателя (см. патент РФ №2533394, опубликован 20.11.2014 г.), принятая авторами за прототип.The known design of the shutoff valve (see RF patent No. 2533394, published November 20, 2014), adopted by the authors as a prototype.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и применяется в скважинах, в составе лифтовой колонны труб. Клапан-отсекатель состоит из разъемного корпуса, с седлом в осевом канале. Ниже установлен полый плунжер с кольцевым выступом, жестко связанный через полую трубку с тарельчатым клапаном. Полый плунжер опирается на пружину с гайкой. В осевом канале полого плунжера выполнен упор, на который опирается втулка, снабженная радиальными отверстиями, чередующимися с осевыми отверстиями, которые соединяют полость под полым плунжером с полостью под седлом. В осевом канале втулки размещена полая трубка, снабженная тарельчатым клапаном. Полый плунжер с кольцевым выступом образует с разъемным корпусом кольцевую камеру, гидравлически связанную через радиальное отверстие в полом плунжере и радиальные отверстия во втулке, с ее осевым каналом и каналом полой трубки. Втулка снабжена донышком, в котором выполнено центральное отверстие и установлен перепускной клапан, перекрывающий своей тарелью перепускные отверстия, соединяющими осевой канал втулки, с осевым каналом разъемного корпуса над полым плунжером, при открытом перепускном клапане, ограниченным по ходу вверх стопорным кольцом. В осевом канале разъемного корпуса установлена упорная втулка, с возможностью образования подвижного соединения с верхним концом полого плунжера. Полость над кольцевым выступом полого плунжера, через отверстие в его теле сообщается с осевым каналом над втулкой. Устройство устанавливается в составе колонны труб.The invention relates to the oil and gas industry and is used in wells, as part of an elevator pipe string. The shut-off valve consists of a detachable body, with a seat in the axial channel. Below is a hollow plunger with an annular protrusion, rigidly connected through a hollow tube to a poppet valve. The hollow plunger rests on a spring with a nut. An emphasis is made in the axial channel of the hollow plunger, on which a sleeve is supported, provided with radial holes alternating with axial holes that connect the cavity under the hollow plunger with the cavity under the saddle. In the axial channel of the sleeve there is a hollow tube equipped with a poppet valve. A hollow plunger with an annular protrusion forms an annular chamber with a detachable body hydraulically connected through a radial hole in the hollow plunger and radial holes in the sleeve, with its axial channel and the hollow tube channel. The sleeve is provided with a bottom, in which a central hole is made and a bypass valve is installed, blocking the bypass holes with its plate, connecting the axial channel of the sleeve with the axial channel of the split housing above the hollow plunger, with the bypass valve open, limited by the snap ring upward. A thrust sleeve is installed in the axial channel of the detachable body, with the possibility of forming a movable connection with the upper end of the hollow plunger. The cavity above the annular protrusion of the hollow plunger, through the hole in its body communicates with the axial channel above the sleeve. The device is installed as part of a pipe string.
Тарельчатый клапан усилием сжатой пружины поджимается к седлу, расположенному в осевом канале разъемного корпуса. Давление рабочей жидкости в колонне труб, через осевой канал полой трубки, радиальные отверстия в теле втулки и радиальное отверстие в теле полого плунжера воздействует на кольцевой выступ снизу, что обеспечивает сохранность контакта тарельчатого клапана с поверхностью седла. То же самое давление воспринимается площадью сечения того же тарельчатого клапана.The poppet valve is pressed by a spring force against a seat located in the axial channel of the split housing. The pressure of the working fluid in the pipe string through the axial channel of the hollow tube, the radial holes in the body of the sleeve and the radial hole in the body of the hollow plunger acts on the annular protrusion from below, which ensures the contact of the poppet valve with the surface of the seat. The same pressure is perceived by the cross-sectional area of the same poppet valve.
Площадь сечения кольцевого выступа принимается меньше площади сечения тарельчатого клапана, что обеспечивает его поджим к седлу пружиной. При избыточном давлении над тарельчатым клапаном, превышающим гидравлическое давление от столба рабочей жидкости, тарельчатый клапан отрывается от седла, с образованием гидравлической связи осевого канала труб с осевым каналом разъемного корпуса над втулкой. Рабочая жидкость через осевые отверстия во втулке проходит на забой скважины. Полый плунжер, при отрыве тарельчатого клапана от седла, под воздействием избыточного давления, перемещается до упора в уступ.The cross-sectional area of the annular protrusion is taken less than the cross-sectional area of the poppet valve, which ensures that it is pressed against the seat by a spring. If the overpressure above the poppet valve exceeds the hydraulic pressure from the column of the working fluid, the poppet valve comes off the seat, with the formation of a hydraulic connection between the axial channel of the pipes and the axial channel of the split housing above the sleeve. The working fluid through the axial holes in the sleeve passes to the bottom of the well. A hollow plunger, when the poppet valve is separated from the seat, under the influence of excessive pressure, moves to the stop in the ledge.
После прекращения подачи рабочей жидкости полый плунжер вместе с втулкой и тарельчатым клапаном поднимается вверх в осевом канале разъемного корпуса с посадкой тарельчатого клапана на седло. Это позволяет исключить попадание рабочей жидкости в продуктивный пласт, что важно для сохранения газовых скважин на подземных хранилищах газа.After the supply of the working fluid is stopped, the hollow plunger, together with the sleeve and the poppet valve, rises upward in the axial channel of the split housing with the poppet valve landing on the seat. This eliminates the ingress of working fluid into the reservoir, which is important for the preservation of gas wells in underground gas storages.
Недостатки конструкции и работы устройства.The disadvantages of the design and operation of the device.
В случае оснащения нефтяных скважин, добыча в которых ведется с применением тепловых методов, устройство работать не может.In the case of equipping oil wells, the production of which is carried out using thermal methods, the device cannot work.
При этом давление пластового флюида может быть недостаточным, чтобы открыть тарельчатый клапан и сжать пружину, что также предопределяет несрабатывание устройства.In this case, the pressure of the reservoir fluid may be insufficient to open the poppet valve and compress the spring, which also determines the failure of the device.
При установке устройства в составе труб в скважине, невозможно провести перенастройку на новый режим без демонтажа с места применения.When installing the device in the composition of the pipes in the well, it is impossible to reconfigure to a new mode without dismantling from the place of use.
Для открытия тарельчатого клапана при малом перепаде давления невозможно создать достаточное осевое усилие без применения дополнительного силового узла.To open the poppet valve with a small pressure drop, it is impossible to create sufficient axial force without the use of an additional power unit.
Ограничения по диаметральным размерам устройства, накладываемым конструкцией скважины, влияет на пропускную способность устройства из-за малой пропускной способности пластовой жидкости через осевые отверстия во втулке.Limitations on the diametral dimensions of the device imposed by the well design affects the throughput of the device due to the low throughput of the reservoir fluid through the axial holes in the sleeve.
Конструкция клапана не предназначена для работы при высоких температурах пластовой жидкости и не может реагировать на изменение этой температуры.The valve design is not designed to operate at high temperatures in the reservoir fluid and cannot respond to changes in this temperature.
Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в следующем:The technical result that can be obtained by implementing the invention is as follows:
- возможность обеспечения работы клапана при малом перепаде давления при попеременном воздействии на него двух сред - пластовой жидкости и парогазовой смеси;- the ability to ensure the operation of the valve with a small pressure drop during the alternate action of two media on it - formation fluid and gas-vapor mixture;
- возможность закрытия клапана при воздействии парогазовой смеси с изоляцией полости шахты от горизонтальной скважины;- the ability to close the valve when exposed to gas-vapor mixture with isolation of the cavity of the mine from a horizontal well;
- возможность открытия клапана пластовой жидкости на подачу в шахту, обладающей меньшей температурой, чем парогазовая смесь;- the ability to open the reservoir fluid valve for supply to the mine, which has a lower temperature than the vapor-gas mixture;
- возможность продувки внутренней полости клапана от механических частиц, для очистки посадочной поверхности седла и торцового клапана, от внешнего источника низконапорного инертного газа.- the ability to purge the internal cavity of the valve from mechanical particles, to clean the seating surface of the seat and mechanical valve, from an external source of low-pressure inert gas.
Технический результат достигается тем, что устройство состоит из разъемного корпуса с ниппелем на внешней стороне, с седлом в осевом канале, подпружиненного тарельчатого клапана с толкателем внутри втулки, снабженной ребрами на внешней стороне и донышком в средней части, над которым размещен контейнер, с образованием кольцевого зазора, гидравлически связанного перепускными отверстиями, с осевым каналом разъемного корпуса. Полый плунжер обращен торцовой частью к донышку, в котором выполнено центральное отверстие с ответной расточкой и установлен толкатель с кольцевым выступом, пропущенный верхним концом внутрь контейнера, с расположением нижнего конца в осевом канале полого плунжера и зафиксированного гайкой. Нижний конец полого плунжера, снабжен тарельчатым клапаном. В осевом канале седла установлена гайка с соединительными ребрами и шайбой на верхнем конце, на которую опирается пружина. Контейнер заполнен терморасширяющимся веществом, например, церезином с медными опилками, а седло выполнено из термостойкого материала, например, фторопласта.The technical result is achieved in that the device consists of a detachable body with a nipple on the outside, with a seat in the axial channel, a spring-loaded poppet valve with a pusher inside the sleeve, equipped with ribs on the outside and a bottom in the middle part, above which the container is placed, with the formation of an annular the gap hydraulically connected bypass holes, with the axial channel of the split housing. The hollow plunger faces the bottom with the end part, in which a central hole with a reciprocal bore is made and a pusher with an annular protrusion is inserted, the upper end skipped inside the container, with the lower end located in the axial channel of the hollow plunger and fixed with a nut. The lower end of the hollow plunger is equipped with a poppet valve. A nut with connecting ribs and a washer is installed in the axial channel of the saddle at the upper end, on which the spring rests. The container is filled with a thermally expanding substance, for example, ceresin with copper filings, and the saddle is made of a heat-resistant material, for example, fluoroplastic.
Клапан-отсекатель показан на рисунках, где:The shut-off valve is shown in the figures, where:
- на фиг. 1 - общий вид конструкции в разрезе в положении "открыто";- in FIG. 1 is a general sectional view of the structure in the open position;
- на фиг. 2 - конструкция устройства в разрезе в положении "закрыто";- in FIG. 2 - sectional design of the device in the closed position;
- на фиг. 3 - показана схема монтажа клапана-отсекателя в шахте на выходном конце трубы горизонтальной скважины.- in FIG. 3 - shows the installation diagram of the shut-off valve in the shaft at the output end of the horizontal well pipe.
Клапан-отсекатель состоит из разъемного корпуса 1, осевой канал 2 которого перекрыт сверху переходником 3.The shut-off valve consists of a
На нижнем конце разъемного корпуса 1 установлено седло 4 с защитной шайбой 5, поджимаемые снизу ввертышем 6, в средней части которого установлена гайка 7 с шайбой 8, связанная с ним соединительными ребрами 9.A
Над седлом 4 в осевом канале 2 разъемного корпуса 1 установлена втулка 10 с донышком 11, под которым размещен полый плунжер 12 с тарельчатым клапаном 13, в осевом канале 2, поджатым к донышку 11 пружиной 14. Втулка 10 имеет расточку 15 в верхней части, в которой размещается контейнер 16, с образованием кольцевого зазора 17, гидравлически связанного через перепускные отверстия 18, с осевым каналом 2 разъемного корпуса 1. Внутри контейнера 16 установлен отражатель 19 и толкатель 20, пропущенный через донышко 11 и тело полого плунжера 12 тарельчатого клапана 13. Толкатель 20 снабжен кольцевым выступом 21, входящим в ответную расточку 22 в торце полого плунжера 12, и закреплен гайками 23. Внутри контейнер 16 заполнен терморасширяющимся веществом, изолированным от воздействия внешней среды. Контейнер 16 зафиксирован в осевом канале втулки 10 гайкой 24. В полом плунжере 12, в его торцовой части, обращенной к донышку 11, выполнено дренажное отверстие 25. Втулка 10 снабжена ребрами 26, которые входят в расточку 27, в месте соединения частей разъемного корпуса 1.Over the
Кольцевой зазор между втулкой 10 и телом полого плунжера 12, перекрыт уплотнительным кольцом 28. Переходник 3 снабжен ниппелем 29, для соединения осевого канала 2 разъемного корпуса 1 с пневмопроводом, для подачи инертного газа и продувки механических примесей, при их скоплении внутри.The annular gap between the
Работа устройства.The operation of the device.
Клапан-отсекатель в сборе монтируется на выходном конце трубы горизонтальной скважины в открытом положении.The shut-off valve assembly is mounted on the outlet end of the horizontal well pipe in the open position.
При открытии зазора между тарельчатым клапаном 13 и седлом 4 пластовая жидкость из осевого канала 2 устройства перетекает через кольцевой зазор между тарельчатым клапаном 13 и седлом 4, за пределы устройства, обтекая соединительные ребра 9.When opening the gap between the
Пластовая жидкость нагрета до температуры порядка Т=75÷80°С, что приводит к прогреву элементов конструкции.The reservoir fluid is heated to a temperature of the order of T = 75 ÷ 80 ° C, which leads to heating of the structural elements.
Скопившаяся порция пластовой жидкости истекает за счет наличия перепада давления от столба жидкости и парогазовой смеси. После слива пластовой жидкости происходит прорыв парогазовой смеси, обладающей более высокой температурой, порядка Т=100÷110°С, что приводит к прогреву контейнера 16 и всей конструкции, в том числе и терморасширяющего вещества внутри контейнера 16. Расширение этого вещества, приводит к росту давления, которое воздействует на площадь сечения толкателя 20, с его перемещением вниз, вместе с полым плунжером 12. Полый плунжер 12 преодолевает сопротивление пружины 14 и тарельчатым клапаном 13 садится на седло 4, с изоляцией осевого канала 2 от внешней среды и прекращением подачи парогазовой смеси в штольню. Затем происходит накопление пластовой жидкости в скважине, со снижением температуры деталей устройства.The accumulated portion of the reservoir fluid expires due to the presence of a pressure drop from the liquid column and the gas mixture. After the formation fluid is drained, a vapor-gas mixture breaks out, having a higher temperature, of the order of T = 100 ÷ 110 ° C, which leads to heating of the
При охлаждении пластовой жидкости в осевом канале 2 устройства, за счет конвекционного взаимодействия с окружающей средой, происходит также снижение температуры терморасширяющего вещества внутри контейнера 16.When cooling the formation fluid in the
Усилием сжатой пружины 14 полый плунжер 12 с тарельчатым клапаном 13 перемещается вверх относительно втулки 10, с открытием кольцевого зазора между седлом 4 и тарельчатым клапаном 13.By the force of the
Это происходит за счет уменьшения объема терморасширяющего вещества внутри контейнера 16.This is due to a decrease in the volume of thermally expanding substances inside the
За счет наличия дренажного отверстия 25 в торцовой части полого плунжера 12, уплотнительное кольцо 28 при открытом положении клапана-отсекателя, находится в нейтральном положении. При закрытом положении уплотнительное кольцо 28 изолирует кольцевой зазор и исключает переток пластовой жидкости из осевого канала 2 разъемного корпуса 1 на выброс в штольню.Due to the presence of the
В качестве терморасширяющего вещества используют смесь из порошка церезина и гранул меди.A mixture of ceresin powder and copper granules is used as a thermal expansion agent.
При работе устройства возможно попадание механических частиц внутрь потоком пластовой жидкости, что может помешать герметичной посадки торцового клапана 13 на седле 4. Для этой цели устройство снабжено ниппелем 29, которым подсоединяется к газопроводу с инертным газом, из которого при подаче струи, возможно, удаление механических частиц из устройства, что обеспечивает надежность его работы.During the operation of the device, mechanical particles may get inside the flow of formation fluid, which may prevent the end-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126928A RU2656536C1 (en) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Cutoff valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126928A RU2656536C1 (en) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Cutoff valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2656536C1 true RU2656536C1 (en) | 2018-06-05 |
Family
ID=62560596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017126928A RU2656536C1 (en) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Cutoff valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2656536C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2722362A1 (en) * | 1976-05-17 | 1977-12-15 | Daihatsu Diesel Mfg | TEMPERATURE CONTROLLED VALVE |
GB1594690A (en) * | 1977-06-08 | 1981-08-05 | Eaton Corp | Thermally responsive fluid pressure valves |
US4858644A (en) * | 1988-05-31 | 1989-08-22 | Otis Engineering Corporation | Fluid flow regulator |
RU2212513C1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-09-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Hydrodynamic pulsed-pressure generator |
RU2446269C1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-03-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "НОВАТЭК-ТАРКОСАЛЕНЕФТЕГАЗ" | Hydrodynamic pulsator |
RU2533394C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Cut-off valve |
-
2017
- 2017-07-26 RU RU2017126928A patent/RU2656536C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2722362A1 (en) * | 1976-05-17 | 1977-12-15 | Daihatsu Diesel Mfg | TEMPERATURE CONTROLLED VALVE |
GB1594690A (en) * | 1977-06-08 | 1981-08-05 | Eaton Corp | Thermally responsive fluid pressure valves |
US4858644A (en) * | 1988-05-31 | 1989-08-22 | Otis Engineering Corporation | Fluid flow regulator |
RU2212513C1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-09-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Hydrodynamic pulsed-pressure generator |
RU2446269C1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-03-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "НОВАТЭК-ТАРКОСАЛЕНЕФТЕГАЗ" | Hydrodynamic pulsator |
RU2533394C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Cut-off valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7654333B2 (en) | Downhole safety valve | |
US6637510B2 (en) | Wellbore mechanism for liquid and gas discharge | |
US4360064A (en) | Circulating valve for wells | |
US20110198097A1 (en) | Autonomous inflow control device and methods for using same | |
RU2516708C2 (en) | Subsurface safety valve | |
US20090205831A1 (en) | Method and tool for unblocking a control line | |
EP3230556B9 (en) | A bellows valve and an injection valve | |
US9376896B2 (en) | Bottomhole assembly for capillary injection system and method | |
KR20140031232A (en) | In-line back pressure fluid regulator | |
RU2550119C1 (en) | Hydraulic impact device | |
RU2539504C1 (en) | Device for injection of fluid into bed | |
RU2533394C1 (en) | Cut-off valve | |
RU2656536C1 (en) | Cutoff valve | |
US3456722A (en) | Thermal-operated valve | |
RU2581075C2 (en) | Regulated valve | |
RU2229586C1 (en) | Controller valve | |
EP1272733B1 (en) | Differential flow control valve | |
RU2668100C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
RU2644312C1 (en) | Cutoff valve | |
RU2693211C1 (en) | Circulating valve | |
US3066690A (en) | Well injection and bleed valve | |
RU2528474C1 (en) | Universal valve | |
RU2194152C2 (en) | Downhole plant for regulation and shutoff of medium flow | |
US3270765A (en) | Gas lift valves | |
US3105509A (en) | Well chamber valve |