RU1788215C

RU1788215C - Subsurface safety valve

Info

Publication number: RU1788215C
Application number: SU884623864A
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Белов; Игорь Владимирович Царьков; Валерий Иванович Беспалов
Original assignee: Самарский Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1993-01-15

Abstract

Использование: при эксплуатации нефт ных скважин. Сущность изобретени :устройство включает корпус 1 с самоуплотн ющимс 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 перекрыти сёдла 3. Толкатель 6 выполнен в виде трубы с радиальными отверсти ми 7 дл прохода жидкости и установки с возможностью взаимодействи с затвором 5 при открытии клапана. Установочна муфта 8 расположена на корпусе и имеет элементы дл св зи 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 толкател 6 выполнены соответственно замковый паз 12 и выступ дл размещени 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 дл размещени в нем седла 3 в рабочем положении. Устройство , приведенное в транспортн ое положение (толкатель .своим в ыступрм 13 закреплен в замковом лазу 12), опускаетс в скважину до посадки корпуса на ;колъце- вой выступ муфты 8. При дальнейшей подаче колонны .ИКТ,вниз кожух, упира сь, кольцевой выступ перемещаетс вверх, освобождает 3, которые фиксируютс в стопорном пазу 17 УМ. Поворотом толкател его выступ 13 выводитс из замкрвогб паза 12 корпуса. Далее, при подъеме толкател происходит сжатие пружины 4 и за счет того движение затвора вверх до упора в седло и выше. При этом эластичный элемент, деформиру сь полностью, перекрывает затрубное пространство, за счет чего и достигаетс цель изобретени . 5 ил.: . (Л С vl оо 00 гоUsage: in the operation of oil wells. SUMMARY OF THE INVENTION: the device includes a housing 1 with a self-sealing packer element 2 and a fixing seat on the outer surface of the metal seat 3, the pusher 6, the spring-loaded quick-release housing of the valve 5. The valve is installed with the possibility of overlapping saddles 3. The pusher 6 is made in the form of a pipe with radial openings 7 for the passage of fluid and installation, with the possibility of interaction with the valve 5 when opening the valve. The mounting sleeve 8 is located on the housing and has elements for communicating with the casing string and an annular protrusion on the inner surface in the upper part. The elastic element 11 is made in the form of a cylinder, in -L. : -.- L. ,,, s:.;; H ii: .4, - ,; .,. f the lower part of which is the seat 3. On the inner surface of the housing and in the upper part of the push rod 6, respectively, are made a locking groove 12 and a protrusion for placement in the groove. The fixing unit is made in the form of a radial inner housing nofl tfpy He | i: ii x; 3 1eflr (. With an annular protrusion 10. On the inner surface of the coupling 1.8 under the annular protrusion 10 there is a ring hebrew groove 17 of variable radius to accommodate a seat 3 in the working position. The device, brought to the transport position (the pusher, in its protrusion 13 is fixed in the locking hole 12), is lowered into the borehole until the housing fits on the ring projection of the coupling 8. Upon further supply of the column. ICT, down the casing abutting, the annular protrusion moves upwards, releases 3, which are fixed in the locking groove 17 of the PA. By turning the pusher, its protrusion 13 is withdrawn from the locking groove of the housing 12. Further, when the pusher is lifted, the spring 4 is compressed and the shutter moves up to the stop in the saddle and above. the elastic element, deforming completely, overlaps the annulus, due to which the object of the invention is achieved. 5 ill .:. (Л С vl оо 00

Description

Изобретение относитс к устройствам дл эксплуатацйи нефт ных скважин, в частности к скважинным клапанам предназначенным дл закрыти призабойной части продуктивного пласта в обсадной колонне при глушении скважины. The invention relates to devices for the exploitation of oil wells, in particular to well valves designed to close the bottom of the reservoir in the casing when killing the well.

Целью изобретени вл етс повышение надежности за счет повышени герметизирующей способности при разобщении продуктивных пластов большой мощности и упрощени технологий по установке и сн тию клапана.The aim of the invention is to increase reliability by increasing the sealing ability when separating high-yield reservoirs and simplifying valve installation and removal techniques.

На фиг. 1 показана конструкци i предлагаемого клапана-отсекател 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.In FIG. 1 shows the construction i of the proposed shut-off valve in the operating position; in FIG. 2 - the same in transport position; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 5 - village B-B in FIG. 2.

Устройство включает корпус 1 с самоуп- лотн ю ймс пакерным элементом 2 и фиксирующим узлом на наружной поверхности, металлическое седло 3, подпружиненный ; пружиной 4 относительно корпуса 1 тарельчатый затвор 5, установленный с возможностью перекрыти седла 3, и толкатель 6, выполненный в виде трубы, с радиальными отверсти ми 7 дл прохода жидкости, установленный с возможностью взаимодействи с затвором 5 при открытии клапана. Устройство также снабжено расположенной на корпусе 1 установочной муфтой 8 с элементами 9 дл св зи с колонной обсадных труб и кольцевым выступом 10 на внутренней поверхности в верхней ее части, и жестко св занным 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 толкател 6 выпол- нШы соответственно замковый паз 12 и выступ 13 дл размещени 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- действи 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 дл размещени в .нем защелок 15 в рабочем положении. .. .The device includes a housing 1 with a self-locking packer element 2 and a fixing unit on the outer surface, a metal seat 3, spring-loaded; spring 4 relative to the housing 1, a poppet valve 5 mounted with the possibility of overlapping the seat 3, and a pusher 6, made in the form of a pipe, with radial holes 7 for the passage of fluid, mounted to interact with the shutter 5 when the valve is opened. The device is also equipped with an installation sleeve 8 located on the housing 1 with elements 9 for communication with the casing string and an annular protrusion 10 on its upper inner surface, and an elastic element 11 rigidly connected to the housing 1 and made in the form of a cylinder , in the lower part of which there is a saddle 3, and on the inner surface of the core. pus Gy in the upper part of the pusher 6, respectively, has a locking groove 12 and a protrusion 13 for placement in the groove / in addition, the locking unit is made in the form of latches 15 spring-loaded radially in the housing 1, and, for a hundred and s n e n bg 6: with the possibility of acting with an annular protrusion 10 and releasing the latches 15 in the working position of the casing 16, the end of which is placed on the housing at the level of the latches in the transport position, and on the inner surface of the installation the coupling 8 under the annular protrusion 10, is made annular th locking groove 17 of varying radius for accommodating the latches 15 in the working position. ..

На фигурах также обозначены пружина 18, узел креплени 19 толкател к колонне насосно-компрессорных труб, цилиндрический направл ющий шток 20 с отверсти миThe figures also indicate the spring 18, the mounting unit 19 of the pusher to the string of tubing, a cylindrical guide rod 20 with holes

21 дл прохода жидкости, входна щель 22 замкового паза 12, упор 23.21 for the passage of fluid, the entrance slit 22 of the locking groove 12, the stop 23.

Устройство работает следующим обраЗОМ . / ; ;. : : - . -. The device operates as follows. /; ;. :: -. -.

При креплении скважины в эксплуатационной колонне на заданной глубине выше продуктивного пласта (интервала перфорации колонны) монтируетс установочна муфта 8. После вторичного вскрыти продуктйвного пласта перфорацией, перёд вызоврм притока нефти в скважину, производитс спуск на крлонне НКТ корпуса 1 с трлкателем 6i приведенных ранее в транспортное положение (фиг. 2). ПередWhen the well is fixed in the production string at a predetermined depth above the reservoir (the perforation interval of the string), an installation sleeve 8 is mounted. After the productive formation is opened a second time by perforation, before the oil is brought into the well, the casing 1 of the casing 1 is run down with the 6i treater previously brought into the transport position (Fig. 2). Before

спуском выполн ютс следующие операции . Перва нижн труба колонны НКТ, имеюща проходные радиальные отверсти в стенке, соедин етс посредством узла крепл енй 19 с трдкателем. После чего толкатель б помещаетс внутрь корпуса до упора в тарельчатый затвор 5 и, путем создани усили сверху вниз, преодолева сопротивление пружины 4 переводитс в крайнее нижнее положение (клапан открыт) (фиг. 2),The following operations are performed by descent. The first lower pipe of the tubing string having through radial openings in the wall is connected via the fastener assembly 19 to the friction unit. After that, the pusher b is placed inside the housing against the stop in the poppet 5 and, by creating a force from top to bottom, overcoming the resistance of the spring 4 is moved to its lowest position (valve open) (Fig. 2).

Затем осуществл етс закреплегние толкател в этом положении. Дл чего выступ 13 на толкателе б через вертикальную входную щель 22 вводитс в замковый паз 12 корпуса 1 (фиг. 3 и фиг. 5). Собранна таким образомThen, the fixed pusher in this position is carried out. For this, the protrusion 13 on the pusher b is inserted through the vertical entry slot 22 into the locking groove 12 of the housing 1 (Fig. 3 and Fig. 5). Assembled this way

система узлов клапана свободно спускаетс 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 фиксаци в стопорном пазу 17 установочной муфты 8the system of valve assemblies is freely lowered onto the tubing into the casing until the housing fits on the annular protrusion 10 of the installation sleeve: With a further minor supply (20-30 cm) of the tubing string downward, the spring 18 is fully compressed and the casing 16 is displaced upward, the spring-loaded locking latch 15 is opened and locked in the locking groove 17 of the mounting sleeve 8

путем поворота НКТ влево до упора 23 (фиг.by turning the tubing to the left until it stops 23 (Fig.

4V ... Х:- ,:,. V/ v- -. ; 4V ... X: -,:,. V / v- -. ;

Перевод клапана-бтсекател в закрытое положение (фиг. 1), осуществл етс следующим образом.: , .The transfer valve-bsekatel in the closed position (Fig. 1) is carried out as follows:,.

Перемещением НКТ вниз и ее поворотом влево выводитс выступ 13 толкател 6 из замкового паза 12 корпуса 1 освобожда толкатель 6,By moving the tubing down and turning it to the left, the protrusion 13 of the pusher 6 is removed from the locking groove 12 of the housing 1 of the release pusher 6,

При подъеме НКТ толкателем происходит сжатие пружины 4, и за счет этого движение цилиндрического направл ющего штока 20 вверх до упора затвора 5 в седло 3 и как следствие, одновременное сжатие эластичного элемента 11, пакеровка кольцевого зазора. Тем самым обеспечиваетс полное перекрытие пространства обсадной трубы, После чего через колонну НКТ скважина может быть заполнена буровым раствором и проведены необходимые работы.When the tubing is lifted by the pusher, the spring 4 is compressed, and due to this, the movement of the cylindrical guide rod 20 up to the stop of the shutter 5 in the seat 3 and, as a consequence, the simultaneous compression of the elastic element 11, packing of the annular gap. This ensures complete closure of the casing space, after which the well can be filled with drilling fluid through the tubing string and the necessary work is carried out.

Подъем внутренней системы узлов кла- пана-отсекател из эксплуатационной колонны осуществл етс после приведени устройства в транспортное положение путем поворота вправо и в.ывода защелок 15 из стопорного паза 17 установочной муфты 8 (фиг. 4). После чего производитс подъем НКТ и соединенных с ними толкател и корпуса на поверхность, открыва , тем самым, свободный доступ к зоне продуктивного пласта в обсадной колонне.. The lifting of the internal system of valve-cutter assemblies from the production casing is carried out after the device is brought into transport position by turning to the right and into the output of the latches 15 from the locking groove 17 of the mounting sleeve 8 (Fig. 4). After that, the tubing and the pusher and the body connected to them are lifted to the surface, thereby opening free access to the zone of the reservoir in the casing.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A formation shutoff valve comprising a housing with a self-sealing packer element and a fixing assembly on the outer surface, a metal seat, a poppet spring-loaded relative to the housing, which is installed to overlap the seat, and a pusher made in the form of a pipe with radial holes for fluid passage, installed with the possibility of interacting with the shutter when opening the valve, about the same and with that. that, in order to increase the reliability of the work by increasing the sealing ability at

uncoupling of productive formations of high power and simplification of the technology for installing and removing the valve, it is equipped with an installation sleeve located on the housing with elements for communicating with the casing string and an annular protrusion on the inner surface in its upper part and an elastic sealing element rigidly connected to the housing made in the form of a cylinder, in the lower part of which there is a saddle, and on the inner surface of the housing and in the upper part of the pusher, a locking groove and a protrusion for in the groove, in addition, the fixing unit is made in the form of spring-loaded latches radially arranged in the housing and installed to interact with the annular protrusion and release the latches in the working position of the casing, concentrically placed on the housing at the level of the latches in the transport position, and on the inner surface of the mounting sleeve under an annular protrusion has an annular locking groove of variable radius for accommodating latches therein in the operating position.