RU2055152C1

RU2055152C1 - Valve

Info

Publication number: RU2055152C1
Authority: RU
Inventors: Адольф Исаакович Ценципер
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Турбогаз"
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: gas and oil production equipment. SUBSTANCE: seat of bushing having the seat for dropping ball has recess square to inclined plane of its end face. Point of intersection of recess axis with bushing axis is located on the inclined plane of pushing upper end. Radial groove of body is through, and its lower part has shaped chamber. Bushing is installed for location of its upper part plane in extreme lower position and generating line of shaped chamber in one plane. Bushing is connected with body by means of shear member. When valve operates, ball under the action of fluid flow rolls over inclined plane through hole and further on to flow string-casing string annulus. EFFECT: higher reliability of shear valve and prevented dropping of seat onto well bottom. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике добычи нефти и газа, а именно к устройствам, служащим для закрепления пакеров в эксплуатационных колоннах нефтяных и газовых скважин. The invention relates to techniques for the extraction of oil and gas, and in particular to devices serving to fix packers in production casing of oil and gas wells.

Известно гидравлическое посадочное устройство, содержащее корпус, срезные шпильки, связанные с втулкой, на верхнем торце которой установлена разрезная цанговая втулка, перья которой завулканизированы эластичным материалом в виде посадочного седла и сбрасываемый на это седло с устья скважины шар [1]
Недостатками такого устройства являются одноразовое использование седла, хотя оно и не удаляется на забой, а также технологическая сложность и ненадежность конструкции, связанные с разрядом разрезной цанговой втулки после срабатывания устройства.A hydraulic landing device is known, comprising a housing, shear pins connected with a sleeve, at the upper end of which a split collet sleeve is installed, the feathers of which are vulcanized with elastic material in the form of a landing seat and a ball discharged onto this saddle from the wellhead [1]
The disadvantages of this device are the one-time use of the saddle, although it is not removed to the bottom, as well as the technological complexity and unreliability of the design associated with the discharge of the split collet sleeve after the device is triggered.

Наиболее близким к изобретению является гидравлический забойный клапан, содержащий корпус с установленным в нем седлом, закрепленным на срезных шпильках, уплотнительный элемент и сбрасываемый шар, а также продольные каналы переменного сечения, выполненные на внутренней поверхности корпуса по всей длине ниже уплотнительного элемента [2]
Недостатками прототипа являются его одноразовое действие, а также то, что после среза шпилек, седло падает на забой, засоряя его.Closest to the invention is a hydraulic downhole valve comprising a housing with a seat mounted therein, mounted on shear pins, a sealing element and a ball being discharged, as well as longitudinal channels of variable cross-section made on the inner surface of the housing along the entire length below the sealing element [2]
The disadvantages of the prototype are its one-time action, as well as the fact that after cutting the studs, the saddle falls on the face, clogging it.

Цель изобретения предотвращения падения седла на забой скважины и повышение надежности срезного клапана. The purpose of the invention is to prevent the saddle from falling onto the bottom of the well and to increase the reliability of the shear valve.

Это достигается тем, что верхний торец седла выполнен наклонным, а в седле, со стороны верхнего торца, перпендикулярно наклонной плоскости выполнено дополнительное отверстие для посадки шара, при этом точка пересечения осей дополнительного и центрального отверстий расположена на наклонной плоскости верхнего торца, в корпусе клапана, ниже седла выполнено радиальное отверстие и ограничительный бурт с обеспечением оппозитного размещения отверстия относительно верхнего наклонного торца седла при срабатывании клапана. This is achieved by the fact that the upper end of the seat is made inclined, and in the saddle, from the side of the upper end, perpendicular to the inclined plane, an additional hole is made for the ball to fit, while the intersection point of the axes of the additional and central holes is located on the inclined plane of the upper end, in the valve body, a radial hole and a restrictive collar are made below the seat with the provision of the opposite placement of the hole relative to the upper inclined end of the seat when the valve is activated.

На фиг.1 представлен общий вид среднего клапана; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид Б на фиг.1. Figure 1 presents a General view of the middle valve; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 view B in figure 1.

Срезной клапан состоит из полого корпуса 1, внутри которого размещено седло 2, закрепленное на срезных шпильках 3. Седло уплотнено в корпусе с помощью эластичного элемента 4. Ниже седла 2 в корпусе 1 выполнено радиальное отверстие 5 с фигурной фаской 6. В нижней части корпуса 1 выполнен ограничительный бурт 7. Отверстие 5 в корпусе 1 ориентировано оппозитно по отношению верхнего наклонного торца седла 2. The shear valve consists of a hollow body 1, inside of which a seat 2 is mounted, mounted on shear studs 3. The seat is sealed in the body with an elastic element 4. Below the seat 2 in the body 1 there is a radial hole 5 with a bevel 6. In the lower part of the body 1 made restrictive collar 7. The hole 5 in the housing 1 is oriented oppositely with respect to the upper inclined end of the saddle 2.

Верхний торец 8 седла 2 представляет собой наклонную плоскость по отношению к оси седла. Перпендикулярно наклонной плоскости 8 выполнено дополнительное отверстие 9, ось которого пересекается с осью центрального отверстия седла на наклонной плоскости 8 верхнего торца. Сбрасываемый шар обозначен позицией 10. The upper end 8 of the saddle 2 is an inclined plane with respect to the axis of the saddle. Perpendicular to the inclined plane 8, an additional hole 9 is made, the axis of which intersects with the axis of the central hole of the saddle on the inclined plane 8 of the upper end. The ball to be dropped is indicated at 10.

Срезной клапан работает следующим образом. Shear valve operates as follows.

После спуска в скважину колонны лифтовых труб с пакером и срезным клапаном, расположенным ниже пакера, с устья сбрасывается шар 10, который садится на посадочную фаску отверстия 9 верхнего наклонного торца 8 седла 2. Далее на устье скважины создается расчетное избыточное гидравлическое давление, при котором происходит закрепление пакера в эксплуатационной колонне скважин. Затем при давлении, превышающем расчетное, происходит срез шпилек 3, в результате чего седло 2 с шаром 10 устремляется вниз до посадки нижнего торца седла в ограничительный бурт 7 корпуса 1. Одновременно шар 10 под воздействием потока жидкости скатывается по наклонной плоскости верхнего торца 8 седла 2, фигурной фаске 6 отверстия 5 и далее под воздействием веса падает в межтрубное пространство скважины на забой. При этом поток жидкости вместе с шаром 10 проходит через радиальное отверстие 5, в результате чего происходит сброс избыточного давления, что исключает возможность гидравлического удара при срезе шпилек 3, что имеет место в процессе закрепления пакеров в скважинах. After the column of elevator pipes with a packer and a shear valve located below the packer is lowered into the well, a ball 10 is dropped from the mouth, which sits on the landing chamfer of hole 9 of the upper inclined end face 8 of the seat 2. Next, a calculated excess hydraulic pressure is created at the wellhead, at which securing the packer in the production casing of the wells. Then, at a pressure exceeding the calculated one, the studs 3 are cut off, as a result of which the saddle 2 with the ball 10 rushes down to fit the lower end of the saddle into the restrictive shoulder 7 of the housing 1. At the same time, the ball 10 rolls along the inclined plane of the upper end 8 of the saddle 2 , a chamfered chamfer 6 of the hole 5 and further, under the influence of weight, falls into the annulus of the well to the bottom. In this case, the fluid flow together with the ball 10 passes through the radial hole 5, as a result of which overpressure is released, which eliminates the possibility of water hammer when cutting the studs 3, which takes place in the process of fixing the packers in the wells.

Таким образом, предлагаемая конструкция срезного клапана имеет следующие технико-экономические преимущества:
повышенную надежность срабатывания срезного клапана;
предотвращение падения седла на забой скважины;
исключение гидравлического удара;
возможность повторного использования седла срезного клапана.Thus, the proposed shear valve design has the following technical and economic advantages:
increased reliability of operation of the shear valve;
prevention of saddle falling on the bottom of the well;
elimination of water hammer;
possibility of reuse of the shear valve seat.

Claims

1. VALVE, consisting of a body with a radial groove having a curved chamfer with an inclined in the vertical plane forming a ball being dropped, installed in the body with the possibility of limited axial movement of the hollow sleeve with a saddle under the ball being dropped, the plane of the upper end of which is inclined to the horizontal plane at an angle equal to the angle of inclination of the generatric figured chamfer of the radial groove of the housing, characterized in that a groove is made in the saddle of the sleeve perpendicular to the inclined plane of its end, the point of intersection of the axis k otoroy with the axis of the sleeve is located on an inclined plane of the upper end of the sleeve, while the radial groove of the housing is made through, the curved chamfer is made in the lower part of the radial groove, and the sleeve is installed with the possibility of arrangement in the extreme lower position of the plane of its upper end and the forming curly chamfer in one plane .

2. The valve according to claim 1, characterized in that the sleeve is connected by a shear element to the body.