RU214408U1 - Клапан для технологической промывки скважин - Google Patents

Abstract

Устройство относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию для эксплуатации нефтяной или газовой скважины, и может быть использовано при очистке фильтра, входящего в состав добывающей колонны, а также закачки в пласт жидкости или пара. Клапан для технологической промывки скважин содержит полый корпус и крышку. В донной части корпуса выполнено сквозное центральное отверстие, в крышке выполнены сквозные отверстия, расположенные по окружности. Внутри корпуса расположен диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси и перекрытия отверстия в донной части корпуса. Крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе. Край кольцеобразного углубления выполнен закатанным на внешнюю поверхность крышки. Достигается технический результат – повышение надежности клапана для технологической промывки скважин. 1 ил.

Description

Устройство относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию для эксплуатации нефтяной или газовой скважины, и может быть использовано при очистке фильтра, входящего в состав добывающей колонны, а также закачки в пласт жидкости или пара.

Известен «АВТОНОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПРИТОКА» по патенту на изобретение РФ №273917, от 21.07.2020, опубликован 21.12.2020, МПК E21B34/08, E21B43/12, E21B34/32. Известный регулятор содержит два гидравлических сопротивления, выполненных в виде одного отверстия в крышке и нескольких отверстий в днище корпуса. Между крышкой и днищем с возможностью осевого перемещения установлен диск, выполняющий функции клапана, осевое перемещение которого с одной стороны ограничено крышкой, а с другой стороны выступами осевой ориентации, расположенными на днище внутри корпуса. В крышке отверстие выполнено в центре. В днище отверстия расположены по краю внутренней полости корпуса. Не менее трех выступов осевой ориентации диска расположены равномерно по окружности между отверстиями в днище корпуса.

Наиболее близким по технической сути является «клапан УКП нагнетательный», известный из патента на изобретение «Скважинное устройство регулирования потока сред» РФ № 2674496, от 01.10.2018, опубликован 11.12.2018, МПК E21B34/08, E21B43/12, E21B43/08, F16K15/02. Известное устройство состоит из корпуса, выполненного из цельной заготовки и имеющего форму диска крышки с входным отверстием, через которое поступающий из паронагнетающей колонны пар, обтекая подвижную шайбу, выполненную в виде плоского диска, свободно перемещающегося в открытом пространстве, образованном между корпусом и крышкой, поступает через выходные отверстия, расположенные под углом относительно торца корпуса, в область нефтяного коллектора.

Эксплуатацию известных устройств осуществляют, в том числе, при высоких температурах и давлениях, например, при паротепловой обработке скважин. Под воздействием, нагнетаемого в скважину пара, подвижный диск перемещается вплотную к крышке и перекрывает центральное отверстие, оказывая, таким образом, давление на крышку. При высоком давлении возникает риск нарушения соединения крышки с корпусом, что влечет за собой выход устройства из строя. Для снижения интенсивности коррозионного разрушения крышка устройства может быть изготовлена из твердосплавного материала. Изготовление корпуса и крышки из различных материалов, обладающих различными коэффициентами температурного расширения, при эксплуатации в условиях значимых перепадов температур, не позволяет использовать такие варианты соединения как, например, сварное или резьбовое. Так как контроль состояния устройства переменной сопротивляемости потоку во время его эксплуатации невозможен, поскольку устройство находится в скважине, возникает необходимость повышения надежности устройства для обеспечения его штатной работы на протяжении всего эксплуатационного периода.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности клапана для технологической промывки скважин.

Поставленная задача решена за счет клапана для технологической промывки скважин, содержащего полый корпус и крышку, при этом в донной части корпуса выполнено сквозное центральное отверстие, в крышке выполнены сквозные отверстия, расположенные по окружности, а внутри корпуса расположен диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси и перекрытия отверстия в донной части корпуса, при этом крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе, а край кольцеобразного углубления выполнен закатанным на внешнюю поверхность крышки.

Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг.1 – разрез клапана для технологической промывки скважин.

На фиг. 1 изображены: клапан 1 для технологической промывки скважин, полый корпус 2, крышка 3, сквозные отверстия 4, сквозное центральное отверстие 5, диск 6, выступ 7, кольцеобразное углубление 8, кольцеобразный выступ 9.

Клапан для технологической промывки скважин выполнен следующим образом.

Клапан 1 содержит полый корпус 2, крышку 3 и подвижный диск 6. Корпус 2 выполнен в виде цельной неразъемной детали. Корпус 2 изготовлен из хромоникелевой нержавеющей стали с аустенитной структурой с содержанием хрома от 12% до 25% и содержанием никеля от 8% до 40%, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость, кислотостойкость и прочность изделия. В донной части корпуса 2 выполнено сквозное центральное отверстие 5. В крышке 3 выполнены сквозные отверстия 4, расположенные по окружности. Крышка 3 содержит со своей внутренней стороны выступ 7. Выступ 7 предназначен для ограничения осевого перемещения диска 6, расположенного внутри корпуса 2. Выступ 7 исключает возможность перекрытия диском 6 отверстий 4 и обеспечивает достаточную площадь проходного сечения потока. Диск 6 выполнен с возможностью осевого перемещения в пространстве между выступом 7 и донной частью корпуса 2. Возможность осевого перемещения диска 6 обеспечена выполнением его диаметра меньшим, чем минимальный внутренний диаметр полости корпуса 2. В своем крайнем положении, при контакте с донной частью корпуса 2 диск 6 перекрывает сквозное центральное отверстие 5. Крышка 3 и подвижный диск 6 могут быть изготовлены из твердосплавного материала на основе карбид-вольфрама, например, из ВК8. Изделия из твердого сплава на основе карбид-вольфрама обладают высокой износостойкостью, что снижает интенсивность коррозионного разрушения наиболее нагруженных элементов устройства 1 и увеличивает таким образом его надежность. Корпус 2 содержит внутреннее кольцеобразное углубление 8, предназначенное для позиционирования крышки 3. После установки крышки 3 в углубление 8 осуществляют ее фиксацию относительно корпуса 2 путем закатки края углубления 8 на внешнюю поверхность крышки 3. В процессе закатки формируют кольцеобразный выступ 9, направленный к центральной оси устройства, прижимающий крышку 3 к корпусу 2. Закатку осуществляют любым известным из уровня техники способом, например, при помощи оправки с установленным в неё подшипником. Для закатки может быть использован, например, универсальный станок 16к20 с режимом работы от 200 до 250 об/мин, и с усилием 50 кг. Фиксация крышки 3 относительно корпуса 2 путем закатки края углубления 8 на внешнюю поверхность крышки 3 обеспечивает высокую надежность и герметичность соединения, позволяющего выдерживать давление до 12МПа.

Клапан для технологической промывки скважин используют следующим образом.

Клапан 1 работает, как правило, в составе массива устройств, установленных на внешней поверхности добывающей колонны, например совместно с автономным регулятором притока. Клапан 1 устанавливают на боковую поверхность трубы и с колонной обсадных труб спускают в скважину. Во время режима добычи флюида, под действием давления, подвижный диск 6 прижимается к донной части корпуса 2, перекрывая, таким образом, сквозное центральное отверстие 5. Перекрытие отверстия 5 исключает возможность поступления флюида внутрь добывающей колонны через клапан 1. При необходимости очистки фильтра или осуществлении технологической промывки скважины, внутри добывающей колонны создают избыточное давление. Под действием давления подвижный диск 6 перемещается в направлении крышки 3 и упирается в выступ 7. Таким образом, через центральное отверстие 5, полость корпуса 2 и сквозные отверстия 4 осуществляют сообщение добывающей колонны с затрубным пространством во время технологической промывки скважины.

Эксплуатация клапана 1 в условиях значительных перепадов температур, например, при паротепловой обработке скважины, предполагает взаимные относительные перемещения составных деталей устройства, выполненных из материалов, обладающих различными коэффициентами температурного расширения. Фиксация крышки 3 относительно корпуса 2 путем закатки края углубления 8 на внешнюю поверхность крышки 3 позволяет осуществлять надежное соединение между деталями, выполненными из различных материалов, например, из стали с аустенитной структурой и твердосплавного материала на основе карбид-вольфрама. Фиксация путем закатки позволяет соединению выдерживать высокое давление нагнетаемой в скважину среды, что уменьшает вероятность преждевременного выхода из строя клапана 1. Уменьшение вероятности преждевременного выхода из строя устройства на протяжении всего эксплуатационного периода повышает надежность клапана 1 для технологической промывки скважин.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности клапана для технологической промывки скважин, за счет клапана для технологической промывки скважин, содержащего полый корпус и крышку, при этом в донной части корпуса выполнено сквозное центральное отверстие, в крышке выполнены сквозные отверстия, расположенные по окружности, а внутри корпуса расположен диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси и перекрытия отверстия в донной части корпуса, при этом крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе, а край кольцеобразного углубления выполнен закатанным на внешнюю поверхность крышки.

Claims (1)

1. Клапан для технологической промывки скважин, содержащий полый корпус и крышку, при этом в донной части корпуса выполнено сквозное центральное отверстие, в крышке выполнены сквозные отверстия, расположенные по окружности, а внутри корпуса расположен диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси и перекрытия отверстия в донной части корпуса, отличающийся тем, что крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе, при этом край кольцеобразного углубления выполнен закатанным на внешнюю поверхность крышки.

Images