RU217465U1

RU217465U1 - Downhole safety device with top knock-off valve

Info

Publication number: RU217465U1
Application number: RU2023102941U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Белов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date: 2023-02-10
Publication date: 2023-04-03

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам во внутрискважинной компоновке, работающим в составе со сбивным клапаном, через который осуществляется проход жидкости из колонной подвески при подъеме оборудования. Защитное устройство скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном содержит корпус и шайбу с отверстиями, жестко установленную поперечно в корпусе. Шайба оснащена защитным узлом, состоящим из сердечника с козырьком полусферической формы, обеспечивающим перекрытие отверстий. Сердечник расположен в цилиндрической пружине, упирающейся одним концом в козырек полусферической формы, другим - в шайбу. Сердечник установлен в центре шайбы и жестко зафиксирован стопорной гайкой. Достигается технический результат - повышение надежности за счет исключения повреждения защитного устройства, увеличение срока службы защитного устройства за счет исключения заклинивания бросового элемента. 2 ил.

The utility model relates to the oil and gas industry, namely to downhole devices operating as part of a knock-off valve through which fluid passes from the suspension string when the equipment is lifted. Protective device of downhole equipment with an upper knock-off valve contains a body and a washer with holes rigidly mounted transversely in the body. The washer is equipped with a protective unit, consisting of a core with a hemispherical visor, which provides overlapping of the holes. The core is located in a cylindrical spring resting with one end against a hemispherical visor, with the other end against a washer. The core is installed in the center of the washer and is rigidly fixed with a lock nut. The technical result is achieved - increased reliability by eliminating damage to the protective device, increasing the service life of the protective device by eliminating jamming of the waste element. 2 ill.

Description

Защитное устройство скважинного оборудования с верхним сбивным клапаномDownhole safety device with top knock-off valve

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам во внутрискважинной компоновке, работающим в составе со сбивным клапаном, через который осуществляется проход жидкости из колонной подвески при подъеме оборудования.The utility model relates to the oil and gas industry, namely to downhole devices operating as part of a knock-off valve through which fluid passes from the suspension string when the equipment is lifted.

Обратные клапана используются вместе со сбивными клапанами в компоновках УЭЦН, а также при проведении различных технологических операций при ремонтах скважин. При этом для сбития штифта сбивного клапана зачастую используют различные бросовые элементы (ломики, части насосных штанг и пр.). Зачастую, при этом происходит повреждение узлов обратного клапана, находящегося под сбивным клапаном, что приводит к дополнительным затратам на приобретение и замену обратных клапанов. Check valves are used together with chute valves in ESP units, as well as during various technological operations during well workovers. At the same time, various waste elements (crowbars, parts of sucker rods, etc.) are often used to knock down the pin of the knock-off valve. Often, this results in damage to the check valve assemblies located under the bleed valve, which leads to additional costs for the purchase and replacement of check valves.

Известно защитное устройство скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном (патент RU № 203245, МПК Е21В 34/06, опубл. 29.03.2021 в бюл. № 10), включающее корпус и шайбу с двумя группами отверстий, жестко установленную поперечно в корпусе. Корпус, расположенный между сбивным клапаном и оборудованием. Отверстия в шайбе диаметром меньше диаметра бросового с устья элемента. Отверстия шайбы разбиты на две группы, первая из которых – мелкие отверстия, расположенные по периметру шайбы, а вторая - центральное отверстие большего диаметра. Отверстия первой группы изготовлены диаметром и расположены от стенок корпуса на расстоянии, исключающем попадание бросового элемента в них, а центральное отверстие сверху снабжено расширяющейся вверх воронкой с углом при вершине большим, чем угол заклинивания бросового элемента.A protective device for downhole equipment with an upper knock-off valve is known (patent RU No. 203245, IPC E21V 34/06, publ. The housing located between the chute valve and the equipment. Holes in the washer with a diameter less than the diameter of the waste element from the mouth. The washer holes are divided into two groups, the first of which is small holes located along the perimeter of the washer, and the second is a central hole of a larger diameter. The holes of the first group are made with a diameter and are located from the walls of the housing at a distance that excludes the entry of the waste element into them, and the central hole is equipped with an upwardly expanding funnel with an angle at the apex greater than the wedging angle of the waste element.

Наиболее близким аналогом является защитное устройство скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном (патент RU № 213609, МПК Е21В 34/06, опубл. 19.09.2022 в бюл. № 26), включающее корпус и шайбу с двумя группами отверстий, жестко установленную поперечно в корпусе. Отверстия в шайбе расположены эксцентрично относительно оси корпуса устройства, к первой группе отверстий относятся три отверстия, выполненные диаметром, равным 0,4⋅D, где D - диаметр бросового элемента, ко второй группе отверстий относится одно отверстие, выполненное диаметром, равным (0,7-0,8)⋅D, где D - диаметр бросового элемента, наружная поверхность отверстия второй группы сопряжена с внутренней поверхностью корпуса, при этом первая и вторая группы отверстий выполнены на диаметрально противоположных половинах торцевой поверхности шайбы, первая группа отверстий равномерно расположена по полуокружности, наружная поверхность первой группы отверстий сопряжена с одной стороны с внутренней поверхностью корпуса, а с другой стороны с конической фаской отверстия второй группы для направления бросового элемента, при этом фаска выполнена несимметричной относительно оси отверстия.The closest analogue is a protective device for downhole equipment with an upper knock-off valve (patent RU No. 213609, IPC E21V 34/06, publ. . The holes in the washer are located eccentrically relative to the axis of the device body, the first group of holes includes three holes made with a diameter equal to 0.4⋅D, where D is the diameter of the throwing element, the second group of holes includes one hole made with a diameter equal to (0, 7-0.8)⋅D, where D is the diameter of the throwing element, the outer surface of the hole of the second group is conjugated with the inner surface of the body, while the first and second groups of holes are made on diametrically opposite halves of the end surface of the washer, the first group of holes is evenly located along the semicircle , the outer surface of the first group of holes is conjugated on one side with the inner surface of the housing, and on the other side with the conical chamfer of the hole of the second group for guiding the throw element, while the chamfer is made asymmetrical with respect to the axis of the hole.

Недостатком данных устройств является низкая технологичность, связанная с необходимостью использования бросового элемента (ломика) строго определенного размера, что в реальных условиях работы ремонтных бригад оказывается затруднительным, поэтому ограничивает их применение, увеличивает риски заклинивания бросового элемента в сливных отверстиях и повреждения защитного устройства.The disadvantage of these devices is the low manufacturability associated with the need to use a waste element (crowbar) of a strictly defined size, which in real working conditions of repair teams is difficult, therefore, limits their use, increases the risk of jamming of the waste element in the drain holes and damage to the protective device.

Техническими задачами полезной модели являются повышение технологичности защитного устройства скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном за счет обеспечения универсальности, повышении надежности за счет исключения повреждения защитного устройства, увеличение срока службы защитного устройства за счет исключения заклинивания бросового элемента, упрощения обслуживания, исключения аварийных ситуаций.The technical objectives of the utility model are to improve the manufacturability of the protective device of downhole equipment with an upper knock-off valve by ensuring versatility, increasing reliability by eliminating damage to the protective device, increasing the service life of the protective device by eliminating jamming of the waste element, simplifying maintenance, and eliminating emergency situations.

Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в совершенствовании конструкции защитного устройства скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном, обеспечении высокой технологичности изготовления, улучшении надежности и эксплуатационных показателей защитного устройства.The technical result obtained by using the utility model is to improve the design of the protective device for downhole equipment with an upper knock-off valve, ensure high manufacturability, improve the reliability and performance of the protective device.

Технический результат достигается защитным устройством скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном, включающим корпус и шайбу с отверстиями, жестко установленную поперечно в корпусе.The technical result is achieved by a protective device for downhole equipment with an upper knock-off valve, including a housing and a washer with holes rigidly mounted transversely in the housing.

Новым является то, что шайба оснащена защитным узлом, состоящим из сердечника с козырьком полусферической формы, обеспечивающим перекрытие отверстий, при этом сердечник расположен в цилиндрической пружине, упирающейся одним концом в козырек полусферической формы, другим в шайбу, сердечник установлен в центре шайбы и жестко зафиксирован стопорной гайкой. What is new is that the washer is equipped with a protective unit consisting of a core with a hemispherical visor, which provides overlapping of the holes, while the core is located in a cylindrical spring, resting with one end against the hemispherical visor, the other against the washer, the core is installed in the center of the washer and is rigidly fixed lock nut.

На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого устройства, где корпус - 1, шайба - 2, отверстия - 3, козырек - 4, сердечник - 5, пружина - 6, стопорная гайка - 7, бросовый элемент (ломик) - 8.In FIG. 1 and 2 shows a diagram of the proposed device, where the body is 1, the washer is 2, the holes are 3, the visor is 4, the core is 5, the spring is 6, the lock nut is 7, the waste element (crowbar) is 8.

Защитные устройство скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном содержит корпус 1 и шайбу 2 с отверстиями 3, жестко установленную поперечно в корпусе 1.The protective device of downhole equipment with an upper knock-off valve contains a body 1 and a washer 2 with holes 3, rigidly mounted transversely in the body 1.

Шайба 2 оснащена защитным узлом, состоящим из сердечника 5 с козырьком 4 полусферической формы, обеспечивающим перекрытие отверстий 3, что предотвращает попадание бросового элемента 8 в одно из отверстий 3 и исключает вероятность заклинивания бросового элемента 8, как следствие обеспечивается универсальность устройства, вследствие использования бросовых элементов разного типоразмера, а также увеличение срока службы.The washer 2 is equipped with a protective unit consisting of a core 5 with a hemispherical visor 4, which provides overlapping of the holes 3, which prevents the waste element 8 from getting into one of the holes 3 and eliminates the possibility of jamming of the waste element 8, as a result, the versatility of the device is ensured due to the use of waste elements different sizes, as well as an increase in service life.

При этом сердечник 5 расположен в цилиндрической пружине 6, упирающейся одним концом в козырек 4 полусферической формы, другим в шайбу 2. Наличие пружины 6 снижает риск повреждения защитного устройства при падении бросового элемента 8 из-за ударного воздействия, как следствие повышение надежности.In this case, the core 5 is located in a cylindrical spring 6, resting with one end against the hemispherical visor 4, and with the other against the washer 2. The presence of the spring 6 reduces the risk of damage to the protective device when the waste element 8 falls due to impact, as a result, increased reliability.

Сердечник 5 установлен в центре шайбы 2 и жестко зафиксирован стопорной гайкой 7.Core 5 is installed in the center of washer 2 and is rigidly fixed with lock nut 7.

В случае износа защитного узла, узел демонтируют и устанавливают новый.In case of wear of the protective assembly, the assembly is dismantled and a new one is installed.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Защитное устройство устанавливается выше обратного клапана (на фиг. 1 и 2 не показано) или другого оборудования, под сбивным клапаном. При работе погружного насоса или проведения технологических операций (на фиг. 1 и 2 не показано) при подземном ремонте жидкость свободно циркулирует через отверстия 3. При необходимости разрушения сбивного клапана в скважину с устья сбрасывают бросовый элемент 8, который после разрушения клапана попадает на козырек 4 защитного элемента, предотвращая его попадание в отверстия 3. При этом сердечники 5 с пружиной 6 производит гашение ударной нагрузки, исключая повреждение устройства.The protective device is installed above the check valve (not shown in Figs. 1 and 2) or other equipment, under the knock-off valve. During operation of a submersible pump or carrying out technological operations (not shown in Figs. 1 and 2) during underground repairs, the liquid circulates freely through holes 3. If it is necessary to destroy the knock-off valve, a waste element 8 is dropped into the well from the wellhead, which, after the destruction of the valve, falls on the visor 4 protective element, preventing it from getting into the holes 3. At the same time, the cores 5 with the spring 6 dampen the shock load, eliminating damage to the device.

Таким образом, предлагаемая конструкция повышает технологичность защитного устройства скважинного оборудования с верхним сбивным клапаном за счет обеспечения универсальности, повышает надежность за счет исключения повреждения защитного устройства, увеличивает срок службы защитного устройства за счет исключения заклинивания бросового элемента, упрощения обслуживания, исключения аварийных ситуаций.Thus, the proposed design improves the manufacturability of the protective device of downhole equipment with an upper knock-off valve by providing versatility, increases reliability by eliminating damage to the protective device, increases the service life of the protective device by eliminating jamming of the waste element, simplifying maintenance, and eliminating emergency situations.

Claims

A protective device for downhole equipment with an upper knock-off valve, including a housing and a washer with holes rigidly mounted transversely in the housing, characterized in that the washer is equipped with a protective assembly consisting of a core with a hemispherical visor that provides overlapping of the holes, while the core is located in a cylindrical spring , resting with one end against a hemispherical visor, with the other end against a washer, the core is installed in the center of the washer and is rigidly fixed with a lock nut.