RU2190083C1 - Straightway valve-shutoff device - Google Patents

Straightway valve-shutoff device Download PDF

Info

Publication number
RU2190083C1
RU2190083C1 RU2001100660/03A RU2001100660A RU2190083C1 RU 2190083 C1 RU2190083 C1 RU 2190083C1 RU 2001100660/03 A RU2001100660/03 A RU 2001100660/03A RU 2001100660 A RU2001100660 A RU 2001100660A RU 2190083 C1 RU2190083 C1 RU 2190083C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
valve
lower
upper
spring
Prior art date
Application number
RU2001100660/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Нежельский
боконь С.А. Р
С.А. Рябоконь
В.Д. Голубенко
Original Assignee
Нежельский Анатолий Анатольевич
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нежельский Анатолий Анатольевич, Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" filed Critical Нежельский Анатолий Анатольевич
Priority to RU2001100660/03A priority Critical patent/RU2190083C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190083C1 publication Critical patent/RU2190083C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: intrawell equipment, drilling and running of oil and gas wells. SUBSTANCE: straightway valve-shutoff device has body housing upper valve comprising plunger, seat, clap valve on axle, spring and sealing elements. It is fitted with lower valve comprising plunger, seat, clap valve on axle, spring and sealing elements. Outer diameter of upper part of plunger exceeds outer diameter of lower part. Groove to accommodate spring lock installed in seat and fixing plunger in lower position OPEN is cut in outer surface of plunger. Ring pocket to catch tool for forced displacement of plunger to upper position CLOSED is made in inner surface of plunger. Upper valve has larger orifice than lower valve has. EFFECT: increased operational reliability of straightway valve-shutoff device installed and operating under pressure. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к внутрискважинному оборудованию и может быть использовано при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. The invention relates to downhole equipment and can be used during drilling and exploitation of oil and gas wells.

Известны клапаны-отсекатели [1. Shutoff valves are known [1. Нефтепромысловое оборудование. Oilfield equipment. Справочник /Под ред. Handbook / Ed. Е.И. EI Бухаленко - 2 изд. Buhalenko - 2nd ed. переработанное и доп. revised and supplemented. - М.: Недра, 1990, с. - M .: Nedra, 1990, pp. 47] [ 2. Ю.В Зайцев, AA Даниелянц и др. Освоение и ремонт скважин под давлением. 47] [2 Yu.V Zaitsev, AA Danielyants et al. Development and maintenance of wells under pressure. - М.: Недра, 1982, с. - M .: Nedra, 1982, pp. 108]. 108].

Известны непроходные клапаны-отсекатели с пакером [2, с. Known no-go safety valve with a packer [2, p. 125], устанавливаемые в скважине при эксплуатации скважины насосом. 125], installed in the well borehole during operation of the pump. Открытие клапана-отсекателя производится штоком при установке сборки насоса на клапан-отсекатель с пакером, а закрытие при остановке насоса или его извлечении. Opening the shut-off valve stem is made when installing the pump assembly on a safety valve with a packer, and closing when the pump is stopped or removed. Этот клапан-отсекатель не может быть применен в качестве проходного клапана-отсекателя. This safety valve can not be used as a flow-shut valve.

Известны проходные клапаны-отсекатели, спускаемые в компоновке НКТ или устанавливаемые в НКТ в посадочных ниппелях [1; Known communicating Shutoff valves, Coiled tubing or in the arrangement installed in the tubing in landing nipples [1; 2]. 2].

Основными элементами проходных клапанов-отсекателей (тип КАУ), принят за прототип, являются: плунжер (поршень), переводник, втулка, пружина, корпус седла, хлопушка на оси и канал (трубка) управления. The main elements of the valve-stripper bushing (type CAU), taken as a prototype, are as follows: the plunger (piston), sub, sleeve, spring seat housing, flapper on the axis and the channel (tube) control.

При создании давления в трубке управления плунжер смещается вниз, размыкает контакт между упором переводника и втулкой, в результате давление над и под хлопушкой уравнивается. When creating the control pressure plunger tube moves downwards, opens the contact between the stop and the sleeve sub, resulting in pressure above and below the clapper equalized.

Далее плунжер своим нижним концом открывает хлопушку и, перемещаясь вниз, фиксирует и защищает ее от воздействия потока жидкости. Further, the plunger at its lower end opens the cracker and, moving downward, fixes and protects it from exposure to liquid flow.

При сбросе давления в трубе под действием пружины плунжер перемещается вверх, в исходное положение, хлопушка освобождается и захлопывается. By resetting the pressure in the tube under the action of the spring plunger moves upward to its original position and closes flapper released. Этот клапан-отсекатель устанавливается в посадочном ниппеле колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и фиксируется замком. This shutoff-valve is installed in the landing nipple tubing pipe (tubing) and fixed lock. Спуск и установка производятся с помощью канатной техники. Descent and installation are made using cable technology.

Управляемые дистационно проходные клапаны-отсекатели устанавливаются, как правило, у устья. Managed distatsionno communicating safety valve installed, as a rule, at the mouth.

Главным недостатком этих клапанов-отсекателей является необходимость в дополнительном наземном оборудовании и линии управления в виде трубопровода или дополнительной колонны труб. The main disadvantage of these valves is a shut-off the need for additional surface equipment and control lines to a pipe or supplementary pipe string. Это осложняет условия монтажа и демонтажа колонны НКТ и ее эксплуатацию или усложняет конструкцию скважины при установке дополнительной колонны. This complicates assembly and disassembly conditions the tubing string and its operation or complicating the construction of wells with an additional column.

Надежность работы клапана отсекателя существенно зависит от надежности герметичности канала управления (трубка, кольцевой канал), что трудно обеспечить в скважине. Reliability of the slam-shut valve substantially depends on the reliability of the control channel tightness (tube, an annular channel), it is difficult to provide in the well.

Все вышеперечисленные известные конструкции клапанов-отсекателей не позволяют: All of the above known constructions Shutoff valves do not allow:
а) осуществлять управление клапаном-отсекателем с поверхности без наличия специального наземного оборудования и линий управления в скважине; a) to carry out control-valve shut off from the surface without special surface equipment and downhole control lines;
б) устанавливать клапан-отсекатель в обсадной колонне скважины без специального оборудования места установки клапана-отсекателя в скважине; b) a safety valve installed in the casing of the well without special equipment installation site-slam-shut valve in the well;
в) фиксировать хлопушку в открытом положении после ее открытия; c) fix a cracker in the open position after its opening;
г) принудительно, путем механического воздействия специнструментом, закрыть клапан-отсекатель. d) forcibly by mechanical action special tools to close safety valve.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение надежности работы проходного клапана-отсекателя при установке и работе его в скважине под давлением. The present invention aims to remedy these disadvantages and to increase reliability of the flow-shut valve in the installation and its operation in a well under pressure.

Это достигается тем, что в проходном клапане-отсекателе плунжер выполнен таким образом, что наружный диаметр верхней его части превышает наружный диаметр нижней части, с канавкой на ней под пружинный фиксатор, установленный в седле и фиксирующий плунжер в положении "ОТКРЫТО" (нижнее положение), и кольцевым карманом на его внутренней поверхности под захват инструмента для принудительного перемещения плунжера в верхнее положение "ЗАКРЫТО", а клапан-отсекатель выполнен сдвоенным, включающим верхний и нижний клапаны, причем верхний клапан вы This is achieved in that in the through slam-shut valve plug is configured such that the outer diameter of the upper portion thereof larger than the outer diameter of the lower portion, with a groove thereon by a spring clamp mounted in the saddle and the locking plunger in the position "OPEN" position (lower position) and an annular pocket on its inner surface by the tool gripper of forced displacement of the plunger in the upper position "CLOSED" and shutoff valve-configured dual comprising upper and lower valves, and the upper valve you полнен с большим проходным отверстием, чем нижний. full with large bore than the lower.

Клапан-отсекатель в нижней части корпуса соединен с полнопроходным гидравлическим пакером, включающим якорные устройства. Cut-off valve in the bottom of the housing is connected to the full bore hydraulic packer comprising anchor apparatus.

На фиг.1 показан общий вид проходного клапана-отсекателя, соединенного с пакером, в положении "ЗАКРЫТО". 1 shows a general view of the flow-shut valve connected to the packer, in the position "CLOSED".

На фиг. FIG. 2 - общий вид клапана-отсекателя в положении "ОТКРЫТО" - после установки в скважине. 2 - general view of the slam-shut-valve in the position "OPEN" - after installation in the borehole.

На фиг. FIG. 3 продольный разрез проходного клапана-отсекателя в положении "ЗАКРЫТО", а на фиг.4 - в положении "ОТКРЫТО". 3 a longitudinal section of the flow-shut valve in the "closed" position, while Figure 4 - in an "open" position.

Проходной клапан-отсекатель состоит из верхнего 1 и нижнего 2 клапанов-отсекателей и гидравлического полнопроходного пакера 3, включающего якорные устройства 4. Straight safety valve consists of upper 1 and lower 2-valve and a hydraulic stripper full-bore packer 3, comprising anchoring device 4.

Клапана 1 и 2 состоят из корпуса 5, в котором установлена хлопушка 6, седло 7, плунжер 8, пружина 9, распорные втулки 10, 11. В седле 7 и корпусе 5 установлены уплотнительные элементы 12 и 13, герметизирующие полость 14, заключенную между плунжером 8 корпусом 5 и седлом 7. Valves 1 and 2 consists of a housing 5, which is installed cracker 6, the saddle 7, a piston 8, spring 9, spacers 10, 11. In the saddle 7 and the housing 5 are installed sealing elements 12 and 13, sealing cavity 14 enclosed between the plunger 8, body 5 and the saddle 7.

В седле 7 установлен пружинный фиксатор 15 и ось 16 хлопушки 6 с пружиной 17. The saddle 7 is mounted to the spring retainer 15 and the axis 16 flappers 6 with the spring 17.

На наружной поверхности плунжена 8 выполнена канавка 18 под фиксатор 15, а на внутренней поверхности плунжера выполнен карман 19 под захват инструмента для закрытия клапана-отсекателя (не показан). On the outer surface plunzhena 8 a groove 18 for retainer 15 and the inner surface of the plunger 19 is formed under the grip pocket tool for closing shut-off valve (not shown).

Пакер 3 снабжен шаровым клапаном 20 (фиг.1), установленным на срезных шпильках. The packer 3 is provided with a ball valve 20 (Figure 1) mounted on the shear studs.

В верхней части клапана-отсекателя 21 установлено пружинное кольцо 22 под инструмент для спуска и установки сборки клапана-отсекателя с пакером (инструмент не показан). At the top of safety valve 21 is installed under the spring ring 22 running tool assembly and install Shutoff valve with a packer (tool not shown).

Проходной клапан-отсекатель работает следующим образом. The pass safety valve operates as follows.

Проходной клапан-отсекатель в сборе с пакером соединяется своей верхней частью 21 с инструментом для спуска и управления клапаном-отсекателем и пакером. Straight safety valve assembly with a packer connected with its upper part 21 with a tool for lowering and-shut control valve and packer. Инструмент включает захват под верхнюю часть 21 клапана-отсекателя и наконечник (не показаны) для захвата плунжеров 8. Инструмент соединяется со спускаемыми трубами, в том числе и гибкими, и спускается до места установки клапана-отсекателя с пакером. The tool includes a grip under the upper portion 21 and a safety valve tip (not shown) for gripping plungers 8. The tool is connected to the tube descends, including flexible and down to the installation site-slam-shut valve with a packer.

Затем в трубах создается давление пакеровки, нижний клапан-отсекатель открывается, пакер срабатывает и заякоривается на обсадной колонне (стенке скважины). Then packer pressure is created in the tubes, the lower safety valve opens, the packer is activated and is anchored to the casing (borehole wall). При превышении давления пакеровки срезается шаровой клапан 20 пакера и падает на забой. When exceeding packer pressure ball valve 20 is cut off and falls on the packer face. Затем давление сбрасывается. Then the pressure is released.

После проверки крепления клапана-отсекателя с пакером делается натяжка инструмента сверх усилия разъединения захвата от клапана-отсекателя и инструмент выводится из клапана-отсекателя. After verification attaching the stretch-shut valve with packer tool is beyond the efforts of separation from the capture shut-off valve and the tool is derived from the shut-off valve. При этом плунжера 8 перемещаются наконечником инструмента (не показан) в верхнее положение и хлопушки 6 закрываются. Thus the plunger 8 move the tool tip (not shown) to the upper position and the flappers 6 closed.

Клапан-отсекатель с пакером остаются в скважине в закрытом положении (хлопушки 6 - закрыты). Cut-off valve with a packer remain in the well in the closed position (flappers 6 - closed).

Для открытия клапанов-отсекателей в скважине создается давление, превышающее пластовое. To open the shut-off valves in the well creates a pressure greater than reservoir. Для этой цели также может быть использован спускаемый инструмент (наконечник), соединяющийся с верхней частью 21 клапана-отсекателя. For this purpose it may also be used landing tool (tip) joined to the upper portion 21 of the shut-off valve.

При создании давления в полости клапана-отсекателя благодаря разности диаметров верхней и нижней части плунжера 8 возникает усилие, перемещающее плунжер 8 вниз. When creating a pressure in the cavity-slam-shut valve due to a difference of diameters of the upper and lower part of the plunger 8 there is force that moves the plunger 8 downwards. При этом плунжер 8 своей нижней частью воздействует на хлопушку 6 и открывает ее. The plunger 8 of its bottom part influences the cracker 6 and opens it.

При достижении плунжерами 8 их крайнего нижнего положения (фиг.4) хлопушки 6 полностью открываются и фиксируются в открытом положении нижним концом плунжера 8, который в свою очередь фиксируется в этом положении пружинным фиксатором 15. Upon reaching their plungers 8 extreme lower position (Figure 4) flappers 6 completely open and locked in the open position the lower end of the plunger 8, which in turn is fixed in this position the spring retainer 15.

После сброса давления до требуемой величины скважина начинает работать. After depressurization to the desired value starts to work well. При использовании труб с инструментом производится их натяжка и отсоединение от клапана-отсекателя. When using tubes with a tool is made of tensioning and detaching from the shut-off valve.

Для закрытия клапана-отсекателя в скважину на трубах (в том числе гибких) спускается инструмент (наконечник), который заводится в открытый клапан-отсекатель до соединения с плунжерами 8. Затем производится натяжка инструмента до перевода плунжеров 8 в верхнее положение и одновременно в скважине сбрасывается давление. To close the shut-off valve on the well pipe (including flexible) descends tool (tip), which is put into an open safety valve to connect to the plunger 8. Then the tensioning tool is made to the translation of the plungers 8 into the upper position and simultaneously downhole reset pressure.

При дальнейшей натяжке инструмент отсоединяется от плунжеров 8 и поднимается на поверхность. In further tensioning tool is disconnected from the plunger 8 and rises to the surface.

Благодаря такому исполнению: Thanks to this performance:
1) осуществляется управление клапаном-отсекателем с поверхности без наличия специального наземного оборудования и линий управления путем создания давления в скважине; 1) are controlled-shutoff valve from the surface without special surface equipment and control lines by creating pressure in the borehole;
2) клапан-отсекатель с пакером устанавливается в любом месте скважины без специального оборудования места установки; 2) Cut-off valve with a packer installed in any well site without special equipment installation site;
3) обеспечивается надежное открытие клапана-отсекателя за счет дополнительного воздействия плунжера на хлопушку; 3) ensures a reliable opening shut-off valve by the additional feedback on the plunger swatter;
4) хлопушка фиксируется в открытом положении плунжером, который в свою очередь фиксируется в седле пружинным фиксатором; 4) fixed clapper in an open position the plunger, which in turn is fixed to spring seat retainer;
5) управление закрытием клапана-отсекателя осуществляется принудительно с поверхности путем применения специального инструмента, опускаемого на трубах; 5) management of the slam-shut valve-closing force from the surface is performed by applying a special tool, is lowered onto the pipe;
6) повышается надежность герметичности клапана-отсекателя за счет сдвоенного исполнения; 6) increases the reliability of the slam-shut valve-tightness due to the dual execution;
7) обеспечивается возможность проведения ремонтных и других работ в скважине без ее глушения с применением гибких труб. 7) it is possible to carry out repair and other operations in wells without its jamming using coiled tubing.

Таким образом цель изобретения достигнута. Thus the object of the invention is achieved.

Применение указанного проходного клапана-отсекателя с пакером позволяет осуществить безопасный спуск колонны НКТ в скважину после его установки в скважине. Application of said passage safety valve with a packer allows the safe lowering the tubing into the borehole after installation in the borehole.

Claims (2)

1. Проходной клапан-отсекатель, включающий корпус в котором установлен верхний клапан, состоящий из плунжера, седла, хлопушки на оси, пружины и уплотнительных элементов, отличающийся тем, что он снабжен нижним клапаном также содержащим плунжер, седло, хлопушку на оси, пружину и уплотнительные элементы, при этом плунжер выполнен таким образом, что наружный диаметр верхней его части превышает наружный диаметр нижней части, на наружной поверхности плунжера выполнена канавка под пружинный фиксатор, установленный в седле и фиксирующий плунжер 1. Straight safety valve including a housing in which an upper valve consisting of a plunger seat, flappers on the axis of the spring and sealing elements, characterized in that it is provided with a bottom valve also comprising a plunger seat on swatter, a spring axis, and sealing elements, wherein the plunger is configured such that the outer diameter of the upper portion thereof larger than the outer diameter of the lower portion on the outer surface of the plunger groove is formed by a spring clamp mounted in the saddle and the locking plunger в нижнем положении "открыто", на внутренней поверхности плунжера выполнен кольцевой карман под захват инструмента для принудительного перемещения плунжера в верхнее положение "закрыто", причем верхний клапан выполнен с большим проходным отверстием, чем нижний. in the lower position "open" on the interior surface of the plunger an annular pocket for a tool gripper for forced displacement of the plunger in the upper position "closed", the upper valve is larger bore than the lower.
2. Проходной клапан-отсекатель по п. 1, отличающийся тем, что в нижней части корпуса он соединен с полнопроходным гидравлическим пакером, включающим якорные устройства. 2. Passing safety valve according to Claim. 1, characterized in that the lower housing part it is connected to the full bore hydraulic packer comprising anchor apparatus.
RU2001100660/03A 2001-01-09 2001-01-09 Straightway valve-shutoff device RU2190083C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100660/03A RU2190083C1 (en) 2001-01-09 2001-01-09 Straightway valve-shutoff device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100660/03A RU2190083C1 (en) 2001-01-09 2001-01-09 Straightway valve-shutoff device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190083C1 true RU2190083C1 (en) 2002-09-27

Family

ID=20244569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001100660/03A RU2190083C1 (en) 2001-01-09 2001-01-09 Straightway valve-shutoff device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190083C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448238C2 (en) * 2006-09-18 2012-04-20 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Well hydraulic control system with fail-safe characteristics (versions)
RU2562640C2 (en) * 2011-04-12 2015-09-10 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Safety valve with electric actuator and pressure balance in tubing
RU2564701C1 (en) * 2014-08-22 2015-10-10 ЗАО "Центр гидродинамических исследований "ИНФОРМПЛАСТ" Straight-flow downhole cut-off valve
RU2592903C1 (en) * 2015-08-28 2016-07-27 Петр Игоревич Сливка Method for underground well repair for replacement of downhole pumping equipment without action on formation
RU2615530C1 (en) * 2013-05-16 2017-04-05 Ойлско Текнолоджиз Лимитед Downhole device control apparatus and method
RU2704078C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-23 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Plug-in shut-off valve (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАЙЦЕВ Ю.В. и др. Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением. - М.: Недра, 1982 г, с. 108. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448238C2 (en) * 2006-09-18 2012-04-20 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Well hydraulic control system with fail-safe characteristics (versions)
RU2562640C2 (en) * 2011-04-12 2015-09-10 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Safety valve with electric actuator and pressure balance in tubing
RU2615530C1 (en) * 2013-05-16 2017-04-05 Ойлско Текнолоджиз Лимитед Downhole device control apparatus and method
RU2564701C1 (en) * 2014-08-22 2015-10-10 ЗАО "Центр гидродинамических исследований "ИНФОРМПЛАСТ" Straight-flow downhole cut-off valve
RU2592903C1 (en) * 2015-08-28 2016-07-27 Петр Игоревич Сливка Method for underground well repair for replacement of downhole pumping equipment without action on formation
RU2704078C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-23 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Plug-in shut-off valve (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6209663B1 (en) Underbalanced drill string deployment valve method and apparatus
US6302199B1 (en) Mechanism for dropping a plurality of balls into tubulars used in drilling, completion and workover of oil, gas and geothermal wells
US4161219A (en) Piston actuated well safety valve
US7228914B2 (en) Interventionless reservoir control systems
US5868204A (en) Tubing hanger vent
CA2398032C (en) Open well plunger-actuated gas lift valve and method of use
EP1278936B1 (en) Tubing hanger with annulus bore
US6505685B1 (en) Methods and apparatus for creating a downhole buoyant casing chamber
US6125930A (en) Downhole valve
US6920930B2 (en) Drop ball catcher apparatus
EP1516104B1 (en) A valve for a fill up tool
US7246668B2 (en) Pressure actuated tubing safety valve
US3957114A (en) Well treating method using an indexing automatic fill-up float valve
US7861781B2 (en) Pump down cement retaining device
US4624315A (en) Subsurface safety valve with lock-open system
AU737708B2 (en) Valve operating mechanism
CA2403876C (en) Internal gate valve for flow completion systems
US6354378B1 (en) Method and apparatus for formation isolation in a well
CA2500706C (en) Lock open tool for downhole safety valve
US6244348B1 (en) Well production system with a hydraulically operated safety valve
CA2442981C (en) Mechanically opened ball seat and expandable ball seat
AU2003234673B2 (en) Method and apparatus to reduce downhole surge pressure using hydrostatic valve
CA2309513C (en) Hydraulic set liner hanger setting mechanism and method
US6557629B2 (en) Wellhead isolation tool
US4444266A (en) Deep set piston actuated well safety valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060110