RU2237152C1 - Device for stopping fluid flow in the well - Google Patents

Device for stopping fluid flow in the well Download PDF

Info

Publication number
RU2237152C1
RU2237152C1 RU2003106076/03A RU2003106076A RU2237152C1 RU 2237152 C1 RU2237152 C1 RU 2237152C1 RU 2003106076/03 A RU2003106076/03 A RU 2003106076/03A RU 2003106076 A RU2003106076 A RU 2003106076A RU 2237152 C1 RU2237152 C1 RU 2237152C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
valve
shut
control mechanism
well
Prior art date
Application number
RU2003106076/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.В. Прасс (RU)
Л.В. Прасс
О.О. Фофанов (RU)
О.О. Фофанов
В.Н. Герасименко (RU)
В.Н. Герасименко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании"
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 Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" filed Critical Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании"
Priority to RU2003106076/03A priority Critical patent/RU2237152C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237152C1 publication Critical patent/RU2237152C1/en

Links

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas extractive industry.
SUBSTANCE: device has packer, lower cutting valve, pressure transfer assembly with sphere valve, cutting valve control mechanism and a plunger. Cutting valve control mechanism has cylindrical body coaxially mounted with plunger with serially repeating on its inner surface grooves of varied depth, reciprocal spring and bushings with projections for interaction with body grooves. Pressure transfer assembly is made in form of piston with axial aperture and plunger fixed to it. It passes through said aperture and is made hollow with recessed apertures in lower end and bypass port between pressure transfer assembly and the piston. Cutting valve is cinematically connected to plunger. Plunger is in rigid connection to cutting valve control mechanism.
EFFECT: possible plugging of well during operation in case of emergency, maintenance and other special conditions.
1 dwg

Description

Изобретение относится к добыче нефти, газа и газоконденсата и может быть использовано при фонтанной, газлифтной и насосной эксплуатации скважин, а также для отсекания потока флюида из пласта в случае падения давления на устье скважины, проведения подземного ремонта без глушения скважины, а при глушении скважины раствором - для исключения поглощения раствора продуктивным пластом.The invention relates to the production of oil, gas and gas condensate and can be used for flowing, gas lift and pump operation of wells, as well as for cutting off the fluid flow from the reservoir in the event of a drop in pressure at the wellhead, underground repairs without killing the well, and when killing the well with a solution - to exclude the absorption of the solution by the reservoir.

Известна скважинная установка (авт. свид. СССР №985260, Е 21 В 34/06, Бюллетень №48 от 30.12.82), включающая колонну труб, пакер и расположенное ниже него клапанное отсекательное устройство. Недостатком этой установки является то, что клапанное отсекательное устройство расположено по центру трубы, из-за чего сужается проходное сечение подъемника, имеет сложную конструкцию.A well-known well installation (ed. Certificate of the USSR No. 985260, E 21 B 34/06, Bulletin No. 48 dated 12.30.82), including a pipe string, a packer and a valve shut-off device located below it. The disadvantage of this installation is that the valve shut-off device is located in the center of the pipe, due to which the passage section of the elevator is narrowed, has a complex structure.

Известен клапан-отсекатель с дистанционным клапаном, управляемым хвостовиком насосной установки (Асфандияров Х.А. и др. Современные конструкции клапанов-отсекателей. - В.: ВНИИОЭНГ, 1982, с. 16-17). Недостаток этого устройства заключается в том, что для закрытия отсекающего клапана необходимо приподнять колонну НКТ (насосно-компрессорной трубы), а это возможно только при наличии устьевого сальника, предотвращающего выброс продукции из скважины.Known shut-off valve with a remote valve controlled by the shank of the pump unit (Asfandiyarov H.A. et al. Modern designs of shut-off valves. - V .: VNIIOENG, 1982, p. 16-17). The disadvantage of this device is that to close the shut-off valve, it is necessary to raise the tubing string (tubing), and this is possible only if there is a wellhead seal that prevents the release of products from the well.

Известна скважинная установка для регулирования и отсекания потока среды (патент РФ №2194152, В 21/12, Е 21 В 34/06, опубл. 2002), включающая спущенную в скважину колонну труб, оснащенную по крайней мере одним пакером и съемным клапаном-регулятором и отсекателем, выполненным в виде корпуса с входными и выходными отверстиями, внутри которого размещены сильфон, шток, затвор, седло, а также снабженная под пакером по меньшей мере одной скважинной камерой с пропускными входными и выходными отверстиями, в которую установлен съемный клапан-регулятор и отсекатель, при этом ниже нее размещен хвостовик их насосно-компрессорных труб с наконечником, выполненным в виде заглушки или ниппеля со срезной пробкой, или со съемной глухой пробкой, или клапаном. Недостатком ее является сложность конструкции.Known downhole installation for regulating and cutting off the flow of medium (RF patent No. 2194152, 21/12, E 21 B 34/06, publ. 2002), including a pipe string lowered into the well, equipped with at least one packer and a removable valve-regulator and a shut-off device made in the form of a housing with inlet and outlet openings, inside which a bellows, a rod, a shutter, a saddle are placed, and also provided with at least one downhole camera with inlet and outlet openings under the packer, in which a removable valve-regulator is installed and compartment spruce, wherein it is situated below the shank of tubing with a tip formed as a stub or pin with a shear tube, or hollow with a removable plug or valve. Its disadvantage is the complexity of the design.

Наиболее близким по технической сущности и техническому эффекту является устройство для перекрытия потока флюида в скважине, включающее пакер, нижний отсекающий клапан, узел передачи давления с шаровым клапаном, механизм управления отсекающим клапаном и плунжер (Асфандияров Х.А. и др. Современные конструкции клапанов-отсекателей. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982, с. 18-19). Недостатком устройства является сложность управления нижним клапаном и, как следствие, малая надежность при перекрытии потока в скважине.The closest in technical essence and technical effect is a device for shutting off the fluid flow in the well, including a packer, a lower shut-off valve, a pressure transfer unit with a ball valve, a shut-off valve control mechanism and a plunger (Asfandiyarov H.A. et al. Modern valve designs - cutters. - M.: VNIIOENG, 1982, p. 18-19). The disadvantage of this device is the difficulty of controlling the bottom valve and, as a consequence, low reliability when blocking the flow in the well.

Поставлена задача: перекрыть скважину во время работы, при аварийных ситуациях, при проведении капитальных ремонтов и пр. условиях.The task: to shut off the well during operation, in emergency situations, during major repairs, etc. conditions.

Технический результат заключатся в повышении эффективности и надежности заявляемого устройства при различных способах эксплуатации скважины, а также упрощение процесса управления при перекрытии потока флюида скважины.The technical result consists in increasing the efficiency and reliability of the inventive device for various methods of operating the well, as well as simplifying the control process when blocking the flow of the fluid of the well.

Поставленная задача решается тем, что в известной установке для перекрытия потока флюида в скважине, включающая пакер, нижний отсекающий клапан, узел передачи давления с шаровым клапаном, механизм управления отсекающим клапаном и плунжер, согласно изобретению механизм управления отсекающим клапаном содержит соосно установленный с плунжером цилиндрический корпус с последовательно повторяющимися на его внутренней поверхности разноглубокими пазами, возвратную пружину и втулки с выступами для взаимодействия с пазами корпуса, а узел передачи давления выполнен в виде поршня с осевым отверстием и прикрепленного к нему плунжера, проходящего через это отверстие, выполненного пустотелым с проточными отверстиями на нижнем конце и перепускным отверстием между узлом передачи давления и поршнем, при этом отсекающий клапан кинематически соединен с плунжером, жестко связанным с механизмом управления отсекающим клапаном.The problem is solved in that in the known installation for shutting off the fluid flow in the well, including a packer, a lower shut-off valve, a pressure transfer unit with a ball valve, a shut-off valve control mechanism and a plunger, according to the invention, the shut-off valve control mechanism comprises a cylindrical body coaxially mounted with the plunger with successively repeating multi-deep grooves on its inner surface, a return spring and bushings with projections for interaction with the grooves of the housing, pressure transducer is made in the form of a piston with an axial bore and a plunger attached to it passing through this bore, made hollow with flowing holes at the lower end and a bypass hole between the pressure transmission unit and the piston, while the shut-off valve is kinematically connected to the plunger, rigidly connected with shut-off valve control mechanism.

Механизм управления отсекающим клапаном кинематически соединен с плунжером, нижний конец которого кинематически соединен с отсекающим клапаном, а верхний соединен жестко с узлом передачи давления.The shut-off valve control mechanism is kinematically connected to the plunger, the lower end of which is kinematically connected to the shut-off valve, and the upper end is rigidly connected to the pressure transmission unit.

Отсекающий клапан кинематически соединен с плунжером, жестко связанным с механизмом управления отсекающим клапаном.The shut-off valve is kinematically connected to a plunger rigidly connected to the shut-off valve control mechanism.

Плунжер выполнен пустотелым с проточными отверстиями на нижнем конце и перепускным отверстием, расположенным между узлом передачи давления и пакером.The plunger is made hollow with flowing holes at the lower end and a bypass hole located between the pressure transmission unit and the packer.

Перепускное отверстие на плунжере предназначено для выравнивания давления под поршнем при его движении.The bypass hole on the plunger is designed to equalize the pressure under the piston during its movement.

На наружной поверхности плунжера выполнена кольцевая выточка для установки втулок и передачи осевого усилия к механизму управления.An annular undercut is made on the outer surface of the plunger for installing bushings and transmitting axial force to the control mechanism.

На верхнем конце плунжера установлен узел передачи давления, выполненный в виде подвижного поршня с осевым отверстием для прохождения и прикрепления плунжера.At the upper end of the plunger, a pressure transmission unit is installed, made in the form of a movable piston with an axial hole for the passage and attachment of the plunger.

Узел передачи давления выполнен в виде поршня с осевым отверстием для прохождения и прикрепления плунжера.The pressure transfer unit is made in the form of a piston with an axial hole for the passage and attachment of the plunger.

На внутренней поверхности корпуса выполнены последовательно повторяющиеся разноглубокие пазы.On the inner surface of the housing successive repeating multi-deep grooves are made.

На верхнем конце корпуса установлена гайка для закрепления элементов механизма управления.A nut is installed at the upper end of the housing to secure the elements of the control mechanism.

Устройство для перекрытия потока флюида устанавливают на обсадной колонне выше зоны перфорации при помощи НКТ.A device for blocking the fluid flow is installed on the casing above the perforation zone using tubing.

На чертеже приведено устройство для перекрытия потока флюида в скважине.The drawing shows a device for blocking the flow of fluid in the well.

Устройство включает нижний отсекающий клапан 1, кинематически соединенный с пустотелым плунжером 2 с проточными отверстиями 3 на нижнем конце его и перепускным отверстием 4 на верхнем его конце. Механизм управления 5 с отсекающим клапаном содержит цилиндрический корпус 6, установленный соосно с плунжером 2, втулки 7 и 8 с выступом и возвратную пружину 9. На внутренней поверхности корпуса 6 выполнены последовательно повторяющиеся разноглубокие пазы 10 и 11. На наружной поверхности плунжера 2 выполнена кольцевая выточка 12 для установки втулок 7 и 8 и передачи осевого усилия к механизму управления 5. На верхнем конце плунжера 2 установлен поршень 13 с осевым отверстием 14 для прохождения и прикрепления плунжера 2. Верхний конец 15 поршня 13 образует седло для шарового клапана 16. Крепление элементов поршня выполнено гайкой 17. Отверстие 4 на плунжере предназначено для выравнивания давления под поршнем 13 при его движении. На верхнем конце корпуса 6 установлена гайка 18 для закрепления механизма управления 5. Нижнее герметизирующее-запирающее устройство 19 также выполнено в виде поршня, по осевому каналу которого проходит пустотелый плунжер 2. Устройство для перекрытия потока флюида устанавливают на обсадной колонне 20 выше зоны перфорации 21 при помощи НКТ (не показана).The device includes a lower shut-off valve 1, kinematically connected with a hollow plunger 2 with flow holes 3 at its lower end and a bypass hole 4 at its upper end. The control mechanism 5 with a shut-off valve comprises a cylindrical body 6 mounted coaxially with the plunger 2, bushings 7 and 8 with a protrusion and a return spring 9. On the inner surface of the housing 6 are made successively repeating multi-deep grooves 10 and 11. On the outer surface of the plunger 2, an annular groove is made 12 for mounting the bushings 7 and 8 and transmitting axial force to the control mechanism 5. At the upper end of the plunger 2 there is a piston 13 with an axial hole 14 for passing and attaching the plunger 2. The upper end 15 of the piston 13 uet seat for a ball valve element 16. Fastening of the piston nut 17. The opening formed on the plunger 4 is intended to equalize the pressure under the piston 13 during its movement. A nut 18 is mounted on the upper end of the housing 6 for securing the control mechanism 5. The lower sealing-locking device 19 is also made in the form of a piston, along the axial channel of which a hollow plunger passes 2. A device for blocking the fluid flow is installed on the casing 20 above the perforation zone 21 when tubing care (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Во время работы скважины нижний отсекающий клапан 1 открыт, шаровой клапан 16 находится в верхнем положении и поток флюида проходит через пустотелый плунжер 2. Для закрытия отсекающего клапана 1 с поверхности подают импульс давления, например, компрессором (0,5-10.0 МПа) в зависимости от пластового давления. При этом шаровой клапан 16 разрывается и поршень 13, который жестко соединен с плунжером 2, перемещает последний в нижнее положение. Одновременно плунжер 2 перемещает втулки 7 и 8 таким образом, что выступ на втулке 8 выходит из неглубокого паза 10, пружина 9 при этом сжимается. После сброса давления (P1<Р2, где P1 и Р2 соответственно давление флюида над и под устройством в скважине) втулки 8 за счет скоса паза на внутренней поверхности корпуса 6 выступом становится глубокий паз 11 и пружина 9 возвращает плунжер 2 в исходное (верхнее) положение. Клапан 1 закрывается.During the operation of the well, the lower shut-off valve 1 is open, the ball valve 16 is in the upper position and the fluid flow passes through the hollow plunger 2. To close the shut-off valve 1, a pressure pulse is applied from the surface, for example, by a compressor (0.5-10.0 MPa), depending from reservoir pressure. When this ball valve 16 is broken and the piston 13, which is rigidly connected to the plunger 2, moves the latter to the lower position. At the same time, the plunger 2 moves the bushings 7 and 8 so that the protrusion on the sleeve 8 comes out of the shallow groove 10, while the spring 9 is compressed. After depressurization (P 1 <P 2 , where P 1 and P 2, respectively, the fluid pressure above and below the device in the well) of the sleeve 8, due to the bevel of the groove on the inner surface of the housing 6, the protrusion becomes a deep groove 11 and the spring 9 returns the plunger 2 to its original (upper) position. Valve 1 closes.

Для открытия клапана 1 снова подают импульс давления в скважину от компрессора. Поршень 13 через плунжер 2 перемещает выступ на втулке 8 в следующий неглубокий паз на поверхности корпуса 10. После снятия давления плунжер 2 под действием пружины 9 и пластового давления возвращается назад только частично, т.к. движение его ограничивается втулкой 8 и неглубоким пазом 10. Клапан 1 остается в открытом положении.To open valve 1, a pressure pulse is again applied to the well from the compressor. The piston 13 through the plunger 2 moves the protrusion on the sleeve 8 into the next shallow groove on the surface of the housing 10. After relieving the pressure, the plunger 2 only partially returns back under the action of the spring 9 and reservoir pressure, because its movement is limited by the sleeve 8 and a shallow groove 10. The valve 1 remains in the open position.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность управления при перекрытии потока флюида за счет отсекания продуктивного пласта от скважины при остановке насоса или подземном ремонте без глушения, а также позволит сохранить фильтрационно-приточные характеристики пласта и облегчить быстрый вывод скважины на технологический режим при глушении скважины.Thus, the use of the proposed device will improve the efficiency of control when blocking the fluid flow due to cutting off the reservoir from the well when the pump is stopped or underground repair without killing, and also allows you to save the filtration and supply characteristics of the reservoir and facilitate the quick conclusion of the well to the technological mode when killing the well .

Технический результат заключатся в повышении эффективности и надежности заявляемого устройства при различных способах эксплуатации скважины, а также упрощении процесса управления при перекрытии потока флюида в скважине.The technical result consists in increasing the efficiency and reliability of the inventive device for various methods of operating the well, as well as simplifying the control process when blocking the flow of fluid in the well.

Claims (1)

Устройство для перекрывания потока флюида в скважине, включающее пакер, нижний отсекающий клапан, узел передачи давления с шаровым клапаном, механизм управления отсекающим клапаном и плунжер, отличающееся тем, что механизм управления отсекающим клапаном содержит соосно установленный с плунжером цилиндрический корпус с последовательно повторяющимися на его внутренней поверхности разноглубокими пазами, возвратную пружину и втулки с выступами для взаимодействия с пазами корпуса, а узел передачи давления выполнен в виде поршня с осевым отверстием и прикрепленного к нему плунжера, проходящего через это отверстие, выполненного пустотелым с проточными отверстиями на нижнем конце и перепускным отверстием между узлом передачи давления и поршнем, при этом отсекающий клапан кинематически соединен с плунжером, жестко связанным с механизмом управления отсекающим клапаном.A device for shutting off a fluid flow in a well, including a packer, a lower shut-off valve, a pressure transfer unit with a ball valve, a shut-off valve control mechanism and a plunger, characterized in that the shut-off valve control mechanism comprises a cylindrical body coaxially mounted with the plunger and repeating in series on its inner surfaces with deep grooves, a return spring and bushings with protrusions for interacting with the grooves of the housing, and the pressure transmission unit is made in the form of a piston with an axial a hole and a plunger attached to it, passing through this hole, made hollow with flowing holes at the lower end and a bypass hole between the pressure transmission unit and the piston, while the shut-off valve is kinematically connected to the plunger, rigidly connected to the control mechanism of the shut-off valve.
RU2003106076/03A 2003-03-03 2003-03-03 Device for stopping fluid flow in the well RU2237152C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106076/03A RU2237152C1 (en) 2003-03-03 2003-03-03 Device for stopping fluid flow in the well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106076/03A RU2237152C1 (en) 2003-03-03 2003-03-03 Device for stopping fluid flow in the well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2237152C1 true RU2237152C1 (en) 2004-09-27

Family

ID=33433588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003106076/03A RU2237152C1 (en) 2003-03-03 2003-03-03 Device for stopping fluid flow in the well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237152C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670330A (en) * 2013-12-31 2014-03-26 牡丹江博实石油机械科技有限公司 Prearrangement bottom valve for plugging oil field water well water injection pipe column
RU2570692C2 (en) * 2009-06-10 2015-12-10 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Seat device and method of borehole operation execution
CN106437648A (en) * 2016-12-21 2017-02-22 牡丹江博实石油机械科技有限公司 Zero leakage loss flow regulating and blocking device
RU201336U1 (en) * 2020-06-01 2020-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" CHECK VALVE FOR WELL OIL PRODUCTION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АСФАНДИЯРОВ Х.А. и др. Современные конструкции клапанов-отсекателей. - М., ВНИИОЭНГ, 1982, с. 18 и 19. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2570692C2 (en) * 2009-06-10 2015-12-10 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Seat device and method of borehole operation execution
CN103670330A (en) * 2013-12-31 2014-03-26 牡丹江博实石油机械科技有限公司 Prearrangement bottom valve for plugging oil field water well water injection pipe column
CN103670330B (en) * 2013-12-31 2016-02-10 牡丹江博实石油机械科技有限公司 Oil field water well water injection string shutoff preset bottom valve
CN106437648A (en) * 2016-12-21 2017-02-22 牡丹江博实石油机械科技有限公司 Zero leakage loss flow regulating and blocking device
RU201336U1 (en) * 2020-06-01 2020-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" CHECK VALVE FOR WELL OIL PRODUCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4360064A (en) Circulating valve for wells
US4470464A (en) Valve means
US10364658B2 (en) Downhole pump with controlled traveling valve
US20070052550A1 (en) Hydraulic Oscillator For Use in a Transmitter Valve
RU2516708C2 (en) Subsurface safety valve
CA2792642C (en) Downhole gas release apparatus
US5979553A (en) Method and apparatus for completing and backside pressure testing of wells
WO1998003766A1 (en) Downhole two-way check valve
RU2651860C1 (en) Subsurface safety valve
RU2237152C1 (en) Device for stopping fluid flow in the well
US20040144938A1 (en) Pressure compensated pilot operated check valve
RU2560035C1 (en) Bypass valve
RU2735012C1 (en) Hydromechanical double-sided action freefall with controlled activation force
RU2303116C1 (en) All-purpose valve for downhole motor
RU191416U1 (en) WELL VALVE DEVICE
RU2325508C2 (en) Circulating valve
RU178337U1 (en) CHECK VALVE FOR PREVENTING SLUDGE SLAMMING
RU2566353C1 (en) Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type
SU1716099A1 (en) Downhole valve
CN114439445A (en) Sand prevention sliding sleeve
RU204086U1 (en) WELL VALVE DEVICE
SU819310A1 (en) Well cutting-off device
RU2339797C1 (en) Facility for simultaneous-separate operation of multi-horizon well
RU2679153C1 (en) Cutoff valve
RU2755981C2 (en) Circulation sub

Legal Events

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

Effective date: 20130304