RU2325508C2 - Circulating valve - Google Patents
Circulating valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325508C2 RU2325508C2 RU2006111316/03A RU2006111316A RU2325508C2 RU 2325508 C2 RU2325508 C2 RU 2325508C2 RU 2006111316/03 A RU2006111316/03 A RU 2006111316/03A RU 2006111316 A RU2006111316 A RU 2006111316A RU 2325508 C2 RU2325508 C2 RU 2325508C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- depth
- fluid
- plunger
- channel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к внутрискважинному оборудованию, и может использоваться при добыче нефти, промывке и освоении скважин, ликвидации гидратопарафиновых образований.The invention relates to the oil industry, in particular to downhole equipment, and can be used in oil production, flushing and development of wells, the elimination of hydrate-paraffin formations.
Известен циркуляционный клапан (RU 2187623 С1, МПК E21B 34/06, 2002.08.20), состоящий из муфты с отверстиями, предохранительного кольца, заглушек с внутренним тупиковым каналом, открытым со стороны затрубного пространства, установленных в отверстиях муфты с возможностью слома под действием ударника-штанги, причем отверстия в муфте выполнены с резьбой, заглушки выполнены чугунными и ввернуты в отверстия муфты, при этом в предохранительном кольце выполнены отверстия, вершины заглушек расположены в упомянутых отверстиях предохранительного кольца с возможностью слома под действием ударника штанги на предохранительное кольцо.A known circulation valve (RU 2187623 C1, IPC E21B 34/06, 2002.08.20), consisting of a coupling with holes, a safety ring, plugs with an internal dead end channel, open from the annulus, installed in the holes of the coupling with the possibility of breaking under the action of a hammer - rods, and the holes in the coupling are threaded, the plugs are made of cast iron and screwed into the holes of the coupling, while holes are made in the safety ring, the tops of the plugs are located in the mentioned holes of the safety ring with zhnosti breaking under the action of the striker bars on the ferrule.
Недостатком известного циркуляционного клапана является то, что он представляет собой одноразовое устройство, требует сброса в скважину ударной штанги и может использоваться только во время подъема лифтовых труб для обеспечения слива жидкости в затрубное пространство.A disadvantage of the known circulation valve is that it is a disposable device, requires a shock rod to be discharged into the well, and can only be used during the lifting of elevator pipes to allow fluid to drain into the annulus.
Известен также циркуляционный клапан (RU 2195553 С1, МПК E21B 49/00, 34/06, 2002.12.27), содержащий корпус с радиальными каналами, уравновешенный полый поршень с уплотнительными элементами и с верхним конусным седлом, причем полый поршень снабжен в верхней части пружиной и в нижней - цангой, а корпус выполнен с внутренним выступом для фиксации цанги.Also known is a circulation valve (RU 2195553 C1, IPC E21B 49/00, 34/06, 2002.12.27) comprising a housing with radial channels, a balanced hollow piston with sealing elements and an upper conical seat, the hollow piston being provided with a spring in the upper part and at the bottom - a collet, and the body is made with an internal protrusion for fixing the collet.
Недостатком известного циркуляционного клапана является то, что для его включения необходим сброс в скважину стального шара, кроме того, конструкция предусматривает однократное использование клапана в скважине, для повторной подготовки клапана к работе его необходимо поднимать на устье.A disadvantage of the known circulation valve is that for its inclusion, it is necessary to dump a steel ball into the well, in addition, the design provides for a single use of the valve in the well, for repeated preparation of the valve for operation, it must be lifted to the mouth.
Известен также циркуляционный клапан (RU 2211915 С2, МПК E21B 34/06, 2003.09.10), содержащий корпус в виде ступенчатого цилиндра с осевым каналом и седлом в днище, подвижно размещенный в корпусе полый ступенчатый золотник, выполненный с жестко связанным с ним кольцевым поршнем и образующий с корпусом кольцевую камеру, каналы в корпусе, связывающие кольцевую камеру с межтрубным пространством, и осевой канал корпуса с кольцевой камерой, причем он снабжен торцевым клапаном, корпус выполнен разъемным в виде верхней и нижней частей с седлом на верхнем торце нижней части корпуса, каналы в корпусе, связывающие кольцевую камеру с межтрубным пространством, выполнены продольными в месте разъема корпуса, канал, связывающий осевой канал корпуса с кольцевой камерой, выполнен дроссельным, в нижней части разъемного корпуса выполнено сужение с уплотнительным кольцом, торцевой клапан охватывает верхнюю часть разъемного корпуса и имеет возможность взаимодействия с седлом на верхнем торце нижней части корпуса, ход полого ступенчатого золотника с жестко связанным с ним ступенчатым кольцевым поршнем ограничен торцом верхней части разъемного корпуса, при этом ступенчатый кольцевой поршень при взаимодействии с уплотнительным кольцом образует герметичное соединение, ступенчатый золотник подпружинен, а диаметр ступенчатого кольцевого поршня в нижней части больше, чем в верхней.Also known is a circulation valve (RU 2211915 C2, IPC E21B 34/06, 2003.09.10) containing a housing in the form of a stepped cylinder with an axial channel and a seat in the bottom, a hollow stepped spool movably housed in the housing, made with an annular piston rigidly connected to it and forming an annular chamber with the housing, channels in the housing connecting the annular chamber with the annular space, and an axial channel of the housing with the annular chamber, and it is equipped with an end valve, the housing is detachable in the form of upper and lower parts with a saddle on the upper end the bottom of the housing, the channels in the housing connecting the annular chamber with the annular space are made longitudinal in the place of the housing connector, the channel connecting the axial channel of the housing with the annular chamber is throttled, at the bottom of the detachable housing there is a narrowing with a sealing ring, the end valve covers part of the detachable housing and has the ability to interact with a saddle on the upper end of the lower part of the housing, the progress of a hollow stepped spool with a stepped annular piston ness upper end portion of the housing assembly, wherein a stepped annular piston in interaction with the sealing ring forms a seal, a stepped spool is biased, and the diameter of the stepped annular piston in the lower part than in the top.
Недостатком известного циркуляционного клапана является то, что его нельзя использовать в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, нет полной уверенности, что сработает кольцевой ступенчатый поршень, так как обе его ступени находятся в одном цилиндре, торцевое уплотнение не гарантирует надежную герметизацию внутренней полости клапана.A disadvantage of the known circulation valve is that it cannot be used in wells equipped with sucker rod pumps, there is no complete certainty that the annular step piston will work, since both its stages are in the same cylinder, the mechanical seal does not guarantee reliable sealing of the valve’s internal cavity.
Наиболее близким техническим решением является циркуляционный клапан (RU 2206714 С2, МПК E21B 34/06, 2003.06.20), содержащий полый ствол с окнами и присоединительными резьбами, уплотнительные кольца, подпружиненный золотник, установленный на стволе с возможностью регулирования поджатия пружины перемещением упора и перекрывающий своей юбкой окна в нижнем крайнем положении, поршневую ступенчатую пару, образованную золотником, стволом и размещенными в зазорах между ними уплотнительными элементами и гидравлически связанную с полостью ствола через отверстие, выполненное в стволе, причем уплотнительные элементы выполнены в виде деформируемых самоуплотняющихся манжет из эластомера, ступени поршневой пары выполнены с переменным сечением для изменения величины кольцевой площади поршневой ступенчатой пары в зависимости от положений золотника на стволе, причем в положении золотника, соответствующем открытому состоянию клапана, кольцевая площадь максимальна.The closest technical solution is the circulation valve (RU 2206714 C2, IPC E21B 34/06, 2003.06.20), containing a hollow barrel with windows and connecting threads, o-rings, a spring-loaded spool mounted on the barrel with the ability to control spring compression by moving the stop and blocking windows with their skirt in the lowermost position, a piston stepped pair formed by a spool, a barrel and sealing elements placed in the gaps between them and hydraulically connected to the barrel cavity through the hole The hole is made in the barrel, and the sealing elements are made in the form of deformable self-sealing cuffs made of elastomer, the piston pair steps are made with a variable cross-section to change the annular area of the piston stepped pair depending on the position of the spool on the barrel, and in the position of the spool corresponding to the open state of the valve , the annular area is maximum.
Недостатком известного клапана является сложность конструкции, вызванная необходимостью перемещения золотника по составному корпусу с концентрически расположенными поверхностями, что ведет к тому, что имеется вероятность заклинивания золотника, а также не исключена возможность самопроизвольного разъединения верхней и нижней частей составного корпуса. Отсутствуют точные критерии настройки клапана для установки его на заданной глубине в зависимости от плотности флюида и глубины погружения под динамический уровень скважины.A disadvantage of the known valve is the design complexity caused by the need to move the spool along the composite housing with concentrically spaced surfaces, which leads to the possibility of jamming of the spool, and the possibility of spontaneous separation of the upper and lower parts of the composite housing is not excluded. There are no exact criteria for adjusting the valve for installing it at a given depth, depending on the density of the fluid and the depth of immersion under the dynamic level of the well.
Задачей изобретения является создание циркуляционного клапана с монолитным неразборным корпусом, который можно использовать в скважинах, оснащенных как УШГН, так и УЭЦН, упрощение конструкции клапана, повышение его надежности, обеспечение возможности точной настройки клапана для работы на заданной глубине, в зависимости от плотности флюида и глубины спуска под динамический уровень.The objective of the invention is to create a circulation valve with a monolithic non-separable body, which can be used in wells equipped with both USGN and ESP, simplifying the design of the valve, increasing its reliability, providing the ability to fine tune the valve to work at a given depth, depending on the density of the fluid and depth of descent under the dynamic level.
Поставленная задача решается за счет того, что в циркуляционном клапане, содержащем полый корпус с присоединительными резьбами, подпружиненный золотник, уплотнительные элементы, согласно изобретению корпус клапана выполнен монолитным и неразборным, а канал золотника расположен на боковой поверхности корпуса и оснащен по торцам резьбовыми заглушками с уплотнительными элементами, между которыми расположен золотник в виде плунжера с центральным каналом и радиальными сквозными отверстиями, обеспечивающими циркуляцию флюида, плунжер зафиксирован в закрытом положении с помощью тарированной пружины, на одном из торцов которой расположен блок регулировочных шайб, количество которых определено по формуле:The problem is solved due to the fact that in a circulation valve containing a hollow body with connecting threads, a spring-loaded spool, sealing elements, according to the invention, the valve body is made monolithic and non-separable, and the spool channel is located on the side surface of the body and is equipped with threaded plugs with sealing ends elements between which there is a spool in the form of a plunger with a central channel and radial through holes that provide fluid circulation, the plunger it is fixed in the closed position using a calibrated spring, on one of the ends of which there is a block of adjusting washers, the number of which is determined by the formula:
где n - количество регулировочных шайб для настойки циркуляционного клапана на глубину его спуска, плотность флюида и глубину спуска под динамический уровень;where n is the number of shims for adjusting the circulation valve to the depth of its descent, fluid density and depth of descent to a dynamic level;
π - число «Пи»;π is the number of "Pi";
g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
ρ - плотность флюида, кг/м3;ρ is the density of the fluid, kg / m 3 ;
d - диаметр плунжера, м;d is the diameter of the plunger, m;
k - жесткость пружины, Н/мм;k - spring stiffness, N / mm;
Н - глубина спуска клапана, м;H - the depth of the valve, m;
h - глубина спуска клапана под динамический уровень, м;h - the depth of the valve descent under the dynamic level, m;
L0 - длина пружины в свободном состоянии, мм;L 0 - spring length in free state, mm;
L - габарит клапана, мм;L - valve dimension, mm;
δ - толщина шайбы, мм.δ is the thickness of the washer, mm.
На фиг.1 изображено устройство циркуляционного клапана; на фиг.2 - работа циркуляционного клапана.Figure 1 shows the device of the circulation valve; figure 2 - the operation of the circulation valve.
В корпусе 1 с каналом 2 и эксцентрично расположенной клапанной камерой 3, устроены резьбы 4 и 5 для присоединения к колонне НКТ (не показана). Клапанная камера 3 с двух сторон закрыта резьбовыми заглушками: глухой 6 и сквозной 7. Внутри глухой резьбовой заглушки 6 устроен канал 8, гидравлически связанный с каналом 2 посредством отверстий 9 и 10. Внутри канала 8 перемещается плунжер 11, канал 12 которого гидравлически связан со сквозными радиальными отверстиями 13. На наружной поверхности плунжера 11 устроен упор 14, на который снизу установлен комплект регулировочных шайб 15, подпираемый пружиной 16. Проточка 17 плунжера 11 сопрягается с каналом 18 сквозной пробки 7. Торец 19 проточки 17 расположен на расстоянии "В" от торца 20 сквозной пробки 7, что обеспечивает рабочий ход плунжера 11 при открытии циркуляционного клапана. Все сопрягаемые детали клапана изолированы уплотнительными элементами (не показаны).In
Циркуляционный клапан работает следующим образом.The circulation valve operates as follows.
При необходимости обеспечения циркуляции из полости НКТ в затрубное пространство (не показаны) на устье скважины создается избыточное давление в полости НКТ. При этом давление столба жидкости из канала 2 через отверстие 9 передается в канал 8 над плунжером 11. С ростом давления плунжер 11 перемещается вниз, сжимая пружину 16, и садится на торец 19, ограничивающий его ход. Одновременно открывается гидравлическая связь между полостью НКТ (через канал 2, отверстие 10, радиальные отверстия 13 плунжера 11, канал 12, канал 18 сквозной пробки 7) и затрубным пространством, и обеспечивается переток жидкости из полости НКТ в затрубное пространство.If necessary, to ensure circulation from the tubing cavity to the annulus (not shown) at the wellhead, excessive pressure is created in the tubing cavity. In this case, the pressure of the liquid column from the
После завершения циркуляции давление в полости НКТ снижается до гидростатического, плунжер 11 под действием пружины 16 возвращается в исходное положение, при этом радиальные отверстия 13 плунжера 11 перемещаются вверх по каналу 8 глухой пробки 6, и гидравлическая связь между полостью НКТ и затрубным пространством прерывается.After the circulation is completed, the pressure in the tubing cavity decreases to hydrostatic, the
Циклы повторяются неограниченное число раз.Loops are repeated an unlimited number of times.
Настройка циркуляционного клапана на срабатывание в зависимости от глубины, плотности добываемого флюида, глубины спуска под динамический уровень производится путем изменения количества регулировочных шайб 15, число которых определяется по формуле (1).The circulation valve is set to operate depending on the depth, density of the produced fluid, and the depth of descent under the dynamic level by changing the number of
Использование предлагаемого циркуляционного клапана позволит проводить закачивание различных ингибиторов и растворителей АСПО непосредственно в колонну НКТ на работающих скважинах, оснащенных как УШГН, так и УЭЦН, увеличит межремонтный период во время эксплуатации глубинно-насосного оборудования, обеспечит высокую степень надежности, безопасности работ, значительную экономию материальных ресурсов.Using the proposed circulation valve will allow pumping of various inhibitors and paraffin solvents directly into the tubing string at working wells equipped with both UShGN and ESP, will increase the overhaul period during the operation of deep-well pumping equipment, provide a high degree of reliability, safety of work, significant savings in material resources.
Кроме того, циркуляционный клапан можно использовать в качестве устройства для создания ударной нормируемой репрессии на пласт, что актуально в процессе освоения скважин, интенсификации притока пластового флюида и при проведении ремонтно-изоляционных работ.In addition, the circulation valve can be used as a device to create a normalized shock repression on the formation, which is important in the process of developing wells, stimulating the flow of formation fluid and during repair and insulation works.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BY20050560 | 2005-06-03 | ||
BYA20050560 | 2005-06-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006111316A RU2006111316A (en) | 2007-10-27 |
RU2325508C2 true RU2325508C2 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=38955357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006111316/03A RU2325508C2 (en) | 2005-06-03 | 2006-04-06 | Circulating valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2325508C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101818629A (en) * | 2010-03-10 | 2010-09-01 | 北京华油奥依尔技术开发有限公司 | Method for converting down-hole pressure into power for opening and closing oil testing valve |
CN104747122A (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 中国石油化工集团公司 | Throttle valve for downhole liquid level control |
EA038066B1 (en) * | 2018-10-12 | 2021-06-30 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Device for treating given interval of oil well |
-
2006
- 2006-04-06 RU RU2006111316/03A patent/RU2325508C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101818629A (en) * | 2010-03-10 | 2010-09-01 | 北京华油奥依尔技术开发有限公司 | Method for converting down-hole pressure into power for opening and closing oil testing valve |
CN104747122A (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 中国石油化工集团公司 | Throttle valve for downhole liquid level control |
EA038066B1 (en) * | 2018-10-12 | 2021-06-30 | Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" | Device for treating given interval of oil well |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006111316A (en) | 2007-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2409736C1 (en) | Packer | |
US4741679A (en) | Oil well pump traveling valve | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU2730156C1 (en) | Bypass controlled valve | |
RU2465438C1 (en) | Borehole gate | |
US9784254B2 (en) | Tubing inserted balance pump with internal fluid passageway | |
RU92460U1 (en) | DEVICE FOR SEALING THE INTER-TUBE SPACE PAKER BIK-700 | |
RU143019U1 (en) | PACKER | |
RU2303116C1 (en) | All-purpose valve for downhole motor | |
RU2709852C1 (en) | Hydraulic device for selective processing | |
RU2448236C1 (en) | Hydrodynamic pulsator | |
RU2583804C1 (en) | Device for pulse action on reservoir | |
RU2386011C1 (en) | Hydra-mechanical packer | |
RU2716998C1 (en) | Downhole sucker-rod pump for production of high-viscosity oil | |
RU60606U1 (en) | TEST PACKER | |
RU2101463C1 (en) | Packer-type device for selective testing of beds | |
RU53713U1 (en) | TEST PACKER | |
RU2294431C1 (en) | Device for liquid probe taking from well | |
RU2298649C1 (en) | Device for taking samples of well liquid | |
RU47958U1 (en) | COUPLING STAGE CEMENTING COUPLING | |
RU205980U1 (en) | Full bore hydraulic packer and anchor for casing | |
RU2813603C1 (en) | Check valve for casing strip | |
RU2214495C1 (en) | Device for well drilling by downhole hydraulic motor | |
RU2719876C1 (en) | Implosion-hydraulic pulse device for stimulation of wells | |
RU48574U1 (en) | COUPLING STAGE CEMENTING COUPLING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190407 |