RU2466268C1 - Valve to balance pressure in valve equipment - Google Patents
Valve to balance pressure in valve equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466268C1 RU2466268C1 RU2011122176/03A RU2011122176A RU2466268C1 RU 2466268 C1 RU2466268 C1 RU 2466268C1 RU 2011122176/03 A RU2011122176/03 A RU 2011122176/03A RU 2011122176 A RU2011122176 A RU 2011122176A RU 2466268 C1 RU2466268 C1 RU 2466268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- valve
- main channel
- equipment
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к ремонту и эксплуатации скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to the repair and operation of wells.
В практике эксплуатации и ремонта скважин часто проводятся работы, связанные с многократной закачкой жидкости в технологические трубы и последующим после каждого цикла выравниванием давления в подземном оборудовании с гидростатическим в скважине. Для этого приходится сливать через какое-то отверстие или клапан жидкость из технологических труб до уровня жидкости в скважине, который может находиться за сотни метров от устья скважины. Чтобы избежать этого, применяют клапаны, позволяющие, не сливая жидкости из труб, выравнивать давление в оборудовании с гидростатическим.In the practice of operating and repairing wells, work is often carried out related to the repeated injection of fluid into technological pipes and subsequent equalization of pressure in the underground equipment with hydrostatic in the well after each cycle. To do this, it is necessary to drain fluid from process pipes through some hole or valve to the liquid level in the well, which can be hundreds of meters from the wellhead. To avoid this, valves are used that allow, without draining fluids from the pipes, to equalize the pressure in the equipment with hydrostatic.
Известно устройство для перфорации ствола скважины (патент RU №2105137, МПК E21B 43/114, опубл. 20.02.1998 г.), в составе которого имеется выравнивающий клапан в виде подпружиненного золотника.A device for perforating a wellbore (patent RU No. 2105137, IPC E21B 43/114, publ. 02.20.1998), which includes an equalizing valve in the form of a spring-loaded spool.
Недостатками этого клапана являются сложность конструкции, возможность использования только в устройстве для перфорации.The disadvantages of this valve are the design complexity, the ability to use only in the device for perforation.
Наиболее близок по своей технической сущности к предлагаемому клапан, использованный в конструкции устройства для создания перфорационных каналов в обсадной колонне скважины (патент RU №2395671, МПК E21B 43/112, опубл. 27.07.2010 г.).Closest in technical essence to the proposed valve used in the design of the device for creating perforation channels in the casing of the well (patent RU No. 2395671, IPC E21B 43/112, published on July 27, 2010).
Клапан выполнен в виде подпружиненного золотника, сообщающего полость технологических труб с полостью используемого оборудования при закачке в них жидкости. А после прекращения закачки удерживает столб жидкости в технологических трубах и открывает отверстие для снижения давления внутри оборудования. Особенно актуально использование таких клапанов в скважинах с низким статическим уровнем.The valve is made in the form of a spring-loaded spool communicating the cavity of the process pipes with the cavity of the equipment used when liquid is pumped into them. And after the injection is stopped, it holds a column of liquid in the process pipes and opens a hole to reduce the pressure inside the equipment. The use of such valves in wells with a low static level is especially relevant.
Недостатком этого клапана является то, что при открытом золотнике во время закачки при уменьшении расхода жидкости давления выше и ниже клапана почти выравнивается и пружина закрывает клапан. В результате клапан работает в режиме редуцирования, уменьшая давление закачки в оборудовании в соответствии с настройкой пружины на величину, соответствующую примерно гидростатическому давлению удерживаемого клапаном столба жидкости, который равен по высоте уровню жидкости в скважине.The disadvantage of this valve is that when the valve is open during injection, with a decrease in fluid flow, the pressure above and below the valve is almost equalized and the spring closes the valve. As a result, the valve operates in a reduction mode, reducing the injection pressure in the equipment in accordance with the spring setting by a value corresponding to approximately the hydrostatic pressure of the fluid column held by the valve, which is equal in height to the level of the fluid in the well.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является устранение редуцирования давления закачиваемой жидкости клапаном.The technical problem solved by the invention is to eliminate the pressure reduction of the injected fluid by the valve.
Поставленная задача решается клапаном для выравнивания давления в скважинном оборудовании без слива жидкости из технологических труб, содержащим корпус с основным каналом, сообщенным сверху с технологическими трубами, а снизу со скважинным оборудованием, поршень, установленный в основном канале, подпружиненный вверх и перекрывающий сообщение основного канала со скважинным оборудованием в верхнем положении.The problem is solved by a valve for equalizing the pressure in the downhole equipment without draining the fluid from the process pipes, comprising a housing with a main channel communicated from above with the process pipes and from below with downhole equipment, a piston installed in the main channel, spring-loaded upward and blocking the communication of the main channel with downhole equipment in the upper position.
Новым является то, что корпус снабжен дополнительным каналом, сообщающим основной канал с используемым оборудованием и выполненным с возможностью перекрытия поршнем в его нижнем положении, а основной канал ниже поршня сообщен со скважинным пространством.New is that the housing is equipped with an additional channel communicating with the main channel with the equipment used and configured to overlap the piston in its lower position, and the main channel below the piston is in communication with the borehole space.
Новым является также то, что пружина выполнена с возможностью регулирования степени ее сжатия.Also new is the fact that the spring is configured to control its compression ratio.
Новым является также то, что основной канал оснащен седлом, выполненным с возможностью герметичного взаимодействия с поршнем в его верхнем положении.Also new is the fact that the main channel is equipped with a seat made with the possibility of tight interaction with the piston in its upper position.
Сущность изобретения заключается в том, что во время закачки жидкости в скважинное оборудование на поршень золотника сверху действует давление закачки, а снизу - гидростатическое давление столба жидкости в скважине, а не рабочее давление в оборудовании.The essence of the invention lies in the fact that during the injection of fluid into the downhole equipment, the injection piston acts on top of the spool piston with injection pressure, and below the hydrostatic pressure of the fluid column in the well, and not the operating pressure in the equipment.
На фиг.1 показана схема клапана в закрытом положении.1 shows a diagram of a valve in the closed position.
На фиг.2 показана схема клапана в открытом положении.Figure 2 shows a diagram of the valve in the open position.
На фиг.3 показана схема клапана в закрытом положении при выполнении верхнего торца в виде клапана.Figure 3 shows the diagram of the valve in the closed position when making the upper end in the form of a valve.
Клапан (фиг.1) содержит корпус 1, соединенный снизу с используемым оборудованием 2, а сверху колонной технологических труб 3. Корпус 1 содержит цилиндрический канал 4, сообщенный сверху с полостью технологических труб 2, а снизу каналом 5 с полостью скважины. Канал 4 верхним отверстием 6 и нижним 7 сообщен каналом 8 с полостью используемого оборудования 3.The valve (figure 1) contains a housing 1 connected from below to the equipment 2 used, and from above to a column of process pipes 3. Housing 1 contains a
Внутри канала 4 размещен поршень 9, содержащий верхний шток 10 с резьбой 11, взаимодействующей через шайбу 12 и гайку 13 с пружиной сжатия 14. Ниже поршень 9 имеет нижний шток 15 с ограничителем 16, а канал 4 в нижней части имеет расточку 17. Штоки 10 и 15 имеют меньший диаметр, чем поршень 9 и канал 4, а ограничитель - пазы 18 для перетока жидкости.Inside the
На фиг.3 показан вариант исполнения, когда поршень 9 выполнен в верхней части в виде конического или сферического клапана 19, а канал 4 с сужением 20, имеющим в нижней части седло 21. Ограничитель 16 в этой конструкции не нужен, его роль выполняет клапан 19.Figure 3 shows an embodiment when the piston 9 is made in the upper part in the form of a conical or
Работает клапан следующим образом.The valve operates as follows.
При отсутствии закачки жидкости в технологические трубы 2 (фиг.1) клапан находится в закрытом положении, т.е. поршень 9 перекрывает отверстие 6, а полость оборудования 3 через канал 8, отверстия 7 и каналом 5 сообщена со скважиной. В этом положении пружина 14, упираясь в шайбу 12 и гайку 13, тянет за верхний шток 10 поршень 9 вместе с нижним штоком 15 и ограничителем 16, который упирается в уступ на переходе канала 4 в расточки 17. При этом отверстие 6 перекрыто поршнем 9, а полость оборудования 3 сообщена через канал 8, отверстие 7, канал 4, расточку 17 и канал 5 с полостью скважины. На поршень действует сила от разницы гидростатических давлений технологических труб и скважины, которую преодолевает пружина, удерживающая поршень 9 в верхнем закрытом положении.In the absence of fluid injection into the process pipes 2 (Fig. 1), the valve is in the closed position, i.e. the piston 9 blocks the hole 6, and the cavity of the equipment 3 through the channel 8, holes 7 and channel 5 is in communication with the well. In this position, the spring 14, abutting the washer 12 and the nut 13, pulls the piston 9 along the upper rod 10 together with the lower rod 15 and the stopper 16, which abuts against the ledge at the transition of the
При работе с оборудованием 3 (фиг.2) в технологические трубы 2 производят закачку жидкости под давлением, превышающим гидростатическое давление в скважине. Перепад давлений, действующий на поршень 9, преодолевает силу сжатия пружины 14 и перемещает его вниз, пока шток 15 с ограничителем 16 не достигнет дна расточки 17. В этом положении поршень 9 перекрывает отверстие 7, прерывая сообщение полости оборудования 3 со скважиной, а канал 5 остается открытым, сообщая полость расточки 17 со скважиной и обеспечивая давление под поршнем 9, равным скважинному гидростатическому. В результате давление в оборудовании 3 поднимается до необходимого, и оно осуществляет работу, для которой предназначено, например, как в прототипе, перфорацию эксплуатационной колонны. При этом на поршень 9 постоянно действует перепад давлений, равный по величине разнице от суммы давлений закачки с гидростатическим в технологических трубах и гидростатическим в скважине. Поэтому пока есть избыточное давление жидкости, клапан находится в открытом положении без всякого уменьшения давления закачки даже при полном отсутствии движения закачиваемой жидкости.When working with equipment 3 (figure 2) into the process pipes 2, fluid is injected under a pressure exceeding the hydrostatic pressure in the well. The pressure differential acting on the piston 9 overcomes the compression force of the spring 14 and moves it down until the rod 15 with the stopper 16 reaches the bottom of the bore 17. In this position, the piston 9 blocks the hole 7, interrupting the communication of the equipment cavity 3 with the well, and channel 5 remains open, communicating the cavity of the bore 17 with the well and providing a pressure under the piston 9 equal to the borehole hydrostatic. As a result, the pressure in the equipment 3 rises to the necessary, and it carries out the work for which, for example, as in the prototype, perforation of the production casing is intended. At the same time, a pressure differential is constantly acting on the piston 9, equal in magnitude to the difference from the sum of the injection pressures with hydrostatic in the process pipes and hydrostatic in the well. Therefore, as long as there is excess fluid pressure, the valve is in the open position without any decrease in the injection pressure, even in the complete absence of movement of the injected fluid.
После окончания работ или цикла закачку жидкости прекращают и выравнивают давление на устье с атмосферным. Перепад давлений на поршне 9 выравнивается или просто уменьшается (если статический уровень в скважине ниже, чем в технологических трубах) и пружина 14 переводит поршень 9 в верхнее положение, как на фиг.1. При этом поршень 9 перекрывает канал 5, предотвращая вытекание жидкости из технологических труб 2 и открывает выход жидкости из оборудования 3 через канал 8, отверстие 7, канал 4, расточку 17 и отверстие 5 в скважину. Давление в оборудовании 3 выравнивается с гидростатическим в скважине, и оно приходит в готовность к следующему циклу работ. Технологические трубы 2 остаются заполненными и готовыми к следующему циклу работ без ожидания их заполнения.After the completion of work or a cycle, the injection of liquid is stopped and the pressure at the mouth is equalized with atmospheric. The pressure drop across the piston 9 is equalized or simply reduced (if the static level in the well is lower than in the process pipes) and the spring 14 puts the piston 9 in the upper position, as in figure 1. In this case, the piston 9 blocks the channel 5, preventing leakage of fluid from the process pipes 2 and opens the fluid outlet from the equipment 3 through channel 8, hole 7,
Силой предварительного сжатия пружины 14, которую регулируют положением гайки 13 и шайбы 12 на штоке 10 с резьбой 11, определяются давление открытия клапана и высота удерживаемого столба жидкости. Регулировка позволяет настраивать пружину 14 в зависимости от фактического уровня жидкости в скважине.The pre-compression force of the spring 14, which is regulated by the position of the nut 13 and the washer 12 on the threaded rod 10, determines the valve opening pressure and the height of the fluid column held. The adjustment allows you to adjust the spring 14 depending on the actual liquid level in the well.
Что касается работы клапана с седлом 21 (фиг.3), то его работа отличается лишь тем, что в закрытом положении, когда поршень 9 находится в верхнем положении, при этом поршень 9 верхним торцом, выполненным в виде клапана 19, садится на седло 21 сужения 20. Этим обеспечивается лучшая герметичность, чем у поршня 9 и снижается утечка из труб 3 за время ожидания следующего цикла.As for the operation of the valve with the seat 21 (Fig.3), its operation differs only in that in the closed position, when the piston 9 is in the upper position, while the piston 9 with the upper end, made in the form of the
Пружина 14 может быть размещена под ограничителем 16 (на фиг.1, 2 и 3 не показан), но в этом случае размер ее будет ограничен и усложнится регулировка.The spring 14 can be placed under the stop 16 (not shown in FIGS. 1, 2 and 3), but in this case its size will be limited and adjustment will become more difficult.
Таким образом, предложенный клапан обеспечивает быстрое снижение давления в оборудовании до гидростатического и сокращение времени подготовки к следующему циклу при циклической работе. При этом во время закачки жидкости исключаются закрытие клапана и потеря части напора, так как на поршне за время цикла сохраняется постоянный перепад давлений. Особенно эффективно применение клапана в скважинах с низким статическим уровнем, где много времени уходит на выравнивание уровней в технологических трубах и скважине, а затем их заполнение.Thus, the proposed valve provides a quick reduction in pressure in the equipment to hydrostatic and a reduction in the preparation time for the next cycle during cyclic operation. At the same time, during valve injection, closing of the valve and loss of part of the pressure are excluded, since a constant pressure drop is maintained on the piston during the cycle. Especially effective is the use of the valve in wells with a low static level, where it takes a lot of time to level the levels in the process pipes and the well, and then fill them.
Клапан может быть применен при работе с забойным гидромеханическими домкратом и перфоратором, гидравлическими якорями и другим оборудованием, требующим для работы многократной закачки жидкости с последующим выравниванием давления с гидростатическим в скважине.The valve can be used when working with a downhole hydromechanical jack and perforator, hydraulic anchors and other equipment requiring multiple injections of fluid to work, followed by pressure equalization with hydrostatic in the well.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122176/03A RU2466268C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Valve to balance pressure in valve equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122176/03A RU2466268C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Valve to balance pressure in valve equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466268C1 true RU2466268C1 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011122176/03A RU2466268C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Valve to balance pressure in valve equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466268C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985409A1 (en) * | 1981-07-05 | 1982-12-30 | Предприятие П/Я В-8670 | Axial piston hydraulic machine |
RU2085699C1 (en) * | 1991-01-02 | 1997-07-27 | Всероссийский научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений | Plugging device |
RU2105137C1 (en) * | 1996-05-14 | 1998-02-20 | Габдуллин Рафагат Габделвалеевич | Device for perforation of well bore |
CN2535616Y (en) * | 2002-03-02 | 2003-02-12 | 庄惠凯 | Flow-adjustable non-drip-leakage water tap |
RU2303121C2 (en) * | 2005-08-18 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" | Hydraulic percussion means for sand plug removal from well |
CN201081027Y (en) * | 2007-09-13 | 2008-07-02 | 上海信孚环保技术工程有限公司 | Pulse valve |
RU2395671C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Casing pipe perforating machine |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011122176/03A patent/RU2466268C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985409A1 (en) * | 1981-07-05 | 1982-12-30 | Предприятие П/Я В-8670 | Axial piston hydraulic machine |
RU2085699C1 (en) * | 1991-01-02 | 1997-07-27 | Всероссийский научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений | Plugging device |
RU2105137C1 (en) * | 1996-05-14 | 1998-02-20 | Габдуллин Рафагат Габделвалеевич | Device for perforation of well bore |
CN2535616Y (en) * | 2002-03-02 | 2003-02-12 | 庄惠凯 | Flow-adjustable non-drip-leakage water tap |
RU2303121C2 (en) * | 2005-08-18 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" | Hydraulic percussion means for sand plug removal from well |
CN201081027Y (en) * | 2007-09-13 | 2008-07-02 | 上海信孚环保技术工程有限公司 | Pulse valve |
RU2395671C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Casing pipe perforating machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7188670B2 (en) | Plunger lift system | |
US4063594A (en) | Pressure-balanced well service valve | |
US10167701B2 (en) | Standing injection valve with hydraulically dampened valve closure | |
US11886206B2 (en) | Pressure regulator for fluid hammer reduction | |
US20170037704A1 (en) | Downhole communication valve and method of use | |
US2128253A (en) | Hydraulic lock dry pipe valve with well testing and well flowing apparatus | |
RU2533394C1 (en) | Cut-off valve | |
CA2892128C (en) | Method and apparatus for establishing injection into a cased bore hole using a time delay toe injection apparatus | |
RU2576729C1 (en) | Apparatus for simultaneous separate operation of several deposits at same well (versions) | |
RU115408U1 (en) | INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE DEVELOPMENT OF TWO OPERATING OBJECTS ONE WELL | |
RU2466268C1 (en) | Valve to balance pressure in valve equipment | |
RU162003U1 (en) | COUPLING CONTROL COUPLING | |
CN104213863A (en) | Injection well oil jacket plugging device | |
US20220298898A1 (en) | System for gas lift | |
US4050516A (en) | Method of injecting fluids into underground formations | |
RU2693211C1 (en) | Circulating valve | |
US4676306A (en) | Pressure-controlled accumulator charging valve system for oil field downhole tools | |
NO348129B1 (en) | Pressure relief system for gas lift valves and mandrels and a method of constructing a pressure relief system for gas lift mandrels | |
RU2367773C1 (en) | Well cementing device | |
RU173961U1 (en) | Well sucker rod pump | |
RU100130U1 (en) | VALVE DEVICE FOR SUBMERSIBLE SCREW PUMP | |
US20170051573A1 (en) | Downhole fluid valve | |
RU2539053C1 (en) | Unit for dual operation of several production facilities at one well (versions) and shutdown valve of revolving type | |
CN115110929B (en) | Temporary opening type water injection ball seat and water injection pipe column | |
RU2658085C1 (en) | Installation for dual oil well operation and method of measuring formation production |