RU2483196C1 - Process circulating valve - Google Patents
Process circulating valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483196C1 RU2483196C1 RU2011149863/03A RU2011149863A RU2483196C1 RU 2483196 C1 RU2483196 C1 RU 2483196C1 RU 2011149863/03 A RU2011149863/03 A RU 2011149863/03A RU 2011149863 A RU2011149863 A RU 2011149863A RU 2483196 C1 RU2483196 C1 RU 2483196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- axial channel
- valve
- poppet valves
- spring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначается для сообщения затрубного пространства с полостью подъемных труб при глушении и освоении скважин.The invention relates to the oil and gas industry and is intended to communicate annular space with the cavity of the lifting pipes when killing and developing wells.
Известен циркуляционный клапан (см. I а.с. №443161, Е21В 33/14), включающий корпус с радиальными каналами, седло, подпружиненную дифференциальную втулку с буртами на наружной поверхности, уплотнителем, стопорящие элементы, который позволяет создать циркуляцию между затрубным пространством и лифтовой колонной труб.A known circulation valve (see I AS No. 443161, EV 33/14), comprising a housing with radial channels, a seat, a spring-loaded differential sleeve with collars on the outer surface, a seal, locking elements, which allows you to create circulation between the annulus and lift pipe string.
К недостаткам клапана следует отнести малую надежность в работе, не обеспечение циркуляции жидкости при заданных перепадах давления.The disadvantages of the valve include low reliability in operation, not ensuring the circulation of the liquid at given pressure drops.
Известен клапан циркуляционный (см. II а.с. №968336), включающий корпус с радиальным отверстием, гайку и мембрану, установленными в радиальном отверстии корпуса между двумя кольцами, имеющими различный внутренний диаметр.A known circulation valve (see II A.S. No. 968336), comprising a housing with a radial hole, a nut and a membrane installed in the radial hole of the housing between two rings having different inner diameters.
Клапан устанавливается в составе лифтовой колонны труб и опускается в скважину на заданную глубину. Клапан можно открыть как изнутри, так и снаружи, путем создания избыточного давления и разрыва мембраны. Величина давления, необходимого для разрыва мембраны со стороны затрубного пространства, намного меньше, чем величина давления, создаваемого в трубном пространстве. Регулировка клапана на давление срабатывания осуществляется путем изменения внутреннего диаметра колец.The valve is installed in the tubing string and is lowered into the well to a predetermined depth. The valve can be opened both internally and externally by creating excess pressure and rupturing the membrane. The pressure required to rupture the membrane from the side of the annulus is much less than the pressure created in the tube space. The valve is adjusted to the set pressure by changing the inner diameter of the rings.
Однако в ряде случаев после разрыва мембраны, например в случае промывки песчаной пробки в лифтовой колонне труб, необходимо продолжение эксплуатации скважины, но осуществить это невозможно из-за необходимости подъема труб на поверхность для замены мембраны.However, in some cases, after rupture of the membrane, for example, in the case of washing the sand plug in the tubing string, it is necessary to continue the operation of the well, but this is not possible due to the need to raise the pipes to the surface to replace the membrane.
Необходимо также учитывать условия эксплуатации скважины, например, при штанговой насосной добыче гидростатическое давление в лифтовой колонне труб может значительно превосходить аналогичное давление в межтрубном пространстве, что в свою очередь может привести к преждевременному срабатыванию устройства.It is also necessary to take into account the operating conditions of the well, for example, during sucker rod pumping, the hydrostatic pressure in the pipe tubing can significantly exceed the similar pressure in the annulus, which in turn can lead to premature operation of the device.
Известно скважинное клапанное устройство (III см. пат. РФ №2011796, Мкл Е21В 34/06), взятое авторами в качестве прототипа и состоящее из патрубка с проходным каналом и радиальным отверстием, с размещенным в нем полым корпусом с отверстиями для прохода жидкости, подпружиненным затвором с фиксирующим выступом и уплотнительной поверхностью для взаимодействия с седлом, подпружиненный вал и втулку, узел фиксации в виде стержней, с фиксирующей канавкой на внутренней поверхности корпуса.Known downhole valve device (III see US Pat. RF No. 20111796, Mcl E21B 34/06), taken by the authors as a prototype and consisting of a pipe with a passage channel and a radial hole, with a hollow body housed in it with holes for fluid passage, spring-loaded a shutter with a locking protrusion and a sealing surface for interacting with the seat, a spring-loaded shaft and a sleeve, a fixing unit in the form of rods, with a locking groove on the inner surface of the housing.
Стержни установлены в затворе с возможностью взаимодействия с выступом вала и втулкой, в крайнем правом положении затвора и размещения в фиксирующей канавке корпуса в крайнем левом его положении.The rods are installed in the shutter with the possibility of interaction with the protrusion of the shaft and the sleeve, in the extreme right position of the shutter and placed in the fixing groove of the housing in its extreme left position.
Недостатком этого устройства является небольшое проходное сечение для пропуска промывочной жидкости, что снижает эффективность проведения работ, связанных с промывкой песчаной пробки, где необходимо иметь высокую скорость потока.The disadvantage of this device is the small cross-section for the passage of flushing fluid, which reduces the efficiency of the work associated with flushing the sand plug, where it is necessary to have a high flow rate.
Наличие узла фиксации затвора клапана в открытом положении и сама конструкция, т.е. габаритные размеры не позволяют разработать работоспособную конструкцию для скважины малого диаметра, с обсадными колоннами Ду=168 и 146 мм.The presence of the valve shutter fixing assembly in the open position and the structure itself, i.e. overall dimensions do not allow developing a workable design for a small diameter well, with casing strings Du = 168 and 146 mm.
Усилие применяемых пружин из-за малости размеров, и достаточно большого хода, недостаточно для поддержания работоспособности клапана как при его открытии, так и при закрытии.The force of the applied springs due to the small size, and a sufficiently large stroke, is not enough to maintain the operability of the valve both when it is opened and when closed.
Необходимость подачи избыточного давления в межтрубное пространство только для открытия затвора, и проведения технологической операции по подаче рабочей жидкости по лифтовой колонне труб в межтрубное пространство, снижает эффективность работы.The need to supply excess pressure to the annulus only to open the shutter, and to carry out a technological operation to supply the working fluid through the pipe string to the annulus, reduces the efficiency of the work.
Проблематичным является и срабатывание клапана на закрытие, при наличии избыточного давления в лифтовой колонне труб, поскольку перемещение втулки до контакта с фиксирующим выступом подразумевает наличие перепада давления на ней, но по устройству конструкции возникновение такого перепада не наблюдается, т.е. нет гидравлической связи полости под втулкой с затрубным пространством.The actuation of the valve to close is also problematic if there is excessive pressure in the pipe tubing string, since moving the sleeve to contact with the locking protrusion implies a pressure drop across it, but such a difference is not observed in the design structure, i.e. there is no hydraulic connection of the cavity under the sleeve with the annulus.
Технический результат заключается в возможности освоения скважин, путем создания гидродинамической связи межтрубного пространства с осевым каналом лифтовой колонны труб, через клапан циркуляционный.The technical result consists in the possibility of well development, by creating a hydrodynamic connection between the annulus and the axial channel of the pipe tubing through the circulation valve.
Освоение глубоких скважин возможно при оснащении лифтовой колонны труб несколькими идентичными устройствами, разнесенными на глубине скважины, с возможностью их последовательного открытия-закрытия и образованием гидродинамической связи. Это достигается путем подбора сечения кольцевой пружины, исходя из расчетного перепада давления, при котором открывается тарельчатый клапан.Development of deep wells is possible when equipping the tubing string with several identical devices spaced at the depth of the well, with the possibility of their successive opening and closing and the formation of a hydrodynamic connection. This is achieved by selecting the cross section of the annular spring, based on the calculated pressure drop at which the poppet valve opens.
Технический результат достигается с использованием предлагаемого решения, содержащего корпус с осевым каналом и кольцевой проточкой в средней части, в котором расположена кольцевая пружина. Корпус снабжен двумя радиальными отверстиями и седлами с осевым каналом, снабженными уплотнительными кольцами, затвор выполнен в виде двух тарельчатых клапанов, снабженных каждый направляющим, входящим в осевой канал седла, и резьбовым концом, которым каждый из тарельчатых клапанов связан с ответной резьбой, выполненной в теле кольцевой пружины, установленной свободно в кольцевой проточке корпуса.The technical result is achieved using the proposed solution, comprising a housing with an axial channel and an annular groove in the middle part, in which the annular spring is located. The housing is equipped with two radial holes and seats with an axial channel provided with o-rings, the shutter is made in the form of two poppet valves, each equipped with a guide included in the axial channel of the seat, and a threaded end, with which each of the poppet valves is connected with a counter thread made in the body an annular spring mounted loosely in the annular groove of the housing.
Анализ изобретательского уровня показал, что совокупность конструктивных элементов в отличительной части формулы изобретения, дающей вышеуказанный технический результат, не выявлено по имеющимся источникам научно-технической и патентной литературы. В совокупности с известными признаками предлагаемое изобретение позволяет решить поставленную задачу.An analysis of the inventive step showed that the combination of structural elements in the distinctive part of the claims giving the above technical result was not identified by available sources of scientific, technical and patent literature. Together with the known features of the present invention allows to solve the problem.
Это дает основание считать, что изобретение обладает изобретательским уровнем.This gives reason to believe that the invention has an inventive step.
Изобретение промышленно применимо, так как экспериментальный образец устройства прошел всесторонние стендовые испытания с положительными результатами.The invention is industrially applicable, since the experimental model of the device has passed comprehensive bench tests with positive results.
Конструкция устройства поясняется чертежами где:The design of the device is illustrated by drawings where:
- на фиг.1 - конструкция циркуляционного клапана в разрезе в исходном положении;- figure 1 - design of the circulation valve in the context in the initial position;
- на фиг.2 - конструкция циркуляционного клапана в момент образования гидродинамической связи между межтрубным пространством и внутренней полостью устройства, при установке его в составе лифтовой колонны труб;- figure 2 - design of the circulation valve at the time of the formation of the hydrodynamic connection between the annular space and the internal cavity of the device, when installed as part of an elevator pipe string;
- на фиг.3 - взаимное положение деталей устройства при поперечном разрезе по оси расположения запорных клапанов.- figure 3 - the relative position of the parts of the device with a cross section along the axis of the arrangement of shut-off valves.
Клапан циркуляционный состоит из корпуса 1, с верхним патрубком 2 и нижней 3 присоединительной резьбой, для монтажа в составе лифтовой колонны труб.The circulation valve consists of a
В осевом канале 4 корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 5 и два радиальных отверстия, в которых установлены седла 6, с осевыми каналами 7 и уплотнительными кольцами 8 в канавках. В кольцевой проточке 5 корпуса 1 свободно установлена кольцевая пружина 9, с резьбовыми отверстиями 10, в которых установлены затворы в виде тарельчатых клапанов 11, поджимаемые к посадочной поверхности седел 6, за счет упругих свойств кольцевой пружины 9.In the
Тарельчатые клапана 11 снабжены направляющей крестовиной 12, которой они входят в осевые каналы 7 седел 6.
Работа клапана циркуляционного технологическогоProcess valve operation
Клапан входит в состав лифтовой колонны труб, за счет соединения с трубами верхним патрубком 2 и нижней 3 присоединительной резьбой, и опускается на заданную глубину.The valve is part of the pipe tubing, due to the connection with the pipes of the upper pipe 2 and lower 3 connecting thread, and lowers to a predetermined depth.
При подаче избыточного давления в межтрубное пространство скважины, последнее воздействует на площадь поперечного сечения тарельчатых клапанов 11, установленных в седлах 6 корпуса 1, расположенных напротив друг друга.When applying excess pressure to the annular space of the well, the latter acts on the cross-sectional area of the
При расчетном осевом усилии тарельчатые клапана 11 открываются от седел 6, с упругим сжатием к оси корпуса 1 кольцевой пружиной 9.With the estimated axial force, the
Жидкость из межтрубного пространства через образовавшийся зазор между седлом 6 и тарельчатым клапаном 11 поступает в осевой канал 4 корпуса 1 и далее по лифтовой колонне труб подается на поверхность. После сброса давления, за счет упругости кольцевой пружины 9, тарельчатые клапана 11 поджимаются к посадочным поверхностям седел 6 с уплотнительными кольцами 8 и изолируют осевой канал 4 корпуса 1 от межтрубного пространства.The liquid from the annulus through the formed gap between the
При наличии избыточного давления в лифтовой колонне труб и осевом канале 4 корпуса 1, тарельчатые клапана 11 дополнительно поджимаются к посадочной поверхности седел 6.In the presence of excess pressure in the pipe lift string and the
Перепад давления, при котором осуществляется открытие тарельчатых клапанов 11, можно регулировать за счет подбора расчетным путем поперечного сечения кольцевой пружины 9.The pressure drop at which the
После закрытия гидравлической связи осевого канала 4 корпуса 1, с межтрубным пространством скважины, последняя может эксплуатироваться в режиме подачи пластового флюида на поверхность, сразу после освоения скважин.After closing the hydraulic connection of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149863/03A RU2483196C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Process circulating valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149863/03A RU2483196C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Process circulating valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2483196C1 true RU2483196C1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48791952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149863/03A RU2483196C1 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Process circulating valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483196C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218948U1 (en) * | 2023-03-27 | 2023-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ФИЛЬТР" | VALVE FOR PROCESS WELL WASHING |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU443161A1 (en) * | 1973-01-08 | 1974-09-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Casing differential valve |
SU968336A1 (en) * | 1980-11-20 | 1982-10-23 | Особое Конструкторское Бюро По Проектированию Нефтегазодобывающих Машин И Оборудования Министерства Нефтяного И Химического Машиностроения | Circulation valve |
SU1719619A1 (en) * | 1989-03-01 | 1992-03-15 | Нефтегазодобывающее Управление "Елховнефть" Объединения "Татнефть" | Downhole valve device |
RU2011796C1 (en) * | 1990-06-05 | 1994-04-30 | Нефтегазодобывающее управление "Елховнефть" Производственного объединения "Татнефть" | Well valve unit |
US5392862A (en) * | 1994-02-28 | 1995-02-28 | Smith International, Inc. | Flow control sub for hydraulic expanding downhole tools |
RU2240461C2 (en) * | 2002-09-26 | 2004-11-20 | Авилкин Юрий Михайлович | Pump valve unit |
-
2011
- 2011-12-07 RU RU2011149863/03A patent/RU2483196C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU443161A1 (en) * | 1973-01-08 | 1974-09-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Casing differential valve |
SU968336A1 (en) * | 1980-11-20 | 1982-10-23 | Особое Конструкторское Бюро По Проектированию Нефтегазодобывающих Машин И Оборудования Министерства Нефтяного И Химического Машиностроения | Circulation valve |
SU1719619A1 (en) * | 1989-03-01 | 1992-03-15 | Нефтегазодобывающее Управление "Елховнефть" Объединения "Татнефть" | Downhole valve device |
RU2011796C1 (en) * | 1990-06-05 | 1994-04-30 | Нефтегазодобывающее управление "Елховнефть" Производственного объединения "Татнефть" | Well valve unit |
US5392862A (en) * | 1994-02-28 | 1995-02-28 | Smith International, Inc. | Flow control sub for hydraulic expanding downhole tools |
RU2240461C2 (en) * | 2002-09-26 | 2004-11-20 | Авилкин Юрий Михайлович | Pump valve unit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218948U1 (en) * | 2023-03-27 | 2023-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ФИЛЬТР" | VALVE FOR PROCESS WELL WASHING |
RU221139U1 (en) * | 2023-04-19 | 2023-10-23 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие повышения нефтеотдачи "СибБурМаш" | Autonomous reservoir fluid inflow control valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2516708C2 (en) | Subsurface safety valve | |
RU153634U1 (en) | RETURN VALVE VALVE | |
RU2291949C2 (en) | Device for cutting off and controlling flow in a well with one or several formations | |
RU168206U1 (en) | Drill string control valve | |
RU2533394C1 (en) | Cut-off valve | |
RU176624U1 (en) | CIRCULATION VALVE | |
RU2539504C1 (en) | Device for injection of fluid into bed | |
RU2483196C1 (en) | Process circulating valve | |
RU113782U1 (en) | COMBINED DRILL VALVE | |
US20130327538A1 (en) | Underbalance actuators and methods | |
RU2560035C1 (en) | Bypass valve | |
RU2654111C1 (en) | Rinsing ball valve | |
RU2499884C1 (en) | Packer-anchor equipment for selective treatment of formation | |
RU162471U1 (en) | COMBINED BALL VALVE | |
RU2608108C1 (en) | Downhole valve unit | |
RU2448236C1 (en) | Hydrodynamic pulsator | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU2566353C1 (en) | Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type | |
RU2709852C1 (en) | Hydraulic device for selective processing | |
RU104658U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU2685360C1 (en) | Mechanical valve | |
RU2455546C1 (en) | Check valve | |
RU2533466C1 (en) | Packer setting tool | |
RU2017143015A (en) | Borehole Fluid Pumping System | |
RU2794702C1 (en) | Mechanical circulation valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131208 |