RU2600401C1 - Устройство регулирования потока - Google Patents

Устройство регулирования потока Download PDF

Info

Publication number
RU2600401C1
RU2600401C1 RU2015144244/03A RU2015144244A RU2600401C1 RU 2600401 C1 RU2600401 C1 RU 2600401C1 RU 2015144244/03 A RU2015144244/03 A RU 2015144244/03A RU 2015144244 A RU2015144244 A RU 2015144244A RU 2600401 C1 RU2600401 C1 RU 2600401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
movable element
capillary channels
groove
cavity
Prior art date
Application number
RU2015144244/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Николаевич Лебедев
Сергей Николаевич Пещеренко
Марина Петровна Пещеренко
Роман Ринатович Гизатуллин
Original Assignee
Акционерное общество "Новомет-Пермь"
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 Акционерное общество "Новомет-Пермь" filed Critical Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2015144244/03A priority Critical patent/RU2600401C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2600401C1 publication Critical patent/RU2600401C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/08Valve arrangements for boreholes or wells in wells responsive to flow or pressure of the fluid obtained
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/01Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0126Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs
    • G05D7/0133Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs within the flow-path
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/32Preventing gas- or water-coning phenomena, i.e. the formation of a conical column of gas or water around wells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оборудованию для заканчивания нефтяных и газовых скважин, в частности для регулирования притока скважинной жидкости на отдельном участке ствола скважины. Устройство содержит корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбовым соединением, осевой вход в корпус и радиально расположенные выходы, вход во вторичный канал в верхней части корпуса, выполненный в виде проточки, в которой расположен пористый элемент, систему капиллярных каналов в осевом направлении, выполненных в стенках корпуса, подвижный элемент, цангу и сопло малого диаметра. В нижней части корпуса капиллярные каналы объединены в полость между подвижным элементом и нижней частью корпуса. Повышается надежность работы устройства за счет упрощения конструкции и уменьшения ее высоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию для заканчивания нефтяных и газовых скважин, в частности для регулирования притока скважинной жидкости на отдельном участке ствола скважины.
Необходимость регулирования притока по длине скважины обусловлена тем, что пластовое давление изменяется от начала горизонтального участка до его забоя, в результате чего приток жидкости по длине участка будет отличаться, что приведет к неравномерному истощению пласта и, в конечном итоге, может вызвать преждевременное обводнение добываемой продукции.
Для предотвращения прорывов воды или газа существуют устройства контроля притока или эквалайзеры. Они создают необходимый перепад давления, в результате чего выравнивают профиль притока по длине скважины. Однако, использование эквалайзеров не исключает возможные прорывы воды или газа, т.к. их настройка происходит перед спуском в скважину на основаниях прогноза. Ограничивают приток флюида на участке, как правило, при помощи инструмента, опускаемого на гибкой насосно-компрессорной трубе (ГНКТ). Данная процедура приводит к простоям скважины, а, следовательно, к уменьшению объема добычи нефти. Наряду с этим существуют автономные регуляторы притока, предназначенные для перекрытия притока флюида на участке, где произошел прорыв воды или газа.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство регулирования потока (Евразийская заявка ЕА №201491677 А1, фиг. 12, опубл. 31.03.2015), содержащее корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбовым соединением, который имеет осевой вход и радиально расположенные выходы (первичный канал), внутри корпуса расположен подвижный в осевом направлении элемент, удерживаемый цангой, находящейся внутри корпуса, закрывающий или открывающий осевой вход. В верхней части корпуса расположен вход во вторичный канал, выполненный в виде проточки сложной формы, на входе в которую расположен сменный пористый элемент в виде кольца, проточка в верхней части корпуса соединена с множеством капиллярных каналов, ориентированных в осевом направлении и расположенных в стенках корпуса, которые выходят в нижней части корпуса в единый кольцевой канал, связанный, в свою очередь, с множеством капиллярных Г-образных каналов в нижней части корпуса, соединенных с полостью под подвижным элементом внутри корпуса. Полость под подвижным элементом имеет выход в виде сопла малого диаметра с уплотнением диафрагменного типа, защищающим от протекания первичный и вторичный канал. В нижней части корпуса установлен фильтроэлемент.
При работе такого устройства поток жидкости поступает в осевой вход, где разделяется на первичный и вторичный потоки, первичный поток обтекает подвижный элемент и вытекает в радиально расположенные выходы; вторичный поток поступает через пористый элемент в кольцевую проточку в верхней части корпуса, затем по системе капиллярных каналов в стенках корпуса стекает в кольцевой канал в нижней части корпуса, откуда по множеству капиллярных Г-образных каналов жидкость поступает в полость под подвижным элементом, защищенную от протекания в первичный канал уплотнением диафрагменного типа, после чего жидкость через сопло, расположенное в полости под подвижным элементом, соединяется с жидкостью, вышедшей из радиально расположенных выходов. При этом на подвижный элемент сверху действует давление от первичного потока жидкости, а снизу - от вторичного потока жидкости. Чем выше вязкость поступающей в устройство жидкости и чем выше перепад давления на пористом элементе, тем меньше будет сила, действующая на подвижный элемент снизу, это позволяет устройству пропускать только высоковязкую жидкость и перекрывать поток жидкости при попадании маловязкой жидкости.
Недостатком данного устройства является наличие множества капиллярных каналов во вторичном потоке, проходя по которым поток неоднократно поворачивает, что при наличии механических примесей неизбежно приведет к засорению вторичного канала и преждевременному отказу устройства.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет упрощения конструкции и уменьшения ее высоты.
Для решения указанной проблемы предлагается устройство регулирования потока, содержащее корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбовым соединением, и имеющий осевой вход и радиально расположенные выходы, между которыми сформирован первичный канал, расположенный внутри корпуса подвижный в осевом направлении элемент, удерживаемый цангой, закрывающий или открывающий осевой вход, вторичный канал с входом в верхней части корпуса, выполненный в виде проточки прямоугольного сечения, в которой расположен пористый элемент, заполняющий всю проточку, которая в свою очередь соединена с множеством капиллярных каналов в осевом направлении, расположенных в стенках корпуса, соединенных в нижней части корпуса в полость под подвижным в осевом направлении элементом, которая имеет выход в виде сопла в нижней части.
В отличие от прототипа в заявляемом устройстве капиллярные каналы в нижней части корпуса соединены в полости под подвижным элементом, что исключает неоднократный поворот потока в капиллярных Г-образных каналах в нижней части корпуса и устраняет возможность засорения узких капиллярных каналов, что существенно повышает надежность устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено заявляемое устройство регулирования потока в открытом положении при прохождении вязкой жидкости, на фиг. 2 - устройство регулирования потока в закрытом положении при поступлении воды или жидкости с малой вязкостью.
Устройство регулирования потока содержит корпус 1 состоящий из верхней 2 и нижней 3 частей, соединенных между собой резьбовым соединением, в верхней части 2 выполнен осевой вход 4 и радиально расположенные выходы 5, между верхней 2 и нижней 3 частями корпуса 1 расположена цанга 6, удерживающая подвижный в осевом направлении элемент 7. В верхней части 2 корпуса 1 выполнена проточка 8 прямоугольного сечения, внутри которой размещен пористый элемент 9, повторяющий ее форму. Полное заполнение проточки 8 пористым элементом 9 обеспечивает больший перепад давления и делает конструкцию универсальной с возможностью работы в диапазоне вязкости выше 5 сСт. Проточка 8 соединена с множеством капиллярных каналов 10, ориентированных в осевом направлении и расположенных в стенках верхней части 2 корпуса 1. В нижней части корпуса 1 капиллярные каналы 10 объединены полостью 11, образованной между подвижным элементом 7 и нижней частью 3 корпуса 1, в которой расположено сопло малого диаметра 12. Первичный канал образован осевым входом 4, полостью 13 над подвижным элементом 7 и радиальными выходами 5. Вторичный канал образован пространством в пористом элементе 9, капиллярными каналами 10, полостью 11 и соплом 12.
Устройство работает следующим образом.
Поток жидкости поступает в осевой вход 4, где происходит разделение на первичный и вторичный поток. Первичный поток попадает в полость 13, обтекает подвижный элемент 7, удерживаемый цангой 6, и вытекает в радиальные отверстия 5. Вторичный поток поступает в проточку 8 в верхней части 2 корпуса 1, проходит через расположенный в ней пористый элемент 9, где скорость потока снижается и, соответственно, уменьшается давление. Затем по системе капиллярных каналов 10 в стенках корпуса 1 вторичный поток спускается в полость 11 под подвижным элементом 7, после чего вытекает через сопло 12 в пространство, где соединяется с первичным потоком, выходящим из радиальных отверстий 5. Во время этого на подвижный элемент 7 сверху действует давление от первичного потока жидкости, а снизу от вторичного потока жидкости, которое зависит от перепада давления на пористом элементе 9. Чем выше вязкость поступающей жидкости и чем выше перепад давления на пористом элементе 9, тем меньше сила, действующая на подвижный элемент 7 снизу. Поэтому при поступлении высоковязкой жидкости подвижный элемент 7 находится в нижнем положении, оставляя открытым осевой вход 4 (фиг. 1). В случае попадания в устройство маловязкой жидкости или воды, сила, действующая снизу на подвижный элемент 7, возрастает и поднимает его вверх до соприкосновения с цангой 6, в результате осевой вход 4 перекрывается (фиг. 2) и поступление жидкости в устройство через первичный канал прекращается, но продолжается поступление жидкости через вторичный канал, однако количество жидкости крайне мало. Открытие первичного канала произойдет при отступлении маловязкой жидкости и увеличении перепада давления на пористом элементе 9, достаточном для опускания подвижного элемента 7 и открытия осевого входа 4.
Таким образом, за счет исключения многократных поворотов при движении потоков удается избежать засорения каналов, а отсутствие Г-образных каналов в нижней части корпуса сокращает монтажную высоту конструкции, что увеличивает надежность устройства и уменьшает его массогабаритные размеры.

Claims (2)

1. Устройство регулирования потока, содержащее корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбовым соединением, осевой вход в корпус и радиально расположенные выходы, вход во вторичный канал в верхней части корпуса, выполненный в виде проточки, в которой расположен пористый элемент, систему капиллярных каналов в осевом направлении, выполненных в стенках корпуса, подвижный элемент, цангу и сопло малого диаметра, отличающееся тем, что в нижней части корпуса капиллярные каналы объединены в полость между подвижным элементом и нижней частью корпуса.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточка полностью заполнена пористым элементом.
RU2015144244/03A 2015-10-14 2015-10-14 Устройство регулирования потока RU2600401C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144244/03A RU2600401C1 (ru) 2015-10-14 2015-10-14 Устройство регулирования потока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144244/03A RU2600401C1 (ru) 2015-10-14 2015-10-14 Устройство регулирования потока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600401C1 true RU2600401C1 (ru) 2016-10-20

Family

ID=57138620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144244/03A RU2600401C1 (ru) 2015-10-14 2015-10-14 Устройство регулирования потока

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600401C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738045C1 (ru) * 2020-07-21 2020-12-07 Сергей Евгеньевич Варламов Устройство контроля притока
RU2739173C1 (ru) * 2020-07-21 2020-12-21 Сергей Евгеньевич Варламов Автономный регулятор притока
RU218391U1 (ru) * 2023-02-21 2023-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Устройство контроля газового притока

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044992A (en) * 1976-01-09 1977-08-30 Consolidated Controls Corporation High energy loss fluid flow control device
RU96208U1 (ru) * 2010-03-31 2010-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" Клапан с фиксированным положением затвора
EA201071158A1 (ru) * 2008-04-03 2011-04-29 Статойл Аса Система и способ повторного заканчивания старых скважин
WO2013139601A2 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Inflowcontrol As A flow control device and method
RU2521872C1 (ru) * 2013-04-17 2014-07-10 Олег Марсович Гарипов Гидравлический регулятор гарипова
RU2551599C2 (ru) * 2009-12-03 2015-05-27 Веллтек А/С Устройство для регулирования притока в эксплуатационной обсадной трубе

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044992A (en) * 1976-01-09 1977-08-30 Consolidated Controls Corporation High energy loss fluid flow control device
EA201071158A1 (ru) * 2008-04-03 2011-04-29 Статойл Аса Система и способ повторного заканчивания старых скважин
RU2551599C2 (ru) * 2009-12-03 2015-05-27 Веллтек А/С Устройство для регулирования притока в эксплуатационной обсадной трубе
RU96208U1 (ru) * 2010-03-31 2010-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" Клапан с фиксированным положением затвора
WO2013139601A2 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Inflowcontrol As A flow control device and method
RU2521872C1 (ru) * 2013-04-17 2014-07-10 Олег Марсович Гарипов Гидравлический регулятор гарипова

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738045C1 (ru) * 2020-07-21 2020-12-07 Сергей Евгеньевич Варламов Устройство контроля притока
RU2739173C1 (ru) * 2020-07-21 2020-12-21 Сергей Евгеньевич Варламов Автономный регулятор притока
RU218391U1 (ru) * 2023-02-21 2023-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Устройство контроля газового притока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10711568B2 (en) Valve with shuttle for use in flow management systems
US9027654B2 (en) Valve with shuttle
AU2011355304B2 (en) Valve arrangement for a production pipe
RU2672898C1 (ru) Клапан-отсекатель
RU2600401C1 (ru) Устройство регулирования потока
CN105698880B (zh) 用于孔口配件的多-双断流泄流系统
AU2011355304A1 (en) Valve arrangement for a production pipe
RO132264A2 (ro) Ansambluri de supapă de erupţie artificială a gazului, rezistente la eroziune, cu bariere de curgere a fluidului, şi metode de asamblare a acestora
CN105089543B (zh) 一种水平井压力控水装置
US20150048267A1 (en) Anti cavitation control valve
US10113288B2 (en) Concreting facility and corresponding concreting method
CN101641165A (zh) 高压清洗设备
US9593554B2 (en) Dual stem injection valve
RO132265A2 (ro) Ansambluri de supapă de erupţie artificială a gazului şi metode de asamblare a acestora
RU2738045C1 (ru) Устройство контроля притока
US3066690A (en) Well injection and bleed valve
US20150308227A1 (en) Pressure regulated downhole equipment
RU2743285C1 (ru) Автономный регулятор притока
RU2652039C1 (ru) Клапан
RU176897U1 (ru) Клапан
RU2546204C1 (ru) Муфта пусковая с клапаном
CN208565934U (zh) 管道安全防护装置
US1602033A (en) Fluid-flow-controlling device
RU2739173C1 (ru) Автономный регулятор притока
CN105570504B (zh) 一种可调节式限流阀