RU2685361C1 - Отсекатель скважины - Google Patents
Отсекатель скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685361C1 RU2685361C1 RU2018133149A RU2018133149A RU2685361C1 RU 2685361 C1 RU2685361 C1 RU 2685361C1 RU 2018133149 A RU2018133149 A RU 2018133149A RU 2018133149 A RU2018133149 A RU 2018133149A RU 2685361 C1 RU2685361 C1 RU 2685361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- cutter
- well
- stem
- axial movement
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 3
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
- F16K11/20—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members
- F16K11/202—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members with concentric handles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины при проведении ремонтных работ без глушения. Отсекатель скважины содержит корпус с радиальными окнами и расположенными ниже радиальными отверстиями, ступенчатую втулку, установленную на корпусе с образованием кольцевого зазора между ними, сообщающегося с полостью корпуса через радиальные отверстия, запорный элемент, привод запорного элемента, включающий шток отсекателя, имеющий возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения, размещенный в верхней части корпуса переходник, внутри которого с помощью срезных винтов зафиксировано верхнее седло. Привод выполнен в виде газовой пружины, выдвигающийся шток которой соединен со штоком отсекателя. В корпусе ниже верхнего седла установлен толкатель с возможностью осевого перемещения и взаимодействия посредством ниже установленной втулки со штоком отсекателя. Технический результат заключается в повышении надежности отсекателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленностии может быть использовано для перекрытия ствола скважины при проведении ремонтных работ без глушения.
Известен скважинный затвор, выбранный в качестве аналога, состоящий из корпуса, ограниченного ниппелем и седлом, образующих камеру, в последней размещен сильфон, заполненный сжатым газом, запорного клапана, установленного на штоке привода запорного клапана в движение и соединенного непосредственно с торцом сильфона, сообщающем запорному клапану возвратно-поступательное перемещение. На корпусе герметично закреплена ступенчатая втулка диаметром, меньшим диаметра ствола скважины. В стенках корпуса и втулки выполнены радиальные окна, расположенные друг перед другом, сообщающие камеру с кольцевой полостью. Над корпусом установлен переводник с радиальными отверстиями, предназначенный для спуска скважинного затвора в скважину и подъема из нее. Ступенчатая втулка выполнена с наконечником, устанавливаемым в посадочный ниппель пакера, разобщающего пространства скважины над и под затвором (патент РФ №2465438, МПК Е21В34/06, опубликован 27.10.2012 г.).
Недостатком известного скважинного затвора является сложность конструкции и высокая стоимость из-за наличия сильфона, а также низкий срок службы из-за нарушения герметичности сильфона.
Наиболее близким к предлагаемому отсекателю скважины по совокупности признаков является скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус с выходными радиальными окнами, ступенчатую втулку, запорный элемент, привод в виде камеры и штока, имеющего возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения. В корпусе ниже выходных радиальных окон выполнены входные радиальные окна. Ступенчатая втулка установлена на корпусе с образованием кольцевого зазора между ними, сообщающегося с полостью корпуса через входные радиальные окна. Запорный элемент установлен на штоке с возможностью перекрытия входных радиальных окон корпуса в верхнем положении штока. Корпус закрыт снизу заглушкой, при этом полости корпуса над и под запорным элементом гидравлически связаны через продольные каналы в теле последнего (патент РФ №2651860, МПК Е21В34/06,опубликован 24.04.2018 г.).
Недостатком известного скважинного клапана-отсекателя является сложность конструкции, недостаточная надежность при работе и эксплуатации скважины. Наличие пружины, поджатой регулировочной гайкой, для регулирования параметров открытия и закрытия клапана-отсекателя, может привести к ее поломке из-за воздействия скважинной среды и выходу клапана-отсекателя из строя. Разгерметизация воздушной камеры или изменение давления в ней в процессе эксплуатации скважины может привести к изменению давления открытия и закрытия клапана-отсекателя. Запорный узел имеет уплотнительные элементы, которые при переходе поршня в открытое или закрытое положение могут быть деформированы и привести к выходу клапана-отсекателя из строя.
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы отсекателя скважины, а также обеспечение возможности принудительного его открытия.
Технический результат достигается отсекателем скважины, содержащим корпус с радиальными окнами и расположенными ниже радиальными отверстиями, ступенчатую втулку, установленную на корпусе с образованием кольцевого зазора между ними, сообщающегося с полостью корпуса через радиальные отверстия, запорный элемент, привод запорного элемента, включающий шток отсекателя, имеющий возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения, размещенный в верхней части корпуса переходник, внутри которого с помощью срезных винтов зафиксировано верхнее седло, при этом привод запорного элемента выполнен в виде газовой пружины, выдвигающийся шток которой соединен со штоком отсекателя, в корпусе ниже верхнего седла установлен толкатель с возможностью осевого перемещения и взаимодействия посредством ниже установленной втулки со штоком отсекателя.
Кроме того, запорный элемент выполнен в виде затвора упорного, закрепленного на штоке отсекателя, и седла опорного, установленного в корпусе, при этом канал между седлом опорным и штоком отсекателя сообщается с радиальными отверстиями корпуса.
Кроме того, во внутренней кольцевой проточке корпуса размещено разрезное пружинное кольцо с возможностью установки его в наружной кольцевой канавке втулки при осевом перемещении толкателя.
Выполнение привода в виде газовой пружины позволяет обеспечить регулировку давления открытия и закрытия отсекателя и исключить необходимость применения пружины, цанги, что упрощает конструкцию, позволяет производить точную настройку регулированием давления газа в цилиндре газовой пружины, что повышает надежность работы отсекателя скважины.
Установка в корпусе ниже верхнего седла толкателя с возможностью осевого перемещения и взаимодействия посредством ниже установленной втулки со штоком отсекателя позволяет обеспечить возможность принудительного открытия отсекателя скважины.
Выполнение запорного элемента в виде затвора упорного, закрепленного на штоке отсекателя, и седла опорного, установленного в корпусе, при этом сообщение канала между седлом опорным и штоком отсекателя с радиальными отверстиями корпуса, исключает необходимость применения уплотнительных элементов, и, соответственно, возможность выхода из строя отсекателя по причине их деформации, что повышает надежность работы отсекателя скважины.
Размещение во внутренней кольцевой проточке корпуса разрезного пружинного кольца с возможностью установки его в наружной кольцевой канавке втулки при осевом перемещении толкателя позволяет обеспечить фиксацию втулки относительно корпуса и, соответственно, отсекатель скважины − в принудительно открытом положении.
На фиг. 1 представлена схема отсекателя скважины в исходном (открытом) положении, на фиг. 2 − в закрытом положении, на фиг. 3 − в принудительно открытом положении.
Отсекатель скважины содержит корпус 1 с радиальными окнами 2, ступенчатую втулку 3, установленную на корпусе 1 с образованием кольцевого зазора 4, сообщающегося с полостью 5 корпуса 1 через радиальные отверстия 6 корпуса 1. В верхней части корпуса 1 установлен переходник 7. Внутри корпуса 1 размещен шток 8 отсекателя, имеющий возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения. Запорный элемент выполнен в виде затвора упорного 10, закрепленного на штоке 8 отсекателя, и седла опорного 9, установленного в корпусе 1. При этом канал 11 между седлом опорным 9 и штоком 8 отсекателя сообщается с радиальными отверстиями 6 корпуса 1 (фиг. 1).
Привод запорного элемента выполнен в виде газовой пружины, герметичный цилиндр 12 которой закреплен в корпусе 1 и зафиксирован от перемещения, а выдвигающийся шток 13 соединен со штоком 8 отсекателя. Для обеспечения возможности принудительного открытия отсекателя скважины, внутри переходника 7 при помощи срезных винтов 14 установлено верхнее седло 15, ниже которого, в кольцевом пространстве между корпусом 1 и цилиндром 12 газовой пружины, установлен толкатель 16 с возможностью осевого перемещения. Под толкателем 16, между выдвигающимся штоком 13 газовой пружины и корпусом 1, установлена втулка 17.
Отсекатель скважины работает следующим образом.
Для регулирования параметров открытия и закрытия отсекателя скважины цилиндр 12 газовой пружины заряжается на расчетное давление сжатым газом через клапан-ниппель для закачки газа (на фиг. не показан). Отсекатель скважины устанавливают над пакером (на фиг. не показан).
Компоновку, содержащую пакер, отсекатель скважины, спускают на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) на требуемую глубину. Производят посадку пакера. Под действием гидростатического давления столба скважинной жидкости выдвигающийся шток 13 сжимается внутрь цилиндра 12 газовой пружины. При этом перемещается вверх и шток 8 отсекателя, в результате чего затвор упорный 10 закрывает канал 11 между седлом опорным 9 и штоком 8 отсекателя (фиг. 2). Отсекатель скважины приводится в закрытое положение, и скважинная жидкость перестает поступать в надпакерную зону (на фиг. не показана). Колонну НКТ отсоединяют от компоновки, содержащей пакер и отсекатель скважины. Извлекают колонну НКТ из скважины и спускают в заданный интервал скважинный насос (на фиг. не показан). После запуска скважинного насоса гидростатическое давление столба скважинной жидкости уменьшается, и когда оно станет ниже давления открытия отсекателя скважины, сжатый газ в цилиндре 12 газовой пружины выталкивает выдвигающийся шток 13 обратно, и шток 8 отсекателя с затвором упорным 10 возвращаются в нижнее положение (фиг. 1). Скважинная жидкость из подпакерной зоны (на фиг. не показана) по кольцевому зазору 4, через радиальные отверстия 6 корпуса 1 и канал 11 между седлом опорным 9 и штоком 8 отсекателя, а далее через радиальные окна 2 поступает в надпакерную зону и далее на прием насоса.
В случае остановки насоса и увеличения гидростатического давления столба скважинной жидкости до давления закрытия отсекателя скважины, последний приводится в закрытое положение выше описанным образом.
Для извлечения отсекателя из скважины нужно принудительно привести его в открытое положение (для выравнивания давления над и под пакером). Для этого в скважину спускают колонну НКТ и соединяют с переходником 7. Затем сбрасывают в колонну НКТ шар 18 (фиг. 3), который садится на верхнее седло 15. В колонне НКТ нагнетанием жидкости создают давление, под действием которого срезные винты 14 срезаются, и верхнее седло 15 перемещается вниз, приводя в движение толкатель 16 с втулкой 17. Втулка 17 упирается в буртик 19 штока 8 отсекателя и перемещает его вниз. Затвор упорный 10 перемещается в нижнее положение, в результате чего канал 11 между седлом опорным 9 и штоком 8 отсекателя открывается. При осевом перемещении толкателя 16 установленное во внутренней кольцевой проточке корпуса 1 разрезное пружинное кольцо 20 взаимодействует с втулкой 17 и устанавливается в ее наружной кольцевой канавке 21, тем самым фиксируя втулку 17 относительно корпуса 1 и, соответственно, отсекатель скважины − в принудительно открытом положении. При подъеме отсекателя скважины происходит освобождение колонны НКТ от жидкости через сливные отверстия 22 переходника 7.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы отсекателя скважины, а также возможность принудительного его открытия.
Claims (3)
1. Отсекатель скважины, содержащий корпус с радиальными окнами и расположенными ниже радиальными отверстиями, ступенчатую втулку, установленную на корпусе с образованием кольцевого зазора между ними, сообщающегося с полостью корпуса через радиальные отверстия, запорный элемент, привод запорного элемента, включающий шток отсекателя, имеющий возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения, размещенный в верхней части корпуса переходник, внутри которого с помощью срезных винтов зафиксировано верхнее седло, отличающийся тем, что привод запорного элемента выполнен в виде газовой пружины, выдвигающийся шток которой соединен со штоком отсекателя, в корпусе ниже верхнего седла установлен толкатель с возможностью осевого перемещения и взаимодействия посредством ниже установленной втулки со штоком отсекателя.
2. Отсекатель скважины по п.1, отличающийся тем, что запорный элемент выполнен в виде затвора упорного, закрепленного на штоке отсекателя, и седла опорного, установленного в корпусе, при этом канал между седлом опорным и штоком отсекателя сообщается с радиальными отверстиями корпуса.
3. Отсекатель скважины по п.1, отличающийся тем, что во внутренней кольцевой проточке корпуса размещено разрезное пружинное кольцо с возможностью установки его в наружной кольцевой канавке втулки при осевом перемещении толкателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133149A RU2685361C1 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Отсекатель скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133149A RU2685361C1 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Отсекатель скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685361C1 true RU2685361C1 (ru) | 2019-04-17 |
Family
ID=66168438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133149A RU2685361C1 (ru) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | Отсекатель скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685361C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738553C1 (ru) * | 2020-07-22 | 2020-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Клапан-отсекатель проходной механический |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1035197A1 (ru) * | 1982-01-11 | 1983-08-15 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Скважинный клапан-отсекатель |
US4470464A (en) * | 1980-07-17 | 1984-09-11 | Baldenko Dmitry F | Valve means |
US5056600A (en) * | 1990-05-07 | 1991-10-15 | Halliburton Company | Control apparatus and method responsive to a changing stimulus |
RU2021490C1 (ru) * | 1991-05-05 | 1994-10-15 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Скважинный клапан-отсекатель |
RU2527440C1 (ru) * | 2013-05-27 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Отсекательная система для насосной скважины (варианты) |
RU2651860C1 (ru) * | 2017-02-02 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Скважинный клапан-отсекатель |
-
2018
- 2018-09-19 RU RU2018133149A patent/RU2685361C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470464A (en) * | 1980-07-17 | 1984-09-11 | Baldenko Dmitry F | Valve means |
SU1035197A1 (ru) * | 1982-01-11 | 1983-08-15 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Скважинный клапан-отсекатель |
US5056600A (en) * | 1990-05-07 | 1991-10-15 | Halliburton Company | Control apparatus and method responsive to a changing stimulus |
RU2021490C1 (ru) * | 1991-05-05 | 1994-10-15 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Скважинный клапан-отсекатель |
RU2527440C1 (ru) * | 2013-05-27 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническое предприятие "Нефтегазтехника" | Отсекательная система для насосной скважины (варианты) |
RU2651860C1 (ru) * | 2017-02-02 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Скважинный клапан-отсекатель |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738553C1 (ru) * | 2020-07-22 | 2020-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Клапан-отсекатель проходной механический |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2672898C1 (ru) | Клапан-отсекатель | |
RU2516708C2 (ru) | Скважинный клапан-отсекатель | |
CN108386157A (zh) | 一种活塞压力开启式滑套开关及水力压裂施工方法 | |
US20200115977A1 (en) | Self metering setting tool having integrated wireline adapter kit functionality | |
RU2685361C1 (ru) | Отсекатель скважины | |
RU2651860C1 (ru) | Скважинный клапан-отсекатель | |
GB2601953A (en) | Pressure cycle device | |
RU2293839C1 (ru) | Клапан-отсекатель | |
CN104763371B (zh) | 可捞自由下滑油管堵塞器及其使用方法 | |
RU2730156C1 (ru) | Клапан перепускной управляемый | |
EP3963175B1 (en) | Operating a subsurface safety valve using a downhole pump | |
RU2560035C1 (ru) | Перепускной клапан | |
RU92460U1 (ru) | Устройство для герметизации межтрубного пространства пакер бик-700 | |
US11162490B2 (en) | Borehole pump | |
RU2465438C1 (ru) | Скважинный затвор | |
RU128896U1 (ru) | Устройство для перевода скважин, в том числе обводненных, на эксплуатацию по двум лифтовым колоннам | |
CN108278095B (zh) | 一种活塞往复式免钻塞分级注水泥器 | |
RU2566353C1 (ru) | Гидроуправляемый клапан-отсекатель вставного типа | |
RU204950U1 (ru) | Клапан-отсекатель для подземного ремонта скважин | |
RU2612398C1 (ru) | Пакер для горизонтальных скважин | |
RU2555846C1 (ru) | Гидравлический пакер | |
RU2592903C1 (ru) | Способ проведения подземного ремонта скважины для смены глубинно-насосного оборудования без воздействия на пласт | |
RU2576560C1 (ru) | Скважинный штанговый насос | |
RU2527440C1 (ru) | Отсекательная система для насосной скважины (варианты) | |
RU151716U1 (ru) | Гидравлический регулятор гарипова |