RU2720714C1 - Well head for pressure release - Google Patents

Well head for pressure release Download PDF

Info

Publication number
RU2720714C1
RU2720714C1 RU2019116110A RU2019116110A RU2720714C1 RU 2720714 C1 RU2720714 C1 RU 2720714C1 RU 2019116110 A RU2019116110 A RU 2019116110A RU 2019116110 A RU2019116110 A RU 2019116110A RU 2720714 C1 RU2720714 C1 RU 2720714C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seat
pressure
valve
well
annular space
Prior art date
Application number
RU2019116110A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильсияр Ильгизарович Гарнаев
Вячеслав Николаевич Пашукевич
Антон Николаевич Костин
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
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 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2019116110A priority Critical patent/RU2720714C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720714C1 publication Critical patent/RU2720714C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02Valve arrangements for boreholes or wells in well heads

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, namely to devices of wellhead equipment for protection against emergency pressure drops between annular space of well and discharge line in both directions. Well pressure valve for pressure release contains housing with channel equipped with seat and shutoff element spring-loaded from stop to seat, which passes from annular space into discharge line. Housing is equipped with an additional channel equipped with an additional seat and an additional element spring-loaded from the stop to this seat, which passes from the discharge line to the annular space. Force of locking elements pressing to seats is selected so that to exclude pressure difference exceeding emergency value for corresponding structural elements of wellhead equipment.
EFFECT: technical result is improved reliability of wellhead equipment protection against emergency pressure drops due to possibility to automatically release pressure from well annulus into discharge pipeline in automatic mode or vice versa.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам защиты и устройствам устьевого оборудования скважин, а именно для защиты от аварийных перепадов давления между затрубным пространством скважины и выкидной линией в обоих направлениях.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to methods of protection and devices for wellhead equipment, namely, to protect against emergency pressure drops between the annulus of the well and flow line in both directions.

Известен комбинированный шаровой кран-клапан (патент на ПМ RU № 162471, МПК F16K 5/06, опубл. 10.06.2016 в Бюл. № 16), включающий корпус шарового крана с центральным сквозным отверстием, крышку корпуса, шаровую пробку с центральным сквозным отверстием, фиксируемую внутри корпуса седлами, шток, рукоятку, обратный клапан, причем в центральном сквозном отверстии шаровой пробки установлен обратный клапан с расположенными внутри него клапаном, штоком с размещенными на нем упорной втулкой и пружиной, при этом в утолщенной части корпуса обратного клапана выполнены продольные сквозные отверстия, гидравлически связанные с центральным сквозным каналом обратного клапана и шарового крана, а сам комбинированный шаровой кран-клапан установлен на выкидной линии устьевого оборудования скважины.Known combined ball valve (patent for PM RU No. 162471, IPC F16K 5/06, published on June 10, 2016 in Bull. No. 16), comprising a ball valve housing with a central through hole, a housing cover, a ball plug with a central through hole fixed inside the body by saddles, a stem, a handle, a check valve, and in the central through hole of the ball plug there is a check valve with a valve located inside it, a stem with a thrust sleeve and a spring placed on it, while in the thickened part of the check valve body Nena longitudinal through holes hydraulically connected with a central through bore and the check valve of the ball valve, and the combined ball-cock valve mounted on the flowline wellhead.

Этим устройством осуществляют способ защиты устьевого оборудования от аварийных перепадов давления между затрубным пространством скважины и выкидной линией в одном из направлении в зависимости от положения шаровой пробки крана-клапана относительно устья.This device provides a method of protecting wellhead equipment from emergency pressure drops between the annulus of the well and the flow line in one direction, depending on the position of the ball plug of the valve relative to the mouth.

Недостатками данного способа являются сложность изготовления, связанная с размещением клапана на шаровой пробке, необходимость постоянного мониторинга скачков давления для своевременного поворота шаровой пробки в нужном направлении, в случаях несвоевременного переключения крана-клапана высока вероятность аварий со стороны закрытия клапана в затрубном пространстве скважины или выкидной линии.The disadvantages of this method are the complexity of manufacturing associated with the placement of the valve on the ball plug, the need for constant monitoring of pressure surges for timely rotation of the ball plug in the right direction, in cases of untimely switching of the valve-valve, there is a high probability of accidents from the side of closing the valve in the annulus of the well or flow line .

Наиболее близком по технической сущности является способ защиты выкидных трубопроводов скважин от застывания на месторождениях аномальных нефтей (патент RU № 2282102, МПК F17D 1/00, опубл. 20.08.2006 в Бюл. № 23), включающий замену добываемой продукции в выкидном трубопроводе на маловязкий незастывающий агент, причем при остановке скважины открывают затрубную задвижку на устьевой арматуре, самотеком сливают жидкость из выкидного трубопровода в затрубное пространство скважины, замещают жидкость затрубным газом, при этом перед пуском скважины затрубную задвижку закрывают, обеспечивают связь затрубного пространства скважины с выкидным трубопроводом через обратный клапан, установленный на линии, соединяющей выкидной трубопровод с затрубным пространством.The closest in technical essence is a method of protecting flow wells of pipelines from solidification in the fields of abnormal oils (patent RU No. 2282102, IPC F17D 1/00, published on 08.20.2006 in Bull. No. 23), which includes replacing the produced products in the flow pipeline with low viscosity non-curing agent, and when the well stops, the annular valve on the wellhead valve is opened, gravity is drained from the flow pipe into the annular space of the well, the fluid is replaced by annular gas, and before the start of the well, the annular valve is closed, the annular space of the well is connected to the flow pipeline through a non-return valve installed on the line connecting the flow line with the annulus.

Недостатком данного способа являются узкая область применения из-за невозможности автоматического сброса давления из выкидной линии, необходимость постоянного мониторинга скачков давления в выкидном трубопроводе для своевременного открытия соответствующего крана, в случаях несвоевременного открытия высока вероятность аварий, связанных с порывом трубопровода.The disadvantage of this method is the narrow scope due to the inability to automatically relieve pressure from the flow line, the need for constant monitoring of pressure surges in the flow line for the timely opening of the corresponding valve, in cases of untimely opening there is a high probability of accidents associated with a rupture of the pipeline.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание надежного способа защиты устьевого оборудования от аварийных перепадов давления, позволяющего в автоматическом режиме сбрасывать аварийное давление из затрубья скважины в выкидной трубопровод или наоборот.The technical task of the proposed invention is the creation of a reliable method of protecting wellhead equipment from emergency pressure drops, which allows automatically to relieve emergency pressure from the annular well into the flow line or vice versa.

Известен клапан обратный (патент на ПМ RU № 127808, МПК E21B 34/06, E21B 33/14, опубл. 10.05.2013 в Бюл. № 13), содержащий полый корпус с размещенными в нем седлом, запорным элементом, причем корпус выполнен в виде цельной цилиндрической конструкции с установленным в нем подпружиненным плунжером с возможностью пропускания потока раствора только к забою, при этом запорный элемент плунжера выполнен в виде сферического запирающего наконечника. Known check valve (patent for PM RU No. 127808, IPC E21B 34/06, E21B 33/14, published on 05/10/2013 in Bull. No. 13), containing a hollow body with a seat, a locking element placed in it, and the body is made in in the form of an integral cylindrical structure with a spring-loaded plunger installed in it with the possibility of passing the flow of the solution only to the face, while the locking element of the plunger is made in the form of a spherical locking tip.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является клапан обратный газовый (патент RU № 2465437, МПК E21B 34/00, опубл. 27.10.2012 в Бюл. № 30), содержащий корпус и клапанный узел, включающий запорный подпружиненный элемент со штоком, имеющий неподвижное соединение с шайбой, причем корпус установлен в межфланцевое пространство трубной головки и имеет кольцевые уплотнительные выступы под соответствующие уплотнительные канавки, выполненные в виде посадочных мест для размещения в них упомянутых кольцевых уплотнительных выступов в местах фланцевого присоединения, клапанный узел содержит неметаллическую втулку, герметично связанную с корпусом посредством разъемного соединения, при этом между корпусом и втулкой установлено эластичное кольцо для герметизации, а втулка выполнена с внутренней конической поверхностью, с которой герметично контактирует запорный подпружиненный элемент, имеющий соответственно внешнюю коническую поверхность.The closest in technical essence and the achieved result is a gas check valve (patent RU No. 2465437, IPC E21B 34/00, published on 10/27/2012 in Bull. No. 30), comprising a housing and a valve assembly including a spring-loaded shut-off element with a rod, having a fixed connection with the washer, and the housing is installed in the interflange space of the tube head and has annular sealing protrusions for the corresponding sealing grooves, made in the form of seats for accommodating the said annular sealing protrusions in places of the flange connection, the valve assembly comprises a non-metallic sleeve hermetically connected to the housing by means of a detachable connection, while between the housing and the sleeve an elastic ring is installed for sealing, and the sleeve is made with an internal conical surface with which the spring-loaded locking element is sealed in contact, having an accordingly external conical surface.

Недостатками обоих клапанов является то, что они пропускают только в одном направлении, из-за этого не защищают от избыточного давления со стороны закрытия, что может привести к порывам последней.The disadvantages of both valves are that they let in only one direction, because of this they do not protect against excessive pressure from the closing side, which can lead to gusts of the latter.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание конструкции клапана устьевого для сброса давления, позволяющего защитить от аварийных перепадов давления газа в затрубном пространстве скважины и жидкости в выкидной линии устьевого оборудования.The technical task of the proposed invention is the creation of a wellhead valve design for pressure relief, which allows to protect from emergency pressure drops in the annular space of the well and fluid in the flow line of the wellhead equipment.

Техническая задача решается способом защиты устьевого оборудования от аварийных перепадов давления, включающим обеспечивают связь затрубного пространства скважины с выкидным трубопроводом через клапан, установленный на линии, соединяющей выкидной трубопровод с затрубным пространством.The technical problem is solved by the method of protecting wellhead equipment from emergency pressure drops, including providing a connection between the annulus of the well and the flow line through a valve installed on the line connecting the flow line to the annular space.

Новым является то, что клапан изготавливают двухстороннего действия, благодаря чему производят слив жидкости из выкидного трубопровода в затрубное пространство при резком росте давления в нем до аварийного перепада давления.What is new is that the valve is made of double-sided action, due to which liquid is drained from the discharge pipe into the annulus with a sharp increase in pressure in it before an emergency pressure drop.

Техническая задача также решается клапаном устьевым для сброса давления, содержащим корпус с каналом, оснащенным седлом и запорным подпружиненный от упора к седлу элементом, пропускающим из затрубного пространства в выкидную линию. The technical problem is also solved by a wellhead valve for pressure relief, comprising a housing with a channel equipped with a seat and a locking element spring-loaded from stop to seat, passing from the annulus into the flow line.

Новым является то, что корпус снабжен дополнительным каналом, оснащенным дополнительным седлом и дополнительным запорным подпружиненный от упора к этому седлу элементом, пропускающим из выкидной линии в затрубное пространство, причем усилие прижатия запорных элементов к седлам выбрано так, чтобы исключить перепад давлений, превосходящий аварийный для соответствующих конструктивных элементов устьевого оборудования.What is new is that the casing is equipped with an additional channel equipped with an additional seat and an additional locking element, spring-loaded from the stop to this seat, passing from the flow line into the annulus, and the force of pressing the locking elements to the seats is selected so as to exclude a pressure differential that is superior to the emergency corresponding structural elements of wellhead equipment.

На фиг. 1 изображена схема клапана устьевого в продольном разрезе.In FIG. 1 shows a diagram of a wellhead valve in longitudinal section.

На фиг. 2 изображена схема установки клапана устьевого в устьевом оборудовании.In FIG. 2 shows the installation diagram of the wellhead valve in the wellhead equipment.

Клапан устьевой для сброса давления содержит корпус 1 (фиг. 1) с каналом 2, оснащенным седлом 3 и запорным элементом 4, поджатым пружиной 5 от упора 6 к седлу 3 и пропускающим из затрубного пространства 7 (фиг. 2) скважины 8 в выкидную линию 9. Корпус 1 (фиг. 1) снабжен дополнительным каналом 10, оснащенным дополнительным седлом 11 и дополнительным запорным элементом 12, поджатым дополнительной пружиной 13 от своего упора 14 к этому седлу 11 и пропускающим из выкидной линии 9 (фиг. 2) в затрубное пространство 7. Усилие прижатия соответствующими пружинами 5 (фиг. 1) и 13 запорных элементов 6 и 12 к соответствующим седлам 3 и 11 подбирают так, чтобы исключить перепад давлений между выкидной линией 9 (фиг. 2) и затрубным пространством 7, превосходящий аварийный для соответствующих конструктивных элементов 9 и 7 устьевого оборудования 15. Регулировка силы прижатия пружин 5 (фиг. 1) и 13 может осуществляться за счет перемещения соответствующих упоров 6 и 14 по резьбам 16 и 17 (подбирается эмпирическим путем).The wellhead valve for depressurizing comprises a housing 1 (Fig. 1) with a channel 2 equipped with a seat 3 and a locking element 4, preloaded by a spring 5 from the stop 6 to the seat 3 and letting the borehole 8 from the annular space 7 (Fig. 2) into the flow line 9. The housing 1 (Fig. 1) is equipped with an additional channel 10, equipped with an additional seat 11 and an additional locking element 12, pressed by an additional spring 13 from its stop 14 to this saddle 11 and passing from the flow line 9 (Fig. 2) into the annulus 7. The pressing force of the corresponding springs 5 (Fig. 1) and 13 of the locking elements 6 and 12 to the corresponding seats 3 and 11 are selected so as to exclude a pressure differential between the flow line 9 (Fig. 2) and the annulus 7, which is superior to the emergency for the corresponding structural elements 9 and 7 of the wellhead equipment 15. Adjustment the pressing force of the springs 5 (Fig. 1) and 13 can be carried out by moving the corresponding stops 6 and 14 along the threads 16 and 17 (selected empirically).

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность клапана и устьевого оборудования на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.Structural elements and process connections that do not affect the operability of the valve and wellhead equipment in FIG. 1 and 2 are not shown or shown conventionally.

Способ защиты устьевого оборудования от аварийных перепадов давления реализуется следующим образом.A method of protecting wellhead equipment from emergency pressure drops is implemented as follows.

Скважину 8 (фиг. 2) снабжают лифтовой колонной труб 18 и устьевым оборудованием 15, внутритрубное пространство 19 и затрубное пространство 7 сообщают с выкидной линией 9. Между выкидной линией 9 и затрубным пространством 7 устанавливают устьевой клапан с корпусом 1. Причем устьевой клапан изготовлен как клапан двухстороннего действия, благодаря чему производят слив жидкости из выкидного трубопровода 9 в затрубное пространство 7 при резком росте давления в нем до аварийного перепада давления, а также сброс газа из затрубного пространства 7 в выкидной трублопровод 9 при резком росте давления газа внутри этого пространста 7 до аварийного перепада давлений. При отсутствии скачков давлений с обоих сторон от клапана устьевого затрубное пространство 7 в выкидной трублопровод 9 не сообщаются.Well 8 (Fig. 2) is provided with an elevator pipe string 18 and wellhead equipment 15, the in-pipe space 19 and the annular space 7 communicate with a flow line 9. A well valve with a housing 1 is installed between the flow line 9 and the annular space 7. Moreover, the well valve is manufactured as a double-acting valve, due to which the liquid is drained from the flow line 9 into the annular space 7 with a sharp increase in pressure in it before an emergency pressure drop, as well as gas discharge from the annular space 7 into the wake bottom pipe 9 with a sharp increase in gas pressure inside this space 7 to the emergency pressure drop. In the absence of pressure surges on both sides of the wellhead valve, the annular space 7 is not communicated to the discharge pipe 9.

При сливе жидкости из выкидного трубопровода 9 запорный элемент 4 (фиг. 1) отжат от седла 3, а при сбросе газа из затрубного пространства 7 (фиг. 2) дополнительный запорный элемент 12 (фиг. 1) отжат от своего седла 11.When draining the liquid from the flow line 9, the locking element 4 (Fig. 1) is squeezed from the seat 3, and when the gas is discharged from the annulus 7 (Fig. 2), the additional locking element 12 (Fig. 1) is squeezed from its seat 11.

Предлагаемые способа защиты устьевого оборудования от аварийных перепадов давления и клапан устьевой для сброса давления просты, надежны позволяют защитить от аварийных перепадов давления газа в затрубном пространстве скважины и жидкости в выкидной линии устьевого оборудования в автоматическом режиме (без участия человека).The proposed methods for protecting wellhead equipment from emergency pressure drops and the wellhead valve for pressure relief are simple, reliable, and can protect from emergency pressure drops in the annulus of the well and fluid in the flow line of the wellhead in automatic mode (without human intervention).

Claims (1)

Клапан устьевой для сброса давления, содержащий корпус с каналом, оснащенным седлом и запорным подпружиненным от упора к седлу элементом, пропускающим из затрубного пространства в выкидную линию, отличающийся тем, что корпус снабжен дополнительным каналом, оснащенным дополнительным седлом и дополнительным запорным подпружиненным от упора к этому седлу элементом, пропускающим из выкидной линии в затрубное пространство, причем усилие прижатия запорных элементов к седлам выбрано так, чтобы исключить перепад давлений, превосходящий аварийный для соответствующих конструктивных элементов устьевого оборудования.Wellhead valve for pressure relief, comprising a housing with a channel equipped with a saddle and a shut-off spring-loaded element from the stop to the saddle, passing from the annulus to the flow line, characterized in that the housing is equipped with an additional channel equipped with an additional seat and an additional spring-loaded shut from the stop to this the saddle with an element passing from the flow line into the annulus, and the force of pressing the locking elements to the saddles is chosen so as to exclude a pressure drop exceeding the pressure yny for the respective structural elements of the wellhead.
RU2019116110A 2019-05-24 2019-05-24 Well head for pressure release RU2720714C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116110A RU2720714C1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Well head for pressure release

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116110A RU2720714C1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Well head for pressure release

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720714C1 true RU2720714C1 (en) 2020-05-13

Family

ID=70735164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116110A RU2720714C1 (en) 2019-05-24 2019-05-24 Well head for pressure release

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720714C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807321C1 (en) * 2023-06-15 2023-11-14 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Wellhead valve for pressure relief

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829952A (en) * 1995-05-19 1998-11-03 Shadden; Darrel W. Check valve with a reversible valve ball and seat
RU10776U1 (en) * 1998-03-17 1999-08-16 Открытое акционерное общество "Лукойл-Пермнефть" DEVICE FOR GAS BYPASS FROM AN OTHER WELL OF A WELL
RU2282102C2 (en) * 2004-07-08 2006-08-20 Государственное унитарное предприятие Институт проблем транспорта энергоресурсов Method to protect well discharge pipelines from solidification at abnormal oil fields
CN201090179Y (en) * 2007-10-29 2008-07-23 大庆石油管理局 Anti-aspiration bypass valve
RU108096U1 (en) * 2010-11-17 2011-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина VALVE LINEAR HOLE
RU2449192C1 (en) * 2010-11-29 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") Reversible check valve
RU143420U1 (en) * 2014-01-21 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Самаранефтегаз" DOUBLE-FLOW CHECK VALVE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829952A (en) * 1995-05-19 1998-11-03 Shadden; Darrel W. Check valve with a reversible valve ball and seat
RU10776U1 (en) * 1998-03-17 1999-08-16 Открытое акционерное общество "Лукойл-Пермнефть" DEVICE FOR GAS BYPASS FROM AN OTHER WELL OF A WELL
RU2282102C2 (en) * 2004-07-08 2006-08-20 Государственное унитарное предприятие Институт проблем транспорта энергоресурсов Method to protect well discharge pipelines from solidification at abnormal oil fields
CN201090179Y (en) * 2007-10-29 2008-07-23 大庆石油管理局 Anti-aspiration bypass valve
RU108096U1 (en) * 2010-11-17 2011-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина VALVE LINEAR HOLE
RU2449192C1 (en) * 2010-11-29 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") Reversible check valve
RU143420U1 (en) * 2014-01-21 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Самаранефтегаз" DOUBLE-FLOW CHECK VALVE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807321C1 (en) * 2023-06-15 2023-11-14 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Wellhead valve for pressure relief

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2516708C2 (en) Subsurface safety valve
CN110513095B (en) Oil and gas well fracturing transformation process adopting controllable delay opening toe end sliding sleeve
US10451190B2 (en) Pressure release valve for oil recovery systems
RU164401U1 (en) UNIVERSAL DRILL VALVE
WO1998003766A1 (en) Downhole two-way check valve
RU129142U1 (en) DRILL VALVE CHECK VALVE
EP3596302B1 (en) Testable back pressure valve and pressure testing system therefor
US8291981B2 (en) Shear open valve
US3999574A (en) Hydraulic safety stop-valve
RU2720714C1 (en) Well head for pressure release
RU104618U1 (en) REVERSE THREE-POSITION VALVE
RU2449192C1 (en) Reversible check valve
RU2654111C1 (en) Rinsing ball valve
RU2107152C1 (en) Subsurface isolating valve
WO2008115167A1 (en) Retievable oil and/or gas well blowout preventer
US10337286B1 (en) Resealable tubing drain for oilfield service
RU2405998C1 (en) Universal valve
RU2250406C2 (en) Check valve
RU2350784C1 (en) Rod sub-surface pump with side aperture in cylinder plugged with hydraulic overflow valve
RU104658U1 (en) CHECK VALVE
RU2326231C1 (en) Flap for casing string
RU65598U1 (en) REVERSE REVERSE VALVE
RU2367780C1 (en) Oil, oil-and-gas well
RU2807321C1 (en) Wellhead valve for pressure relief
RU136866U1 (en) DRAIN AND BULK DEVICE