RU2726677C1 - Controlled cutoff valve for gas wells - Google Patents
Controlled cutoff valve for gas wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726677C1 RU2726677C1 RU2020104751A RU2020104751A RU2726677C1 RU 2726677 C1 RU2726677 C1 RU 2726677C1 RU 2020104751 A RU2020104751 A RU 2020104751A RU 2020104751 A RU2020104751 A RU 2020104751A RU 2726677 C1 RU2726677 C1 RU 2726677C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- shut
- plate
- cutoff valve
- pressure
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 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
-
- 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
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (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)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметичного перекрытия проходного сечения лифтовой колонны при возникновении аварийных ситуаций или проведения технологических операций, требующих отсечения пласта от устья скважины при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for hermetic overlap of the flow section of the tubing in the event of emergencies or technological operations that require cutting off the formation from the wellhead during construction, operation and repair of wells.
Из уровня техники известно клапанное устройство для скважины, состоящее из муфты с каналами, установленных в муфте подвижной втулки с каналами и тарельчатого клапана, штока, связанного с втулкой и установленного с возможностью взаимодействия с тарелкой клапана, втулка выполнена подпружиненной, а механизм воздействия штока втулки с тарельчатым клапаном выполнен в виде зубчатых полумуфт с четырехсторонним кулачком и храповым узлом (SU 1010254 A1, 07.04.1983).From the prior art, a valve device for a well is known, consisting of a sleeve with channels installed in the sleeve of a movable sleeve with channels and a poppet valve, a stem connected to the sleeve and installed with the ability to interact with the valve plate, the sleeve is spring-loaded, and the mechanism of action of the sleeve stem with poppet valve is made in the form of toothed coupling halves with a four-sided cam and a ratchet assembly (SU 1010254 A1, 04/07/1983).
Известен клапан-отсекатель, состоящий из корпуса, подпружиненных пружиной шлипсовых плашек, установленных на корпусе с продольным перемещением, узла привода плашек в виде порога цилиндра с седлом под сбрасываемый затвор, установленного с осевым перемещением, и разрезной втулки с хомутом. Плашки удерживаются на корпусе в нижнем положении фиксатором. На корпусе установлена взаимодействующая с фиксатором в ее верхнем положении втулка с пружиной. На корпусе установлен гильзовый толкатель, верхний конец которого шарнирно связан с цилиндром, а нижний – с втулкой. Верхняя часть корпуса соединена с колонной труб посредством переводника с пазами (SU 1520234 A1, 07.11.1989).Known shut-off valve, consisting of a body, spring-loaded slip dies mounted on the body with longitudinal movement, a drive unit of the dies in the form of a cylinder threshold with a seat for a resettable valve, installed with axial movement, and a split sleeve with a clamp. The dies are held on the body in the lower position by a retainer. A sleeve with a spring interacting with the retainer in its upper position is installed on the body. A sleeve pusher is installed on the body, the upper end of which is pivotally connected to the cylinder, and the lower end to the sleeve. The upper part of the body is connected to the pipe string by means of a slotted sub (SU 1520234 A1, 07.11.1989).
Известен клапан-отсекатель газовый, включающий затвор и расположенную над ним и образующую с корпусом замкнутую камеру, подвижную втулку с кольцевым поршнем, связанную с затвором с возможностью перевода его в положение "закрыто" при движении поршня в направлении увеличения объема камеры (RU №2194845 С2, 20.12.2002).Known is a gas shut-off valve, which includes a shutter and a shutter located above it and forming a closed chamber with the body, a movable sleeve with an annular piston connected to the shutter with the possibility of transferring it to the "closed" position when the piston moves in the direction of increasing the volume of the chamber (RU # 2194845 C2 , 20.12.2002).
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, седло с затвором, пилотный механизм в виде взаимодействующих в средней части подпружиненного вертикального штока и горизонтального поршня, выполненный в виде механизма управления, и устройство взвода, причем нижний конец вертикального подпружиненного штока через серьгу соединен с затвором (RU №2315173 C1, 20.01.2008).Known shut-off valve containing a housing with inlet and outlet fittings, a saddle with a shutter, a pilot mechanism in the form of a spring-loaded vertical rod and a horizontal piston interacting in the middle part, made in the form of a control mechanism, and a cocking device, and the lower end of the vertical spring-loaded rod through a shackle connected to the shutter (RU No. 2315173 C1, 20.01.2008).
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус, шток, цангу, тарель, седло, втулку-толкатель с кольцевым буртиком на наружной поверхности, пружину, взаимодействующую с кольцевым буртиком втулки-толкателя, втулку упорную, размещенную в кольцевой полости между втулкой-толкателем, седлом и корпусом (RU №2293839 С1, 20.02.2007).Known shut-off valve containing a body, a stem, a collet, a disc, a saddle, a pusher bushing with an annular collar on the outer surface, a spring interacting with an annular collar of a pushing bushing, a thrust bushing placed in an annular cavity between the pushing bushing, a saddle and case (RU No. 2293839 C1, 20.02.2007).
Наиболее близким аналогом является клапан-отсекатель приустьевой гидроуправляемый, содержащий сборный корпус, имеющий гидравлический ввод для подведения управляющей жидкости под давлением, запорный орган в виде тарельчатого затвора, узел управления запорным органом в виде подпружиненного штока, установленный в сборном корпусе с возможностью осевого перемещения. Клапан-отсекатель имеет две ступени уплотнения в виде блока уплотнений и уплотняемой втулки с упругим полимерным уплотнением, соответственно, блок уплотнений установлен в корпусе, содержит закрепленную на нем пружину растяжения и размещенный в нем тарельчатый затвор, на одной оси вращения с которым установлено коромысло с возможностью взаимодействия посредством пружины растяжения на тарельчатый затвор, который с осью вращения имеет соединение с четырьмя степенями свободы в виде овального отверстия, ограничивающего движение тарельчатого затвора в закрытом положении клапана-отсекателя и обеспечивающего свободу вращения вокруг оси, на которой он расположен, и линейного перемещения до прижатия тарельчатого затвора к уплотняемой втулке по плоскости, и выполнен в качестве первой ступени уплотнения (предварительной), уплотняемая втулка с упругим полимерным уплотнением, содержащим два резиновых кольцевых уплотнителя, установленных внутри упругого полимерного уплотнения и разделенных подвижным разделительным кольцом, выполнена в качестве второй ступени уплотнения, при этом коромысло имеет необходимую длину, при которой воздействие коромысла на тарельчатый затвор должно быть размещено, по крайней мере, в центре тарельчатого затвора или в непосредственной близости к нему (RU 109789 U1, 27.10.2011).The closest analogue is a hydraulically controlled wellhead shut-off valve containing a prefabricated body having a hydraulic inlet for supplying a control fluid under pressure, a shut-off body in the form of a poppet gate, a control unit for a shut-off body in the form of a spring-loaded rod, installed in the prefabricated body with the possibility of axial movement. The shut-off valve has two stages of sealing in the form of a seal block and a sealed sleeve with an elastic polymer seal, respectively, the seal block is installed in the housing, contains a tension spring fixed on it and a poppet valve placed in it, on one axis of rotation with which a rocker arm is installed with the possibility interaction by means of a tension spring on a poppet valve, which, with the axis of rotation, has a connection with four degrees of freedom in the form of an oval hole, which limits the movement of the poppet valve in the closed position of the slam-shut valve and provides freedom of rotation around the axis on which it is located and linear movement until pressed poppet to the sealed sleeve along the plane, and is made as the first stage of the seal (preliminary), the sealed sleeve with an elastic polymer seal containing two rubber O-rings installed inside the elastic polymer seal and separated by a movable with a separating ring, made as a second stage of sealing, while the rocker arm has the required length, at which the impact of the rocker arm on the poppet valve should be placed at least in the center of the poppet valve or in close proximity to it (RU 109789 U1, 27.10.2011 ).
Недостатками известных устройств является низкая надежность работы устройства в целом, обусловленная низкой надежностью и сложностью управления устройством.The disadvantages of the known devices is the low reliability of the device as a whole, due to the low reliability and complexity of the device control.
Техническая проблема заявленного изобретения заключается в повышении надежности работы устройства с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности управления клапаном-отсекателелем.The technical problem of the claimed invention is to improve the reliability of the device with the achievement of the technical result, which consists in increasing the reliability of control of the shut-off valve.
Указанный технический результат достигается в управляемом клапане-отсекателе для газовых скважин, содержащем корпус, тарелку, втулку, гидравлический ввод для подведения управляющей жидкости, при этом, согласно изобретению, гидравлический ввод выполнен в виде независимых друг от друга трубок управления, соединенных со спаренным приводом и толкателем с пружиной, который посредством передачи усилия, создаваемого давлением в одной из трубок управления, связан с рычажным механизмом, а в упомянутую тарелку встроен стравливающий клапан для стабилизации давления при открытии клапана-отсекателя.The specified technical result is achieved in a controlled shut-off valve for gas wells, containing a housing, a plate, a sleeve, a hydraulic inlet for supplying a control fluid, while, according to the invention, the hydraulic inlet is made in the form of independent control tubes connected to a coupled drive and a pusher with a spring, which is connected to the lever mechanism by means of the transfer of the force created by the pressure in one of the control tubes, and a bleed valve is built into the said plate to stabilize the pressure when the shut-off valve is opened.
Дополнительной особенностью является то, что седло и тарелка образуют клапанную пару.An additional feature is that the seat and poppet form a valve pair.
Дополнительной особенностью является то, что тарелка находится в зацеплении с втулкой и выполнена с возможностью освобождения от указанного зацепления посредством осуществления вращательного движения вокруг оси.An additional feature is that the plate is in engagement with the sleeve and is configured to be released from the specified engagement by means of a rotational movement around the axis.
Дополнительной особенностью является то, что управляемый клапан-отсекатель выполнен с возможностью замены рабочей жидкости в полости спаренного привода. An additional feature is that the controlled shut-off valve is configured to replace the working fluid in the cavity of the paired actuator.
На фиг. 1 приведена схема управляемого клапана-отсекателя в транспортном положении, где:In FIG. 1 shows a diagram of a controlled shut-off valve in the transport position, where:
1 – трубки управления,1 - control tubes,
2 – переводник,2 - sub,
3 – корпус,3 - case,
4 – спаренный привод,4 - coupled drive,
5 – толкатель,5 - pusher,
6 – пружина,6 - spring,
7 – пружина,7 - spring,
8 – седло,8 - saddle,
9 – втулка,9 - bushing,
10 – рычажный механизм,10 - linkage,
11 – ось,11 - axis,
12 – тарелка,12 - plate,
13 – стравливающий клапан,13 - bleed valve,
14 – винты,14 - screws
15 – храповый механизм.15 - ratchet mechanism.
На фиг. 2 приведена схема управляемого клапана-отсекателя в разрезе А–А, где:In FIG. 2 shows a diagram of a controlled shut-off valve in section А – А, where:
16 – отверстие,16 - hole
17 – поршень.17 - piston.
На фиг. 3 приведена схема управляемого клапана-отсекателя в рабочем положении, на фиг. 4 – в закрытом положении.In FIG. 3 shows a diagram of a controlled shut-off valve in the operating position, FIG. 4 - in a closed position.
На фиг. 5 приведена местная выноска Б на фиг. 1, где:In FIG. 5 shows a local callout B in Fig. 1, where:
18 – каналы, по которым проходит рабочая жидкость при выравнивании давления над и под клапаном-отсекателем.18 - channels through which the working fluid passes when the pressure is equalized above and below the shut-off valve.
Управляемый клапан-отсекатель состоит из корпуса 3, в котором установлена клапанная пара, состоящая из седла 8 и тарелки 12. В верхней части корпуса 3 установлены спаренный привод 4, толкатель 5 с пружиной 6. Толкатель 5 связан с рычажным механизмом 10, связанным в нижней части с тарелкой 12. Для защиты рабочей полости от внешнего воздействия предусмотрена втулка 9, поджатая пружиной 7. Втулка 9 зафиксирована от перемещения храповым механизмом 15, связанным с тарелкой 12. The controlled shut-off valve consists of a
Работа устройства заключается в следующем. Управляемый клапан-отсекатель спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) на требуемую глубину. При создании давления в одной из трубок управления 1 поршень 17 привода 4 (фиг. 2) передает усилие через толкатель 5 на рычажный механизм 10, пережимая при этом пружину 6. В результате тарелка 12 поворачивается вокруг оси 11 и освобождается из зацепления с втулкой 9, которая под действием усилия пружины 7 перемещается вверх до упора в переводник 2. Клапан-отсекатель переходит в рабочее положение (фиг. 3). Возврат втулки 9 в исходное положение и фиксация клапана-отсекателя осуществляется механическим инструментом принудительного открытия. При наличии давления в одной из трубок управления 1 клапан-отсекатель находится в открытом положении (фиг. 3). The device works as follows. A controlled shut-off valve is lowered into the well on a tubing string to the required depth. When pressure is created in one of the
Закрытие управляемого клапана-отсекателя происходит при снижении давления в трубках управления 1. При этом пружина 6 тянет толкатель 5 вверх, прижимая тарелку 12 к седлу 8 (фиг. 4). Closing of the controlled shut-off valve occurs when the pressure in the
При открытии управляемого клапана-отсекателя предусмотрено выравнивание давления над и под тарелкой 12 с помощью стравливающего клапана 13, встроенного в тарелку 12. Сначала рычажный механизм 10, поворачиваясь вокруг оси 11, в пределах люфта (на фиг. не показано), открывает стравливающий клапан 13, и рабочая среда (газ или жидкость) проходит по каналам 18 (фиг. 5), выравнивая давление над и под клапаном-отсекателем. Далее поворачивается тарелка 12, и клапан-отсекатель приводится в открытое положение.When the controlled shut-off valve is opened, the pressure above and below the
Основная рабочая пружина 6 находится в закрытой маслонаполненной полости (не показано), что исключает коррозию.The main working
При обрыве или негерметичности одной из трубок управления 1, дальнейшее управление клапаном-отсекателем возможно по дублирующей линии.If one of the
Возможна замена рабочей жидкости в полости привода 4 клапана-отсекателя. Для этого необходимо создать давление в обоих линиях управления, затем стравливать в одной из них. При этом будет циркуляция жидкости через отверстие 16 (фиг. 2) внутри спаренного привода 4.It is possible to replace the working fluid in the
Клапан-отсекатель автономный, при наличии давления в одной из трубок управления клапан находится в открытом положении, при сбросе давления клапан-отсекатель закрывается.The shut-off valve is autonomous, when there is pressure in one of the control pipes, the valve is in the open position, when the pressure is released, the shut-off valve closes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104751A RU2726677C1 (en) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Controlled cutoff valve for gas wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104751A RU2726677C1 (en) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Controlled cutoff valve for gas wells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2726677C1 true RU2726677C1 (en) | 2020-07-15 |
Family
ID=71616866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020104751A RU2726677C1 (en) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Controlled cutoff valve for gas wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2726677C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020084076A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-07-04 | Ives Jason B. | Equalizing flapper for down hole safety valves |
RU2293839C1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-02-20 | Владимир Васильевич Торопынин | Cutoff valve |
RU2354807C1 (en) * | 2005-01-07 | 2009-05-10 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Unit of flap valve with leveling device for application in case of hinged shutter closure with high rate |
RU94279U1 (en) * | 2009-12-30 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон"" | HYDRAULIC CONTROL VALVE-SHUT-OFF FOR GAS WELL (OPTIONS) |
RU147964U1 (en) * | 2014-07-10 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" | HYDRAULIC CONTROL VALVE-SHUT-OFF FOR HIGH WELL PRESSURE WELLS |
US20150184488A1 (en) * | 2012-08-29 | 2015-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Safety valve with lockout capability and methods of use |
RU2566353C1 (en) * | 2014-08-01 | 2015-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" | Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type |
-
2020
- 2020-02-03 RU RU2020104751A patent/RU2726677C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020084076A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-07-04 | Ives Jason B. | Equalizing flapper for down hole safety valves |
RU2354807C1 (en) * | 2005-01-07 | 2009-05-10 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Unit of flap valve with leveling device for application in case of hinged shutter closure with high rate |
RU2293839C1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-02-20 | Владимир Васильевич Торопынин | Cutoff valve |
RU94279U1 (en) * | 2009-12-30 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон"" | HYDRAULIC CONTROL VALVE-SHUT-OFF FOR GAS WELL (OPTIONS) |
US20150184488A1 (en) * | 2012-08-29 | 2015-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Safety valve with lockout capability and methods of use |
RU147964U1 (en) * | 2014-07-10 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" | HYDRAULIC CONTROL VALVE-SHUT-OFF FOR HIGH WELL PRESSURE WELLS |
RU2566353C1 (en) * | 2014-08-01 | 2015-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" | Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9057448B2 (en) | Internal relief valve for a valve actuator | |
US4809733A (en) | Fail-safe gate valve with separated actuators | |
NO311269B1 (en) | Blowout Safety valve | |
NO341113B1 (en) | Fluid actuated packing and cuff assembly and method for operating an expandable pack for downhole positioning on a pipe member | |
NO337918B1 (en) | Well protection valve and method for operating the same | |
GB2433953A (en) | Latching device for safety valve | |
NO326674B1 (en) | Pipeline filling and test valve | |
US20220170343A1 (en) | Valve arrangement | |
MX2007004962A (en) | Downhole electrical-to-hydraulic conversion module for well completions. | |
US20160060995A1 (en) | Gate valve assembly comprising a shear gate | |
US3887158A (en) | Blow out preventers | |
US10900575B2 (en) | Balanced stem and surface safety valve | |
SA521430498B1 (en) | Well Unloading Valve | |
NO343298B1 (en) | Annulus isolation valve assembly and associated method | |
US3060964A (en) | Valve having vented housing | |
RU2726677C1 (en) | Controlled cutoff valve for gas wells | |
US2974677A (en) | Hydraulic operator fail-safe surface valve | |
US11203916B2 (en) | Multi-ball valve assembly | |
NO20120310A1 (en) | Method and apparatus for injecting fluid into a borehole | |
RU2694652C1 (en) | Bore-piece choke shutoff valve | |
CN104929590B (en) | Underground sealing device | |
NO303240B1 (en) | The annulus safety valve | |
US11231124B2 (en) | Isolation valve for fluid flow regulation | |
US4359932A (en) | Hydraulic actuator | |
RU2738553C1 (en) | Pass mechanical shutoff valve |