RU2729296C1 - Downhole valve - Google Patents

Downhole valve Download PDF

Info

Publication number
RU2729296C1
RU2729296C1 RU2020107373A RU2020107373A RU2729296C1 RU 2729296 C1 RU2729296 C1 RU 2729296C1 RU 2020107373 A RU2020107373 A RU 2020107373A RU 2020107373 A RU2020107373 A RU 2020107373A RU 2729296 C1 RU2729296 C1 RU 2729296C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
removable insert
insert
removable
downhole valve
seat
Prior art date
Application number
RU2020107373A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Александрович Змеу
Андрей Эдуардович Кунцман
Артем Леонидович Котляров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер"
Priority to RU2020107373A priority Critical patent/RU2729296C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729296C1 publication Critical patent/RU2729296C1/en

Links

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
    • 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
    • E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools

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)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, in particular, to design of well valve, which can be used for operation of gas, gas-condensate, oil cased wells and wells of reservoir pressure maintenance. Downhole valve comprises a cylindrical housing with circulation holes and annular groove made on its inner surface, collet, sealing elements, insert made removable, housing of which is configured to grip it with a fishing tool. Downhole valve comprises seat for installation of detachable insert made in the form of protrusion on inner surface of cylindrical housing. Collet is installed on the housing of the detachable insert with the possibility of fixation of its collar in the annular groove of the cylindrical housing at installation of the detachable insert on the seat.EFFECT: possibility of servicing downhole equipment without its lifting to the surface and extraction from the well.5 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкции скважинного клапана, который может быть использован для эксплуатации газовых, газоконденсатных, нефтяных обсаженных скважин и скважин поддержания пластового давления. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the design of a downhole valve, which can be used for the operation of gas, gas condensate, oil cased wells and wells for maintaining reservoir pressure.

Известен циркуляционный клапан, внутри корпуса которого установлен поршень с пружиной в верхней части и цангой в нижней части. При срывании цанги с конусного выступа пружина перемещает поршень в нижнее положение. Вскрываются радиальные каналы и происходит сообщение полости труб с областью затрубного пространства, обеспечивая циркуляцию жидкости в прямом и обратном направлениях с помощью продавочных агрегатов (RU 2195553, 27.12.2002). Known circulation valve, inside the housing of which is installed a piston with a spring in the upper part and a collet in the lower part. When the collet is pulled off the tapered lip, the spring moves the piston to the lower position. The radial channels are opened and the pipe cavity communicates with the annulus area, providing circulation of the liquid in the forward and reverse directions using the displacement units (RU 2195553, 27.12.2002).

Недостатком известного устройства является невозможность замены циркуляционного клапана без подъема всей компоновки оборудования на поверхность.The disadvantage of the known device is the impossibility of replacing the circulation valve without lifting the entire arrangement of equipment to the surface.

Наиболее близким аналогом является циркуляционный клапан, который содержит уравновешенный полый поршень с уплотнительными элементами и цангой, корпус с радиальными каналами и внутренним выступом для фиксации цанги. В поршне выполнены продольные прорези, в которых шарнирно установлены подпружиненные рычаги. В корпусе выполнена проточка, к поверхности которой прижаты концы рычагов с возможностью перемещения поршня под действием толкателя на противоположные концы рычагов (RU 46039, 10.06.2005).The closest analogue is a circulation valve, which contains a balanced hollow piston with sealing elements and a collet, a housing with radial channels and an internal protrusion for fixing the collet. Longitudinal slots are made in the piston, in which spring-loaded levers are hingedly mounted. A groove is made in the body, to the surface of which the ends of the levers are pressed with the possibility of moving the piston under the action of the pusher to the opposite ends of the levers (RU 46039, 10.06.2005).

Недостатком известного циркуляционного клапана является недостаточная надежность, а также невозможность замены клапана, например при присыпании, потере герметичности поршня, без подъема всей компоновки с клапаном на поверхность. The disadvantage of the known circulation valve is the lack of reliability, as well as the impossibility of replacing the valve, for example, when sprinkling, loss of tightness of the piston, without lifting the entire assembly with the valve to the surface.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат на проведение спуско-подъемных операций. The technical result of the invention is to reduce the cost of running round tripping operations.

Поставленная задача решается заявляемым скважинным клапаном, содержащим цилиндрический корпус с циркуляционными отверстиями и кольцевой проточкой, выполненной на его внутренней поверхности, цангу, уплотнительные элементы, при этом, согласно изобретению, скважинный клапан включает вставку, выполненную съемной, корпус которой выполнен с возможностью захвата его ловильным инструментом, при этом скважинный клапан содержит посадочное место для установки съемной вставки, выполненное в виде выступа на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, а цанга установлена на корпусе съемной вставки с возможностью фиксации ее буртика в кольцевой проточке цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место.The problem is solved by the inventive downhole valve containing a cylindrical body with circulation holes and an annular groove made on its inner surface, a collet, sealing elements, while, according to the invention, the downhole valve includes an insert made removable, the body of which is made with the ability to capture it by a fishing tool, while the downhole valve contains a seat for installing a removable insert, made in the form of a protrusion on the inner surface of the cylindrical body, and the collet is mounted on the body of the removable insert with the possibility of fixing its collar in the annular groove of the cylindrical body when installing the removable insert on the seat.

Кроме того, корпус съемной вставки выполнен глухим в нижней части, в стенке корпуса съемной вставки выполнены радиальные каналы с возможностью совмещения их с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, в нижней части стенки корпуса съемной вставки имеется канал выравнивания давления, перекрытый установленным внутри корпуса съемной вставки штоком и выполненный с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном, шток имеет осевой внутренний канал и поджат пружиной, установленной между выступом штока и внутренним кольцевым буртиком корпуса съемной вставки.In addition, the body of the removable insert is made deaf in the lower part, radial channels are made in the wall of the body of the removable insert so that they can be aligned with the circulation holes of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat, in the lower part of the wall of the body of the removable insert there is a pressure equalization channel, installed inside the body of the removable insert by the rod and made with the possibility of communication with the in-line space under the well valve, the rod has an axial inner channel and is compressed by a spring installed between the protrusion of the rod and the inner annular shoulder of the body of the removable insert.

Кроме того, внутри корпуса съемной вставки установлен обратный клапан, выполненный с возможностью перекрытия проходного канала корпуса съемной вставки при движении жидкости в направлении сверху вниз, корпус съемной вставки выполнен из верхней и нижней частей, связанных при помощи срезных штифтов, при этом нижняя часть корпуса съемной вставки содержит канал, перекрытый верхней частью корпуса съемной вставки и выполненный с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном.In addition, a check valve is installed inside the body of the removable insert, made with the possibility of closing the passage channel of the body of the removable insert when the liquid moves from top to bottom, the body of the removable insert is made of upper and lower parts connected by shear pins, while the lower part of the body is removable the insert contains a channel covered by the upper part of the removable insert body and made with the possibility of communicating with the in-pipe space under the well valve.

Кроме того, в стенке корпуса съемной вставки выполнен узел отвода газа с возможностью совмещения его с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, при этом узел отвода газа содержит седло с шариком, поджатым пружиной, и канал отвода газа, сообщающийся с внутренней полостью съемной вставки, имеющей сужение в месте выполнения канала отвода газа и расширение в верхней и нижней частях корпуса съемной вставки.In addition, in the wall of the housing of the removable insert, a gas outlet unit is made with the possibility of aligning it with the circulation holes of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat, while the gas outlet unit contains a saddle with a ball compressed by a spring, and a gas outlet channel communicating with the internal a cavity of the removable insert having a narrowing at the location of the gas outlet channel and an expansion in the upper and lower parts of the removable insert body.

Кроме того, в стенке корпуса съемной вставки выполнены радиальные каналы с возможностью совмещения их с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, при этом радиальные каналы оснащены штуцерами.In addition, in the wall of the housing of the removable insert, radial channels are made with the possibility of aligning them with the circulation holes of the cylindrical housing when the removable insert is installed on the seat, while the radial channels are equipped with fittings.

Снижение затрат на проведение спуско-подъемных операций достигается тем, что при разрушении, присыпании или потере герметичности вставки, геофизическим подъемником извлекают и заменяют только вставку скважинного клапана, что позволяет исключить подъем всей компоновки внутрискважинного оборудования.Reducing the cost of tripping operations is achieved by the fact that when the insert is destroyed, poured or lost tightness, only the downhole valve insert is removed and replaced with a geophysical hoist, which makes it possible to exclude lifting of the entire downhole equipment assembly.

Замена вставок обеспечивает возможность изменения режима работы скважинного клапана в различных режимах без подъема всей компоновки и корпуса скважинного клапана на поверхность. Такая возможность обеспечивается выполнением отдельных элементов вставок универсальными (корпус вставки, выполненный с возможностью захвата его ловильным инструментом, установленная на корпусе цанга, нижняя часть которой выполнена в виде буртика, уплотнительные элементы, служащие для обеспечения герметичности). В зависимости от требуемых технологических операций производят установку съемных вставок в корпус скважинного клапана. Установка и извлечение вставки производится стандартным или специальным инструментом с помощью геофизического подъемника или колтюбинга. При необходимости может содержать устройство для увеличения нагрузок – усилитель удара (ясс) механический для облегчения установки и извлечения вставки.Replacement of inserts provides the ability to change the operating mode of the downhole valve in different modes without lifting the entire assembly and the body of the downhole valve to the surface. This possibility is ensured by the implementation of the individual elements of the inserts as universal (the insert body, made with the possibility of gripping it with a fishing tool, mounted on the collet body, the lower part of which is made in the form of a shoulder, sealing elements serving to ensure tightness). Depending on the required technological operations, removable inserts are installed in the downhole valve body. The insertion and removal of the insert is carried out with a standard or special tool using a geophysical lift or coiled tubing. If necessary, it may contain a device for increasing the loads - a mechanical shock amplifier (jar) to facilitate the installation and removal of the insert.

На фиг. 1 представлен скважинный клапан. FIG. 1 shows a downhole valve.

На фиг. 2, 5, 8, 10 приводится ряд исполнений съемной вставки скважинного клапана, а именно на фиг. 2 – перекрывающая съемная вставка, на фиг. 5 – обратная съемная вставка, на фиг. 8 – перепускная съемная вставка и на фиг. 10 – штуцируемая съемная вставка. На фиг. 3 и 4 представлен скважинный клапан с перекрывающей съемной вставкой, на фиг. 6 и 7 – с обратной съемной вставкой, на фиг. 9 – с перепускной съемной вставкой, на фиг. 11 – со штуцируемой съемной вставкой.FIG. 2, 5, 8, 10 shows a number of versions of the removable insert of the downhole valve, namely in FIG. 2 - overlapping removable insert, Fig. 5 - reverse removable insert, in Fig. 8 - bypass removable insert and FIG. 10 - nipple removable insert. FIG. 3 and 4 show a downhole valve with a shut-off removable insert; FIG. 6 and 7 - with a reverse removable insert, in Fig. 9 - with a bypass removable insert, FIG. 11 - with a pluggable removable insert.

Скважинный клапан (фиг. 1) состоит из цилиндрического корпуса 1 с циркуляционными отверстиями 2 и посадочным местом 3 для установки съемной вставки, выполненным, например, в виде выступа на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1. На внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 также выполнена кольцевая проточка 4. Съемная вставка содержит корпус 5, выполненный в верхней части с возможностью захвата его ловильным инструментом, для чего имеется место захвата ловильным инструментом 6, установленную на корпусе 5 цангу 7, нижняя часть которой выполнена в виде буртика 8, уплотнительные элементы 9.The downhole valve (Fig. 1) consists of a cylindrical body 1 with circulation holes 2 and a seat 3 for installing a removable insert, made, for example, in the form of a protrusion on the inner surface of the cylindrical body 1. An annular groove 4 is also made on the inner surface of the cylindrical body 1 The removable insert contains a housing 5 made in the upper part with the possibility of gripping it with a fishing tool, for which there is a gripping point with a fishing tool 6, a collet 7 mounted on the housing 5, the lower part of which is made in the form of a shoulder 8, sealing elements 9.

Скважинный клапан работает следующим образом.The downhole valve works as follows.

В скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают компоновку внутрискважинного оборудования (на фиг. не показана), в составе которого размещен цилиндрический корпус 1 скважинного клапана. Компоновку устанавливают на заданной глубине. На ловильный инструмент (на фиг. не показан), смонтированный на геофизический кабель, устанавливают съемную вставку. Далее спускают геофизический кабель с ловильным инструментом и съемной вставкой в скважину до ее установки на посадочное место 3 цилиндрического корпуса 1 скважинного клапана. При этом циркуляционные отверстия 2 цилиндрического корпуса 1 перекрываются, а буртик 8 цанги 7 съемной вставки устанавливается в кольцевой проточке 4 цилиндрического корпуса 1 (фиг. 1). Таким образом, съемная вставка надежно фиксируется в цилиндрическом корпусе 1. Давление от сопротивления потока жидкости, поступающей снизу через вставку, способствует прижиманию цанги 7 к цилиндрическому корпусу 1.An assembly of downhole equipment (not shown in the figure) is lowered into the well on a tubing string (tubing), which includes a cylindrical body 1 of a downhole valve. The assembly is set at a predetermined depth. A removable insert is installed on a fishing tool (not shown in the figure) mounted on a geophysical cable. Next, a geophysical cable with a fishing tool and a removable insert is lowered into the well before it is installed on the seat 3 of the cylindrical body 1 of the downhole valve. In this case, the circulation holes 2 of the cylindrical body 1 are overlapped, and the collar 8 of the collet 7 of the removable insert is installed in the annular groove 4 of the cylindrical body 1 (Fig. 1). Thus, the removable insert is securely fixed in the cylindrical body 1. The pressure from the resistance of the fluid flow coming from below through the insert helps to press the collet 7 against the cylindrical body 1.

Натяжением геофизического кабеля происходит отсоединение ловильного инструмента от съемной вставки и подъем первого на поверхность.Pulling the geophysical cable disconnects the fishing tool from the removable insert and lifts the first to the surface.

При необходимости проверки на герметичность скважинного клапана с установленной вставкой, проводят опрессовку межтрубного пространства скважины.If it is necessary to check the tightness of a downhole valve with an installed insert, pressurize the annular space of the well.

Съемная вставка позволят прекратить сообщение между трубным и затрубным пространствами скважины, что дает возможность осуществлять эксплуатацию скважины. The removable insert will allow to stop communication between the tubular and annular spaces of the well, which makes it possible to operate the well.

При необходимости замены съемной вставки, производят ее извлечение, для чего на геофизическом кабеле спускают ловильный инструмент, которым поднимают съемную вставку на поверхность.If it is necessary to replace the removable insert, it is removed, for which a fishing tool is lowered on the geophysical cable, with which the removable insert is raised to the surface.

Предусмотрены следующие частные случаи выполнения съемной вставки, в зависимости от требуемых технологических операций. The following special cases of performing a removable insert are provided, depending on the required technological operations.

Перекрывающая съемная вставка (фиг. 2) содержит корпус 5, место захвата ловильным инструментом 6, установленную на корпусе 5 цангу 7, нижняя часть которой выполнена в виде буртика 8, уплотнительные элементы 9. Корпус 5 вставки выполнен глухим в нижней части, а в стенке его выполнены радиальные каналы 10. Для выравнивания давления при извлечении вставки, в нижней части стенки корпуса 5 выполнен канал выравнивания давления 11, перекрытый установленным внутри корпуса 5 штоком 12. Канал выравнивания давления 11 выполнен с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном. Шток 12 имеет осевой внутренний канал 13 и поджат пружиной 14, установленной между выступом 15 штока 12 и внутренним кольцевым буртиком 16 корпуса 5 вставки.The overlapping removable insert (Fig. 2) contains a body 5, a catching point with a fishing tool 6, a collet 7 installed on the body 5, the lower part of which is made in the form of a shoulder 8, sealing elements 9. The body 5 of the insert is made deaf in the lower part, and in the wall it has radial channels 10. To equalize the pressure when removing the insert, a pressure equalization channel 11 is made in the lower part of the body wall 5, closed by a rod 12 installed inside the body 5. The pressure equalization channel 11 is configured to communicate with the in-pipe space under the well valve. The stem 12 has an axial inner channel 13 and is biased by a spring 14 installed between the protrusion 15 of the stem 12 and the inner annular collar 16 of the insert body 5.

Перекрывающую съемную вставку устанавливают в цилиндрический корпус 1 вышеописанным образом. После установки вставки на посадочное место 3 цилиндрического корпуса 1, циркуляционные отверстия 2 совмещаются с радиальными каналами 10 вставки, а буртик 8 цанги 7 вставки устанавливается в кольцевой проточке 4 цилиндрического корпуса 1 (фиг. 3). Натяжением геофизического кабеля происходит отсоединение ловильного инструмента от вставки и подъем первого на поверхность.The overlapping removable insert is installed in the cylindrical body 1 in the above described manner. After installing the insert on the seat 3 of the cylindrical body 1, the circulation holes 2 are aligned with the radial channels 10 of the insert, and the collar 8 of the collet 7 of the insert is installed in the annular groove 4 of the cylindrical body 1 (Fig. 3). Pulling the geophysical cable disconnects the fishing tool from the insert and lifts the first to the surface.

Перекрывающая съемная вставка позволяет проводить следующие технологические операции:The overlapping removable insert allows the following technological operations:

- перекрытие внутреннего пространства НКТ под скважинным клапаном для предотвращения течения жидкости от пространства под скважинным клапаном до устья скважины;- closing the inner space of the tubing under the well valve to prevent fluid flow from the space under the well valve to the wellhead;

- проведение замещения объема скважинной жидкости над скважинным клапаном для вызова притока жидкости из пласта в скважину и/или последующего ее глушения;- carrying out the replacement of the volume of the borehole fluid above the borehole valve to trigger the inflow of fluid from the formation into the well and / or its subsequent killing;

- временное отсечение пласта без его глушения для проведения работ в скважине без кольматации пласта, или временной консервации во время ожидания обустройства скважины; - temporary isolation of the reservoir without killing it for work in the well without clogging the reservoir, or temporary conservation while waiting for the well completion;

- проведение прямой или обратной промывок скважины для очистки от шлама.- carrying out direct or back flushing of the well for cleaning from cuttings.

После проведения необходимых технологических операций производят извлечение перекрывающей съемной вставки: на геофизическом кабеле спускают ловильный инструмент, залавливают шток 12 и поднимают вверх (фиг. 4). При натяжении штока 12 пружина 14 сжимается, и происходит сообщение канала выравнивания давления 11 с осевым внутренним каналом 13 штока 12. В результате происходит выравнивание давления столба жидкости, находящегося в НКТ над скважинным клапаном и под скважинным клапаном. После выравнивания давления столба жидкости производят подъем вставки без усилий на поверхность. After carrying out the necessary technological operations, the overlapping removable insert is removed: the fishing tool is lowered on a geophysical cable, the rod 12 is caught and raised (Fig. 4). When the rod 12 is pulled, the spring 14 is compressed, and the pressure equalization channel 11 communicates with the axial internal channel 13 of the rod 12. As a result, the pressure of the liquid column located in the tubing above the downhole valve and under the downhole valve is equalized. After equalizing the pressure of the liquid column, the insert is lifted to the surface without effort.

Обратная съемная вставка (фиг. 5) содержит корпус 5, место захвата ловильным инструментом 6, установленную на корпусе 5 цангу 7, нижняя часть которой выполнена в виде буртика 8, уплотнительные элементы 9. Внутри корпуса 5 вставки установлен обратный клапан, содержащий седло 17 с шаром 18, перекрывающим проходной канал 19 корпуса 5 вставки при движении жидкости в направлении сверху вниз, и клетку 20 с отверстиями, которая ограничивает перемещение шара 18 внутри корпуса 5 вставки. Для выравнивания давления перед извлечением обратной вставки, корпус 5 вставки выполнен из верхней 21 и нижней 22 частей, связанных при помощи срезных штифтов 23. При этом нижняя часть 22 корпуса вставки содержит канал 24, перекрытый верхней частью 21 корпуса вставки. Канал 24 выполнен с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном.The reverse removable insert (Fig. 5) contains a body 5, a gripping point with a fishing tool 6, a collet 7 installed on the body 5, the lower part of which is made in the form of a shoulder 8, sealing elements 9. Inside the body 5 of the insert, a check valve is installed containing a seat 17 with a ball 18 that closes the passageway 19 of the insert body 5 when the liquid moves from top to bottom, and a cage 20 with holes, which limits the movement of the ball 18 inside the insert body 5. To equalize the pressure before removing the return insert, the insert body 5 is made of upper 21 and lower 22 parts connected by shear pins 23. The lower part 22 of the insert body contains a channel 24 covered by the upper part 21 of the insert body. Channel 24 is configured to communicate with the in-line space under the downhole valve.

Обратную съемную вставку устанавливают в цилиндрический корпус 1 вышеописанным образом. После установки вставки на посадочное место 3 цилиндрического корпуса 1, циркуляционные отверстия 2 перекрываются, а буртик 8 цанги 7 вставки устанавливается в кольцевой проточке 4 цилиндрического корпуса 1 (фиг. 6). Затем натяжением геофизического кабеля происходит отсоединение ловильного инструмента от вставки и подъем первого на поверхность.The reverse removable insert is installed in the cylindrical body 1 in the above-described manner. After installing the insert on the seat 3 of the cylindrical body 1, the circulation holes 2 are closed, and the collar 8 of the collet 7 of the insert is installed in the annular groove 4 of the cylindrical body 1 (Fig. 6). Then, by pulling the geophysical cable, the fishing tool is disconnected from the insert and the first is raised to the surface.

Обратная съемная вставка позволяет проводить следующие технологические операции:The removable back insert allows the following technological operations:

- перекрытие циркуляционных отверстий корпуса скважинного клапана и прекращение сообщения между трубным и затрубным пространствами; - overlapping the circulation holes of the downhole valve body and stopping the communication between the tubular and annular spaces;

- перекрытие движения жидкости сверху вниз и обеспечение движения жидкости снизу вверх за счет оснащения вставки обратным клапаном.- blocking the movement of the liquid from top to bottom and ensuring the movement of the liquid from the bottom up by equipping the insert with a check valve.

После проведения технологических операций извлекают обратную съемную вставку. Для этого ловильным инструментом залавливают корпус 5 вставки и поднимают вверх, при этом под действием давления столба жидкости, находящегося в НКТ над скважинным клапаном и внутри корпуса 5 вставки, происходит срезание штифтов 23 и перемещение верхней части 21 относительно нижней части 22 корпуса вставки и открытие канала 24 (фиг. 7). В результате через канал 24 и отверстия клетки 20 происходит выравнивание давления над и под съемной вставкой, благодаря чему подъем вставки на поверхность производится без усилий.After carrying out technological operations remove the reverse removable insert. To do this, the catching tool catches the insert body 5 and lifts it up, while under the action of the pressure of the liquid column located in the tubing above the well valve and inside the insert body 5, the pins 23 are sheared and the upper part 21 moves relative to the lower part 22 of the insert body and the channel is opened 24 (Fig. 7). As a result, through the channel 24 and the openings of the cage 20, the pressure above and below the removable insert is equalized, so that the insert is lifted to the surface without effort.

Перепускная съемная вставка (фиг. 8) содержит корпус 5, место захвата ловильным инструментом 6, установленную на корпусе 5 цангу 7, нижняя часть которой выполнена в виде буртика 8, уплотнительные элементы 9. В стенке корпуса 5 вставки выполнен узел отвода газа, содержащий седло 25 с шариком 26, поджатым пружиной 27, и канал отвода газа 28, сообщающийся с внутренней полостью 29 перепускной съемной вставки, имеющей сужение (конфузор) в месте выполнения канала отвода газа 28 и расширение (диффузор) в верхней и нижней частях корпуса 5 вставки.The bypass removable insert (Fig. 8) contains a body 5, a gripping point with a fishing tool 6, a collet 7 installed on the body 5, the lower part of which is made in the form of a collar 8, sealing elements 9. In the wall of the body 5 of the insert, a gas outlet assembly is made containing a saddle 25 with a ball 26, compressed by a spring 27, and a gas outlet channel 28 communicating with the inner cavity 29 of the bypass removable insert having a narrowing (converging) at the location of the gas outlet channel 28 and an expansion (diffuser) in the upper and lower parts of the insert body 5.

Перепускную съемную вставку устанавливают в цилиндрический корпус 1 вышеописанным образом. После установки вставки на посадочное место 3 цилиндрического корпуса 1, циркуляционные отверстия 2 совмещаются с узлом отвода газа перепускной вставки, а буртик 8 цанги 7 вставки устанавливается в кольцевой проточке 4 цилиндрического корпуса 1 (фиг. 9). Затем натяжением геофизического кабеля происходит отсоединение ловильного инструмента от вставки и подъем первого на поверхность.The bypass removable insert is installed in the cylindrical body 1 in the above-described manner. After installing the insert on the seat 3 of the cylindrical body 1, the circulation holes 2 are aligned with the gas outlet of the bypass insert, and the collar 8 of the collet 7 of the insert is installed in the annular groove 4 of the cylindrical body 1 (Fig. 9). Then, by pulling the geophysical cable, the fishing tool is disconnected from the insert and the first is raised to the surface.

Установку электроприводного центробежного насоса (УЭЦН), установленную в компоновке под скважинным клапаном, запускают в работу, благодаря чему создается поток пластовой жидкости через перепускную съемную вставку. При накоплении газа в затрубном пространстве, под действием давления происходит сжатие пружины 27 шариком 26, и газ поступает в канал отвода газа 28 и далее – во внутреннюю полость 29 вставки, где смешивается с пластовой жидкостью, облегчая ее, что уменьшает нагрузку на УЭЦН. Далее пластовая жидкость с газом поднимается на поверхность. Внутренняя полость 29 перепускной съемной вставки выполнена в виде эжектора с сужением и расширением, благодаря чему создается эжекция, которая способствует всасыванию и перепуску газа из затрубного пространства. The installation of an electric driven centrifugal pump (ESP), installed in the arrangement under the downhole valve, is put into operation, thereby creating a flow of formation fluid through the bypass removable insert. When gas accumulates in the annular space, under the action of pressure, the spring 27 is compressed by the ball 26, and the gas enters the gas outlet channel 28 and then into the inner cavity 29 of the insert, where it mixes with the formation fluid, facilitating it, which reduces the load on the ESP. Further, the formation fluid with gas rises to the surface. The inner cavity 29 of the bypass removable insert is made in the form of an ejector with a contraction and expansion, thereby creating an ejection, which contributes to the suction and bypass of gas from the annular space.

Перепускная съемная вставка позволяет проводить следующие технологические операции:The bypass removable insert allows the following technological operations:

- отвод газа из затрубного пространства, что позволяет снизить затрубное давление в НКТ и повысить динамический уровень пластовой жидкости в скважине, а также облегчить пластовую жидкость, что уменьшает нагрузку на УЭЦН. - gas removal from the annular space, which allows to reduce the annular pressure in the tubing and increase the dynamic level of the formation fluid in the well, as well as to lighten the formation fluid, which reduces the load on the ESP.

При остановке потока пластовой жидкости, движение пластовой жидкости из НКТ в затрубное пространство перекрыто: шарик 26 поджат к седлу 25 пружиной 27. When the flow of the formation fluid stops, the movement of the formation fluid from the tubing into the annulus is blocked: the ball 26 is pressed against the seat 25 by the spring 27.

Для извлечения перепускной съемной вставки, на геофизическом кабеле спускают ловильный инструмент, которым поднимают вставку на поверхность.To extract the bypass removable insert, a fishing tool is lowered on the geophysical cable, with which the insert is raised to the surface.

Штуцируемая съемная вставка (фиг. 10) содержит корпус 5, место захвата ловильным инструментом 6, установленную на корпусе 5 цангу 7, нижняя часть которой выполнена в виде буртика 8, уплотнительные элементы 9. В стенке корпуса 5 вставки выполнены радиальные каналы 10, оснащенные штуцерами 30.A pluggable removable insert (Fig. 10) contains a body 5, a gripping point with a fishing tool 6, a collet 7 mounted on the body 5, the lower part of which is made in the form of a collar 8, sealing elements 9. In the wall of the body 5 of the insert, radial channels 10 are made, equipped with fittings thirty.

Штуцируемую съемную вставку устанавливают в цилиндрический корпус 1 вышеописанным образом. После установки вставки на посадочное место 3 цилиндрического корпуса 1, циркуляционные отверстия 2 совмещаются с радиальными каналами 10 вставки, а буртик 8 цанги 7 вставки устанавливается в кольцевой проточке 4 цилиндрического корпуса 1 (фиг. 11). Затем натяжением геофизического кабеля происходит отсоединение ловильного инструмента от вставки и подъем первого на поверхность.The pluggable removable insert is installed in the cylindrical body 1 in the above-described manner. After installing the insert on the seat 3 of the cylindrical body 1, the circulation holes 2 are aligned with the radial channels 10 of the insert, and the collar 8 of the collet 7 of the insert is installed in the annular groove 4 of the cylindrical body 1 (Fig. 11). Then, by pulling the geophysical cable, the fishing tool is disconnected from the insert and the first is raised to the surface.

Штуцируемая съемная вставка позволяет осуществлять регулируемую добычу пластового флюида из затрубного пространства скважины при глушении проходного канала ниже скважинного клапана заглушкой или другим оборудованием. Диаметр отверстий штуцеров 30 регулируется путем извлечения вставки и замены щтуцеров 30.A pluggable removable insert allows for controlled production of formation fluid from the annulus of the well when killing the flow channel below the well valve with a plug or other equipment. The diameter of the holes of the fittings 30 is adjusted by removing the insert and replacing the fittings 30.

Для извлечения штуцируемой съемной вставки, на геофизическом кабеле спускают ловильный инструмент, которым поднимают вставку на поверхность.To extract the nipple removable insert, a fishing tool is lowered on a geophysical cable, with which the insert is raised to the surface.

Таким образом, использование скважинного клапана позволяет производить обслуживание скважинного оборудования без его подъема на поверхность и извлечения из скважины, что снижает затраты на проведение спуско-подъемных операций. При разрушении, присыпании или потере герметичности съемной вставки, геофизическим подъемником извлекают и заменяют только вставку.Thus, the use of a downhole valve allows maintenance of downhole equipment without lifting it to the surface and removing it from the well, which reduces the cost of running trips. If the removable insert breaks, falls or loses its tightness, only the insert is removed and replaced with a geophysical lift.

Возможно использование в компоновке спускаемого в скважину оборудования нескольких скважинных клапанов, в корпуса которых устанавливаются съемные вставки различных исполнений, с целью выполнения различных технологических операций.It is possible to use several downhole valves in the assembly of the equipment lowered into the well, in the bodies of which removable inserts of various designs are installed in order to perform various technological operations.

Claims (5)

1. Скважинный клапан, содержащий цилиндрический корпус с циркуляционными отверстиями и кольцевой проточкой, выполненной на его внутренней поверхности, цангу, уплотнительные элементы, отличающийся тем, что скважинный клапан включает вставку, выполненную съемной, корпус которой выполнен с возможностью захвата его ловильным инструментом, при этом скважинный клапан содержит посадочное место для установки съемной вставки, выполненное в виде выступа на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, а цанга установлена на корпусе съемной вставки с возможностью фиксации ее буртика в кольцевой проточке цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место.1. A downhole valve containing a cylindrical body with circulation holes and an annular groove made on its inner surface, a collet, sealing elements, characterized in that the downhole valve includes an insert made removable, the body of which is made with the ability to capture it with a fishing tool, while The downhole valve contains a seat for installing a removable insert, made in the form of a protrusion on the inner surface of the cylindrical body, and the collet is installed on the body of the removable insert with the possibility of fixing its collar in the annular groove of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat. 2. Скважинный клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус съемной вставки выполнен глухим в нижней части, в стенке корпуса съемной вставки выполнены радиальные каналы с возможностью совмещения их с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, в нижней части стенки корпуса съемной вставки имеется канал выравнивания давления, перекрытый установленным внутри корпуса съемной вставки штоком и выполненный с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном, шток имеет осевой внутренний канал и поджат пружиной, установленной между выступом штока и внутренним кольцевым буртиком корпуса съемной вставки.2. The downhole valve according to claim 1, characterized in that the body of the removable insert is made deaf in the lower part, radial channels are made in the wall of the body of the removable insert so that they can be aligned with the circulation holes of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat, in the lower part the wall of the body of the removable insert has a pressure equalization channel, closed by a rod installed inside the body of the removable insert and configured to communicate with the in-line space under the well valve, the rod has an axial inner channel and is compressed by a spring installed between the protrusion of the rod and the inner annular shoulder of the body of the removable insert. 3. Скважинный клапан по п.1, отличающийся тем, что внутри корпуса съемной вставки установлен обратный клапан, выполненный с возможностью перекрытия проходного канала корпуса съемной вставки при движении жидкости в направлении сверху вниз, корпус съемной вставки выполнен из верхней и нижней частей, связанных при помощи срезных штифтов, при этом нижняя часть корпуса съемной вставки содержит канал, перекрытый верхней частью корпуса съемной вставки и выполненный с возможностью сообщения с внутритрубным пространством под скважинным клапаном.3. The downhole valve according to claim 1, characterized in that a check valve is installed inside the body of the removable insert, made with the possibility of closing the passage channel of the body of the removable insert when the fluid moves from top to bottom, the body of the removable insert is made of upper and lower parts connected with using shear pins, while the lower part of the removable insert body contains a channel covered by the upper part of the removable insert body and configured to communicate with the in-pipe space under the well valve. 4. Скважинный клапан по п.1, отличающийся тем, что в стенке корпуса съемной вставки выполнен узел отвода газа с возможностью совмещения его с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, при этом узел отвода газа содержит седло с шариком, поджатым пружиной, и канал отвода газа, сообщающийся с внутренней полостью съемной вставки, имеющей сужение в месте выполнения канала отвода газа и расширение в верхней и нижней частях корпуса съемной вставки.4. The downhole valve according to claim 1, characterized in that a gas discharge unit is made in the wall of the removable insert housing with the possibility of aligning it with the circulation holes of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat, while the gas removal assembly contains a saddle with a ball pressed a spring, and a gas outlet channel communicating with the inner cavity of the removable insert, having a narrowing at the location of the gas outlet channel and an expansion in the upper and lower parts of the removable insert body. 5. Скважинный клапан по п.1, отличающийся тем, что в стенке корпуса съемной вставки выполнены радиальные каналы с возможностью совмещения их с циркуляционными отверстиями цилиндрического корпуса при установке съемной вставки на посадочное место, при этом радиальные каналы оснащены штуцерами.5. The downhole valve according to claim 1, characterized in that radial channels are made in the wall of the removable insert body so that they can be aligned with the circulation holes of the cylindrical body when the removable insert is installed on the seat, wherein the radial channels are equipped with fittings.
RU2020107373A 2020-02-19 2020-02-19 Downhole valve RU2729296C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107373A RU2729296C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Downhole valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107373A RU2729296C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Downhole valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729296C1 true RU2729296C1 (en) 2020-08-05

Family

ID=72085971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107373A RU2729296C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Downhole valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729296C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761234C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-06 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Downhole valve
RU2765940C1 (en) * 2021-07-13 2022-02-07 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Downhole circulation valve
RU214949U1 (en) * 2022-09-22 2022-11-22 Алексей Павлович Мокеров Valve for circulating the process fluid between the internal cavity of the tubing string and the annulus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU367233A2 (en) * 1970-11-17 1973-01-23
US4280561A (en) * 1979-07-02 1981-07-28 Otis Engineering Corporation Valve
RU2164587C2 (en) * 1999-05-12 2001-03-27 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" Gear to shut off tubing string
EP1238182B1 (en) * 1999-12-13 2004-12-22 Weatherford/Lamb, Inc. Flow actuated shut-off valve
RU46039U1 (en) * 2005-02-07 2005-06-10 Открытое акционерное общество Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова (ВНИИнефть) CIRCULATION VALVE
WO2014000777A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 Napier Rory Archibald Remote and manually actuated well tool
RU2601689C1 (en) * 2015-10-19 2016-11-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for separate pumping of liquid into two formations

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU367233A2 (en) * 1970-11-17 1973-01-23
US4280561A (en) * 1979-07-02 1981-07-28 Otis Engineering Corporation Valve
RU2164587C2 (en) * 1999-05-12 2001-03-27 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" Gear to shut off tubing string
EP1238182B1 (en) * 1999-12-13 2004-12-22 Weatherford/Lamb, Inc. Flow actuated shut-off valve
RU46039U1 (en) * 2005-02-07 2005-06-10 Открытое акционерное общество Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова (ВНИИнефть) CIRCULATION VALVE
WO2014000777A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 Napier Rory Archibald Remote and manually actuated well tool
RU2601689C1 (en) * 2015-10-19 2016-11-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for separate pumping of liquid into two formations

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761234C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-06 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Downhole valve
RU2765940C1 (en) * 2021-07-13 2022-02-07 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Downhole circulation valve
RU214949U1 (en) * 2022-09-22 2022-11-22 Алексей Павлович Мокеров Valve for circulating the process fluid between the internal cavity of the tubing string and the annulus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2302538C (en) Production tubing shunt valve
EP0929731B1 (en) Method and multi-purpose apparatus for dispensing and circulating fluid in wellbore casing
US6253854B1 (en) Emergency well kill method
RU2516708C2 (en) Subsurface safety valve
CA2398032C (en) Open well plunger-actuated gas lift valve and method of use
RU2733998C2 (en) Multistage stimulation device, systems and methods
RU2282708C1 (en) Downhole hydraulic jack for releasing of stuck pipes
US7699110B2 (en) Flow diverter tool assembly and methods of using same
RU2729296C1 (en) Downhole valve
US6491103B2 (en) System for running tubular members
US7407011B2 (en) Tubing annulus plug valve
US8678110B2 (en) Mud saver valve and method of operation of same
US20210355931A1 (en) Flow router with retrievable valve assembly
US20140284112A1 (en) Mud saver valve and method of operation of same
RU2533394C1 (en) Cut-off valve
US4776401A (en) Foot valve for pumping wells
US3172469A (en) U-tube well completion and method
RU2225502C1 (en) Method for extracting gas and fluid from the well and sucker-rod well pump implementing said method
US4516917A (en) Well pumping apparatus and method
RU2694652C1 (en) Bore-piece choke shutoff valve
CN102628348B (en) Tubular tubing float valve
RU2747495C1 (en) Device and method for selective treatment of a productive formation
US20120090829A1 (en) Free mandrel, system, protected casing
RU2761234C1 (en) Downhole valve
RU2194152C2 (en) Downhole plant for regulation and shutoff of medium flow