RU2751295C1

RU2751295C1 - Bypass valve

Info

Publication number: RU2751295C1
Application number: RU2020138150A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Лукин; Ильфир Ришатович Зайнуллин; Адель Рашитович Ахмадеев; Виталий Евгеньевич Климанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер"
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-07-13

Abstract

FIELD: gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to underground borehole equipment and can be used to bypass gas from the column of pumping and compressor pipes of the well into the inter-pipe space. The bypass valve contains a body with a side opening and a longitudinal channel communicating with each other, with a non-return valve installed in it. The case is put on a rod, with a hole made in it for communication with the side hole of the case. The check valve is installed above the side opening of the housing and provides venting of gas when the pressure in the pump and compressor pipe column exceeds the pressure in the inter-pipe space. In the upper part, the housing contains a cover that covers the longitudinal channel. On the outer side surface of the housing above the check valve, a through hole is made for the gas outlet into the inter-tube space. A plug is screwed into the longitudinal channel from below, containing radial holes in the upper part that connect the longitudinal channel with the side hole of the housing.

EFFECT: ensuring the bypass of gas from the column of pump and compressor pipes into the inter-pipe space, preventing the sprinkling of mechanical impurities installed inside the check valve body, simplifying the cleaning of the inner cavity of the body from contamination after the valve is operated in the well.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к подземному скважинному оборудованию и может быть использовано для перепуска газа из колонны насосно-компрессорных труб скважины в межтрубное пространство.The invention relates to underground well equipment and can be used to bypass gas from the tubing string of the well into the annular space.

Известно скважинное клапанное устройство, содержащее патрубок с радиальным отверстием, полый корпус с отверстием для прохода жидкости, подпружиненный затвор, последний выполнен в виде шарика, размещенного в седле, ввернутом в корпус клапана (патент РФ №43302, опубликован 10.01.2005).Known downhole valve device containing a pipe with a radial hole, a hollow body with an opening for fluid passage, a spring-loaded shutter, the latter is made in the form of a ball placed in a saddle screwed into the valve body (RF patent No. 43302, published 01/10/2005).

Известно устройство для перепуска газа из межтрубного пространства в колонну насосно-компрессорных труб, включающее соединенную с обоих концов с насосно-компрессорными трубами муфту с боковым отверстием. Муфта соединена боковой поверхностью с боковой поверхностью корпуса с прилеганием по максимальной плоскости для обеспечения наибольшей передачи тепла от муфты к корпусу. Корпус снабжен соединяющимися между собой продольным каналом и боковым отверстием, совмещенным с боковым отверстием муфты. В продольном канале корпуса расположен штуцер и обратный клапан с фильтром. Обратный клапан обеспечивает стравливание газа при превышении давления в межтрубном пространстве над давлением в колонне насосно-компрессорных труб (патент РФ №2303124, опубликован 20.07.2007). A device for bypassing gas from the annular space to a tubing string is known, including a coupling with a side opening connected at both ends to the tubing. The sleeve is connected by its lateral surface to the lateral surface of the body with abutting along the maximum plane to ensure the greatest heat transfer from the sleeve to the body. The body is equipped with a longitudinal channel and a side hole aligned with the side hole of the coupling. In the longitudinal channel of the body there is a fitting and a check valve with a filter. The check valve ensures that gas is released when the pressure in the annular space exceeds the pressure in the tubing string (RF patent No. 2303124, published on July 20, 2007).

Известные устройства предназначены для перепуска газа из межтрубного пространства в колонну насосно-компрессорных труб.The known devices are designed to bypass gas from the annular space to the tubing string.

Задачей предлагаемого изобретения является создание клапана, обеспечивающего перепуск газа из колонны насосно-компрессорных труб в межтрубное пространство, предотвращение присыпания установленного внутри корпуса обратного клапана механическими примесями, а также удобство разборки внутренних деталей клапана и очистки внутренней полости корпуса от загрязнений после эксплуатации клапана в скважине.The objective of the present invention is to create a valve that allows gas bypass from the tubing string to the annular space, prevents the check valve installed inside the body from sprinkling with mechanical impurities, as well as the convenience of disassembling the internal parts of the valve and cleaning the inner cavity of the body from contamination after operating the valve in the well.

Задача решается клапаном перепускным, содержащим корпус с сообщающимися между собой боковым отверстием и продольным каналом, в котором установлен обратный клапан, при этом, согласно изобретению, корпус надет на шток, в котором выполнено отверстие для сообщения с боковым отверстием корпуса, обратный клапан установлен выше бокового отверстия корпуса и обеспечивает стравливание газа при превышении давления в колонне насосно-компрессорных труб над давлением в межтрубном пространстве, в верхней части корпус содержит крышку, перекрывающую продольный канал, а на наружной боковой поверхности корпуса над обратным клапаном выполнено сквозное отверстие для выхода газа в межтрубное пространство, снизу в продольный канал ввернута заглушка, верхняя часть которой содержит радиальные отверстия, сообщающие продольный канал с боковым отверстием корпуса. The problem is solved by a bypass valve containing a body with communicating side opening and a longitudinal channel in which a check valve is installed, while, according to the invention, the body is put on a stem in which an opening is made to communicate with the side opening of the body, the check valve is installed above the side housing openings and provides gas bleeding when the pressure in the tubing string exceeds the pressure in the annular space, in the upper part the housing contains a cover that closes the longitudinal channel, and a through hole is made on the outer side surface of the housing above the check valve for gas outlet into the annular space , a plug is screwed into the longitudinal channel from below, the upper part of which contains radial holes communicating the longitudinal channel with the side opening of the body.

Кроме того, корпус может быть выполнен с двумя или более продольными каналами, в каждом из которых установлен обратный клапан, закрепленный снизу заглушкой, при этом сквозное отверстие для выхода газа в межтрубное пространство выполнено на наружной боковой поверхности корпуса над каждым обратным клапаном, а боковое отверстие корпуса сообщается с радиальными отверстиями каждой заглушки.In addition, the body can be made with two or more longitudinal channels, in each of which a check valve is installed, fixed from the bottom with a plug, while a through hole for gas outlet into the annular space is made on the outer side surface of the body above each check valve, and the side hole the housing communicates with the radial holes of each plug.

Кроме того, под обратным клапаном может быть установлен штуцер.In addition, a nipple can be installed under the non-return valve.

На фигуре приведена схема клапана перепускного.The figure shows a diagram of the bypass valve.

Клапан перепускной состоит из надетого на шток 1 корпуса 2, боковое отверстие 3 которого сообщается с отверстием 4 в штоке 1. Корпус 2 имеет продольный канал 5, сообщающийся с боковым отверстием 3. В продольном канале 5 установлен обратный клапан 6 (состоящий из седла и шарика), который обеспечивает стравливание газа при превышении давления в колонне насосно-компрессорных труб (не показана) над давлением в межтрубном пространстве (не показано). Под обратным клапаном 6 может быть установлен штуцер 7 для регулирования пропускной способности клапана перепускного. Снизу в продольный канал 5 корпуса 2 ввернута заглушка 8, содержащая в верхней части радиальные отверстия 9, сообщающие продольный канал 5 с боковым отверстием 3 корпуса 2. Заглушка 8 предотвращает выпадение обратного клапана 6 и штуцера 7 (при наличии) из продольного канала 5 корпуса 2. На наружной боковой поверхности корпуса 2 над обратным клапаном 3 выполнено сквозное отверстие 10 для выхода газа в межтрубное пространство. Выполнение сквозного отверстия 10 не сверху, а сбоку - предотвращает присыпание обратного клапана 6 механическими примесями. The bypass valve consists of a body 2 put on the stem 1, the side hole 3 of which communicates with the hole 4 in the stem 1. The body 2 has a longitudinal channel 5 communicating with the side hole 3. A check valve 6 is installed in the longitudinal channel 5 (consisting of a seat and a ball ), which ensures the release of gas when the pressure in the tubing string (not shown) exceeds the pressure in the annular space (not shown). A fitting 7 can be installed under the check valve 6 to regulate the throughput of the bypass valve. A plug 8 is screwed into the bottom of the longitudinal channel 5 of the body 2, containing in the upper part of the radial holes 9, communicating the longitudinal channel 5 with the side hole 3 of the body 2. The plug 8 prevents the check valve 6 and fitting 7 (if any) from falling out of the longitudinal channel 5 of the body 2 On the outer side surface of the housing 2, above the check valve 3, a through hole 10 is made for gas outlet into the annular space. Making the through hole 10 not from the top, but from the side - prevents the check valve 6 from sprinkling with mechanical impurities.

Для легкой разборки внутренних деталей клапана перепускного, а также удобства очистки внутренней полости корпуса 2 от загрязнений после эксплуатации клапана в скважине, в верхней части корпуса 2 выполнена крышка 11, которая перекрывает сверху продольный канал 5 и удерживает шарик внутри него при открытии обратного клапана 6. Для предотвращения проворота крышки 11 и корпуса 2 и расхождения относительно друг друга, выступ крышки 11 вставлен в корпус 2.For easy disassembly of the internal parts of the bypass valve, as well as the convenience of cleaning the internal cavity of the body 2 from contamination after operating the valve in the well, a cover 11 is made in the upper part of the body 2, which overlaps the longitudinal channel 5 from above and holds the ball inside it when the check valve 6 is opened. To prevent the lid 11 and body 2 from turning and diverging relative to each other, the lid 11 protrusion is inserted into the body 2.

Корпус 2 закреплен снизу гайкой 12.Body 2 is fixed from below with nut 12.

Клапан перепускной работает следующим образом.The bypass valve works as follows.

Клапан перепускной устанавливается в колонну насосно-компрессорных труб, и собранная компоновка спускается в скважину на заданную глубину.The bypass valve is installed in the tubing string, and the assembled assembly is lowered into the well to a predetermined depth.

При превышении давления в межтрубном пространстве над давлением внутри колонны труб или одинаковом давлении шарик обратного клапана 6 садится на седло и закрывает внутреннюю полость колонны труб. При превышении давления в колонне труб над давлением в межтрубном пространстве, шарик обратного клапана 6 отходит от седла и сообщает внутреннюю полость колонны труб с межтрубным пространством. Газ из внутренней полости колонны труб через отверстие 4 в штоке 1, боковое отверстие 3 корпуса 2, радиальные отверстия 9 заглушки 8, штуцер 7 (при наличии), открытый обратный клапан 6 и сквозное отверстие 10 корпуса 2 выходит в межтрубное пространство. When the pressure in the annular space exceeds the pressure inside the pipe string or the same pressure, the ball of the check valve 6 sits on the seat and closes the inner cavity of the pipe string. When the pressure in the pipe string exceeds the pressure in the annular space, the ball of the check valve 6 moves away from the seat and communicates the inner cavity of the pipe string with the annular space. Gas from the inner cavity of the pipe string through hole 4 in the rod 1, side hole 3 of body 2, radial holes 9 of plug 8, fitting 7 (if any), open check valve 6 and through hole 10 of body 2 goes out into the annular space.

Пропускная способность клапана может регулироваться при помощи замены штуцера 7.The flow capacity of the valve can be adjusted by replacing the union 7.

Для увеличения пропускной способности в корпусе 2 клапана могут быть выполнены два или более продольных каналов 5, в каждом из которых устанавливается обратный клапан 6, закрепленный снизу заглушкой 8, при этом сквозное отверстие 10 для выхода газа в межтрубное пространство выполняется на наружной боковой поверхности корпуса 2 над каждым обратным клапаном 6, а боковое отверстие 3 корпуса 2 сообщается с радиальными отверстиями 9 каждой заглушки 8.To increase the throughput in the valve body 2, two or more longitudinal channels 5 can be made, in each of which a check valve 6 is installed, fixed from the bottom with a plug 8, while a through hole 10 for gas outlet into the annular space is made on the outer side surface of the body 2 above each check valve 6, and the side hole 3 of the body 2 communicates with the radial holes 9 of each plug 8.

Таким образом, клапан перепускной обеспечивает перепуск газа из колонны насосно-компрессорных труб в межтрубное пространство при превышении давления внутри колонны труб над давлением в межтрубном пространстве. Конструкция клапана перепускного предотвращает присыпание установленного внутри корпуса обратного клапана механическими примесями, обеспечивает удобство разборки внутренних деталей и очистки внутренней полости корпуса от загрязнений после эксплуатации клапана в скважине.Thus, the bypass valve provides a bypass of gas from the tubing string to the annular space when the pressure inside the tubing string exceeds the pressure in the annular space. The design of the bypass valve prevents mechanical impurities from the check valve installed inside the body, makes it easy to disassemble the internal parts and clean the inner cavity of the body from contamination after operating the valve in the well.

Claims

1. Bypass valve, containing a body with communicating side opening and a longitudinal channel, in which a check valve is installed, characterized in that the body is put on a stem in which an opening is made to communicate with the side opening of the body, the check valve is installed above the side opening of the body and provides gas bleeding when the pressure in the tubing string exceeds the pressure in the annular space, in the upper part of the housing contains a cover that closes the longitudinal channel, and a through hole is made on the outer side surface of the housing above the check valve for gas outlet into the annular space, from below a plug is screwed into the longitudinal channel, the upper part of which contains radial holes communicating the longitudinal channel with the side opening of the body.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the body is made with two or more longitudinal channels, in each of which a check valve is installed, fixed from the bottom with a plug, while a through hole for gas outlet into the annular space is made on the outer side surface of the body above each check valve, and the side opening of the body communicates with the radial openings of each plug.

3. The valve according to claim 1 or 2, characterized in that a fitting is installed under the check valve.