RU2773495C1 - Downhole valve - Google Patents
Downhole valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773495C1 RU2773495C1 RU2021136895A RU2021136895A RU2773495C1 RU 2773495 C1 RU2773495 C1 RU 2773495C1 RU 2021136895 A RU2021136895 A RU 2021136895A RU 2021136895 A RU2021136895 A RU 2021136895A RU 2773495 C1 RU2773495 C1 RU 2773495C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- stem
- axial movement
- chamber
- valve
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000903 blocking Effects 0.000 claims abstract description 3
- 241000013987 Colletes Species 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для выравнивания давления затрубного надпакерного пространства с внутренней полостью колонны насосно-компрессорных труб (НКТ).The invention relates to the oil and gas industry and is intended to equalize the pressure of the annulus above the packer space with the internal cavity of the tubing string (tubing).
Известен циркуляционный клапан выравнивания давления, содержащий соединенные между собой муфту и полый цилиндрический корпус с радиальными отверстиями, сообщающиеся с надпакерным межтрубным пространством. Внутренняя поверхность корпуса выполнена ступенчатой, в которой посредством манжет герметично размещен полый золотник с возможностью ограниченного осевого перемещения, соединяемый с колонной НКТ и временно зафиксированный на корпусе срезными штифтами, а снизу корпус соединяется, например, со шпинделем ниже установленного пакера. В корпусе выполнен продольный канал, сообщающийся с кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, с образованием камеры. На золотнике выполнен выступ, упирающийся в торцовый буртик муфты, ограничивающий осевое перемещение золотника при его открытии с образованием между золотником и корпусом канала сообщения из надпакерного межтрубного пространства через радиальные отверстия и центральный канал в колонну НКТ и через камеру с кольцевой канавкой, продольный канал и трубку в подпакерную полость скважины (патент РФ №2531692).Known circulating pressure equalization valve containing interconnected sleeve and a hollow cylindrical body with radial holes in communication with the packer annulus. The inner surface of the housing is made stepped, in which, by means of cuffs, a hollow spool is hermetically placed with the possibility of limited axial movement, connected to the tubing string and temporarily fixed on the housing with shear pins, and from below the housing is connected, for example, to the spindle below the installed packer. The housing has a longitudinal channel communicating with an annular groove made on the inner surface of the housing to form a chamber. A protrusion is made on the spool resting against the end shoulder of the coupling, which limits the axial movement of the spool when it is opened with the formation between the spool and the body of a communication channel from the above-packer annular space through the radial holes and the central channel into the tubing string and through the chamber with an annular groove, the longitudinal channel and the tube into the under-packer cavity of the well (RF patent No. 2531692).
Известен клапан уравнительный механический, содержащий корпус с радиальными отверстиями, внутри которого расположен шток, установленный с возможностью осевого перемещения. Корпус содержит соединенные при помощи резьбы две части, внутренняя торцевая часть одной из которых образует с кольцевым выступом штока камеру для возможности осевого перемещения штока относительно корпуса, при этом кольцевой выступ штока ограничивает это осевое перемещение. Клапан содержит механизм регулятора нагрузки в виде цанги. Внутренняя торцевая часть корпуса, на которую упирается кольцевой выступ штока при осевом перемещении его относительно корпуса, установлена в посадочном месте корпуса и штока и загерметизирована при помощи уплотнительных колец (патент РФ №2739002). Known mechanical balancing valve, containing a housing with radial holes, inside which is a rod mounted with the possibility of axial movement. The body contains two parts connected by means of a thread, the inner end part of one of which forms a chamber with the annular protrusion of the rod for the possibility of axial movement of the rod relative to the body, while the annular protrusion of the rod limits this axial movement. The valve contains a load regulator mechanism in the form of a collet. The inner end part of the housing, on which the annular protrusion of the rod rests during its axial movement relative to the housing, is installed in the seat of the housing and the rod and sealed with sealing rings (RF patent No. 2739002).
Данная конструкция предназначена для многократного открытия-закрытия клапана и обладает сложностью изготовления и сборки составных частей для обеспечения соосности посадочных поверхностей корпуса и штока и резьбовых поверхностей корпуса, а также для обеспечения необходимой плотности посадочных поверхностей, и в связи с этим – риск возникновения задиров на посадочных поверхностях корпуса и штока и на резьбовых поверхностях корпуса и заклинивания штока при работе клапана, поломки корпуса и штока при разборке клапана.This design is intended for repeated opening-closing of the valve and has the complexity of manufacturing and assembling components to ensure alignment of the seating surfaces of the body and stem and threaded surfaces of the body, as well as to ensure the required density of the seating surfaces, and in connection with this, the risk of scoring on the seating surfaces of the body and stem and on the threaded surfaces of the body and jamming of the stem during valve operation, breakage of the body and stem during disassembly of the valve.
Технической задачей является обеспечение удобства сборки и разборки клапана, исключение возникновения задиров на посадочных и резьбовых поверхностях и заклинивания штока при работе клапана, что повышает надежность работы клапана.The technical task is to ensure the ease of assembly and disassembly of the valve, the elimination of scoring on the seating and threaded surfaces and jamming of the stem during valve operation, which increases the reliability of the valve.
Указанный технический результат достигается в клапане скважинном, содержащем корпус с радиальными отверстиями, внутри которого расположен шток, в исходном положении перекрывающий радиальные отверстия корпуса, причем корпус содержит соединенные при помощи резьбы две части, внутренняя торцевая часть одной из которых образует с кольцевым выступом штока камеру для возможности осевого перемещения штока относительно корпуса, при этом кольцевой выступ штока ограничивает это осевое перемещение, уплотнительные кольца, установленные в штоке выше и ниже камеры, механизм регулятора нагрузки, при этом, согласно изобретению, внутренняя торцевая часть корпуса оснащена втулкой, герметично размещенной в посадочном месте корпуса и штока внутри камеры при помощи уплотнительного кольца, зафиксированной от осевого перемещения относительно корпуса и упирающейся в кольцевой выступ штока при осевом перемещении штока относительно корпуса.The specified technical result is achieved in a downhole valve containing a body with radial holes, inside of which a stem is located, in the initial position blocking the radial holes of the body, and the body contains two parts connected by means of a thread, the inner end part of one of which forms a chamber with the annular protrusion of the stem for the possibility of axial movement of the rod relative to the body, while the annular protrusion of the rod limits this axial movement, sealing rings installed in the rod above and below the chamber, the load regulator mechanism, while, according to the invention, the inner end part of the body is equipped with a sleeve hermetically placed in the seat body and rod inside the chamber by means of a sealing ring, which is fixed from axial movement relative to the body and abuts against the annular protrusion of the rod during axial movement of the rod relative to the body.
Кроме того, втулка зафиксирована от осевого перемещения относительно корпуса посредством упора ее в уступ корпуса.In addition, the sleeve is fixed from axial movement relative to the body by abutting it against the ledge of the body.
Кроме того, механизм регулятора нагрузки содержит цангу, установленную в корпусе с возможностью взаимодействия ее внутреннего буртика с наружным выступом штока.In addition, the mechanism of the load regulator contains a collet installed in the housing with the possibility of interaction of its inner shoulder with the outer protrusion of the rod.
Кроме того, механизм регулятора нагрузки содержит поджатый втулкой и пружиной фиксирующий элемент, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с наружным выступом штока.In addition, the load regulator mechanism contains a fixing element pressed by a bushing and a spring, installed in the housing with the possibility of interacting with the outer protrusion of the rod.
Кроме того, механизм регулятора нагрузки содержит срезные элементы, связывающие корпус со штоком.In addition, the load regulator mechanism contains shear elements connecting the body with the rod.
Кроме того, на штоке выполнены выступы, входящие в зацепление с пазами, выполненными на внутренней поверхности корпуса.In addition, protrusions are made on the rod, which engage with grooves made on the inner surface of the body.
На фиг. изображен клапан скважинный в исходном положении.In FIG. the downhole valve is shown in the initial position.
Клапан состоит из корпуса 1 с радиальными отверстиями 2, внутри которого расположен шток 3. Шток 3 в исходном положении перекрывает радиальные отверстия 2 корпуса 1 и зафиксирован от перемещения при помощи механизма регулятора нагрузки, который может быть выполнен, например, в виде цанги (на фиг. не показана), установленной в корпусе 1 с возможностью взаимодействия ее внутреннего буртика (на фиг. не показан) с наружным выступом 4 штока 3. В данном случае на фиг. показан механизм регулятора нагрузки, содержащий фиксирующий элемент 5, установленный в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с наружным выступом 4 штока 3, поджатый втулкой 6 и пружиной 7 (цилиндрической, кольцевой или другой). Также в качестве регулятора нагрузки могут быть установлены срезные элементы (на фиг. не показаны), связывающие корпус 1 со штоком 3.The valve consists of a
Для обеспечения возможности передачи крутящего момента на установленное под клапаном оборудование (на фиг. не показано) на штоке 3 выполнены выступы, входящие в зацепление с пазами, выполненными на внутренней поверхности корпуса 1 (на фиг. не показаны). To enable transmission of torque to the equipment installed under the valve (not shown in the figure), protrusions are made on the stem 3, which engage with the grooves made on the inner surface of the housing 1 (not shown in the figure).
Корпус 1 клапана содержит соединенные при помощи резьбы две части 8 и 9, внутренняя торцевая часть одной из которых – корпуса 9 в данном варианте исполнения – образует с кольцевым выступом 10 штока 3 камеру 11 для возможности осевого перемещения штока 3 относительно корпуса 1, при этом кольцевой выступ 10 штока 3 ограничивает это осевое перемещение. В штоке 3 выше и ниже камеры размещены уплотнительные кольца 12 и 13 соответственно. Внутренняя торцевая часть корпуса 9 оснащена втулкой 14, герметично размещенной в посадочном месте корпуса 8 и штока 3 внутри камеры 11 при помощи уплотнительного кольца 15 и зафиксированной от осевого перемещения относительно корпуса, например, посредством упора ее в уступ 16 корпуса 8.The
Клапан скважинный работает следующим образом.Downhole valve operates as follows.
Клапан устанавливают в колонну НКТ над пакером (на фиг. не показаны), и собранную компоновку спускают на заданную глубину. Для подъема пакера необходимо выровнять давление над пакером и в колонне НКТ, для чего осуществляют натяжение колонны НКТ. При определенном усилии натяжения срабатывает механизм регулятора нагрузки – пружина 7 сжимается, фиксирующий элемент 5 (или внутренний буртик цанги в случае установки цанги) взаимодействует с наружным выступом 4 штока 3 и проскакивает его снизу вверх, в результате чего шток 3 перемещается вниз относительно корпуса 1, и радиальные отверстия 2 его открываются, при этом втулка 14 упирается в кольцевой выступ 10 штока 3, ограничивая дальнейшее перемещение штока 3 относительно корпуса 1. Происходит сообщение трубного пространства с затрубным и выравнивание давления. В случае выполнения механизма регулятора нагрузки в виде срезных элементов (на фиг. не показаны), при определенном усилии натяжения они срезаются, и шток 3 перемещается вниз относительно корпуса 1, открывая радиальные отверстия 2. Созданием сжимающей осевой нагрузки клапан приводят в исходное закрытое положение.The valve is installed in the tubing string above the packer (not shown in Fig.), and the assembled assembly is lowered to a predetermined depth. To lift the packer, it is necessary to equalize the pressure above the packer and in the tubing string, for which the tubing string is tensioned. At a certain tension, the load regulator mechanism is activated - the
Таким образом, благодаря оснащению внутренней торцевой части корпуса 9 втулкой 14, герметично размещенной в посадочном месте корпуса 8 и штока 3 внутри камеры 11 при помощи уплотнительного кольца 15, зафиксированной от осевого перемещения относительно корпуса 1 и упирающейся в кольцевой выступ 10 штока 3 при осевом перемещении штока 3 относительно корпуса 1, обеспечивается удобство сборки и разборки клапана, исключается возникновение задиров на посадочных поверхностях корпуса 8 и штока 3 и резьбовых поверхностях корпуса 8 и 9 и заклинивание штока 3 при работе клапана, что повышает надежность работы клапана.Thus, due to the equipping of the inner end part of the
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2773495C1 true RU2773495C1 (en) | 2022-06-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2288348C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-11-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Diverter valve for circulating and controlling a flow of substance |
| CA2683432C (en) * | 2009-06-22 | 2013-05-28 | Trican Well Service Ltd. | Flow-actuated pressure equalization valve for a downhole tool |
| RU2516708C2 (en) * | 2012-04-10 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Subsurface safety valve |
| RU2531692C2 (en) * | 2013-10-03 | 2014-10-27 | Олег Сергеевич Николаев | Circulation valve of pressure equalisation and well pump unit |
| RU2672898C1 (en) * | 2018-02-15 | 2018-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Cutoff valve |
| RU2739002C1 (en) * | 2020-07-20 | 2020-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Equalizing mechanical valve |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2288348C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-11-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Diverter valve for circulating and controlling a flow of substance |
| CA2683432C (en) * | 2009-06-22 | 2013-05-28 | Trican Well Service Ltd. | Flow-actuated pressure equalization valve for a downhole tool |
| RU2516708C2 (en) * | 2012-04-10 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Subsurface safety valve |
| RU2531692C2 (en) * | 2013-10-03 | 2014-10-27 | Олег Сергеевич Николаев | Circulation valve of pressure equalisation and well pump unit |
| RU2672898C1 (en) * | 2018-02-15 | 2018-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Cutoff valve |
| RU2739002C1 (en) * | 2020-07-20 | 2020-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Equalizing mechanical valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5636661A (en) | Self-piloting check valve | |
| US9133684B2 (en) | Downhole tool | |
| USRE29471E (en) | Oil well testing apparatus | |
| US6237693B1 (en) | Failsafe safety valve and method | |
| US4444266A (en) | Deep set piston actuated well safety valve | |
| US20130056220A1 (en) | Valve for hydraulic fracturing through cement outside casing | |
| US5101904A (en) | Downhole tool actuator | |
| US20100200245A1 (en) | Hydraulic Lockout Device for Pressure Controlled Well Tools | |
| AU2011204953B2 (en) | Isolation valve with debris control and flow tube protection | |
| US4503913A (en) | Subsurface well safety valve | |
| US9255456B2 (en) | Method and apparatus for improving the efficiency of a positive displacement motor for drilling and oil or gas well | |
| US5044432A (en) | Well pipe hanger with metal sealing annulus valve | |
| US20170335656A1 (en) | Controlled opening valve | |
| US11454074B2 (en) | Back pressure valve | |
| RU2773495C1 (en) | Downhole valve | |
| RU2739002C1 (en) | Equalizing mechanical valve | |
| US10024138B2 (en) | Pressure responsive downhole tool with low pressure lock open feature and related methods | |
| US20130327538A1 (en) | Underbalance actuators and methods | |
| US6220359B1 (en) | Pump through safety valve and method | |
| US3902523A (en) | Safety valve for fluid conduits | |
| EP2702234B1 (en) | Annular pressure release sub | |
| RU2738553C1 (en) | Pass mechanical shutoff valve | |
| US20150226033A1 (en) | Remote and manual actuated a well tool | |
| US8973663B2 (en) | Pump through circulating and or safety circulating valve | |
| US3499487A (en) | Well tool with hydraulic impedance mechanism |