RU2810782C1 - Check valve - Google Patents
Check valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810782C1 RU2810782C1 RU2023126493A RU2023126493A RU2810782C1 RU 2810782 C1 RU2810782 C1 RU 2810782C1 RU 2023126493 A RU2023126493 A RU 2023126493A RU 2023126493 A RU2023126493 A RU 2023126493A RU 2810782 C1 RU2810782 C1 RU 2810782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fixed rod
- possibility
- hollow body
- coupling
- valve
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 41
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 40
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 13
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к клапанным устройствам для скважин, оборудованных глубинными насосами, фонтанным или газлифтным лифтом и может быть использовано при добыче нефти, при глушении скважин без попадания растворов глушения в пласт, обратной промывке насосов типа УЭЦН и освоении нефтегазодобывающих скважин, в том числе в скважинах с сильно поглощающими пластами и в часто ремонтируемом фонде, поскольку после каждого глушения пластов снижается дебит скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to valve devices for wells equipped with deep-well pumps, a fountain or gas lift, and can be used in oil production, when killing wells without killing solutions getting into the formation, backwashing ESP-type pumps and developing oil and gas wells, including in wells with highly absorbent formations and in frequently repaired wells, since after each formation killing the well production rate decreases.
Известен Обратный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней внутренними присоединительными резьбами, служащими для встраивания клапана в колонну насосно-компрессорных труб, подвижный элемент со сквозными отверстиями, муфту для регулировки поджатия пружины, защитное уплотнение, запорный элемент в виде шарика, седло для запорного элемента, при этом запорный элемент в виде шарика имеет возможность перемещения (патент РФ №№2391592, Е21В 34/00; F16K 15/04; F04D 13/10, опубл. 10.06.2010 г.).A known check valve contains a housing with upper and lower internal connecting threads used for embedding the valve into a tubing string, a movable element with through holes, a coupling for adjusting the spring preload, a protective seal, a shut-off element in the form of a ball, a seat for the shut-off element , while the locking element in the form of a ball has the ability to move (RF patent No. 2391592, E21B 34/00; F16K 15/04; F04D 13/10, published 06/10/2010).
Недостатками известного клапана являются:The disadvantages of the known valve are:
- низкие функциональные возможности работы клапана ввиду невозможности регулировки усилия пружины на определенный перепад давления и расход промывочной жидкости;- low functionality of the valve due to the impossibility of adjusting the spring force to a certain pressure drop and flushing fluid flow rate;
- пружина, являющаяся наиболее неустойчивой к разрушению и засорению, находится под воздействием агрессивного потока.- the spring, which is the most unstable to destruction and clogging, is under the influence of an aggressive flow.
Наиболее близким является Клапан обратный промывочный, содержащий полый корпус, неподвижный шток, пружину, седло, запорный элемент в виде шара и уплотнительные элементы, при этом полый корпус выполнен с присоединительными резьбами, с возможностью размещения внутри него неподвижного штока и пружину, неподвижный шток выполнен полым со сквозными радиальными отверстиями, седло выполнено с возможностью расположения его внутри неподвижного штока и с возможностью расположения шара (патент РФ №№153634, Е21В 34/06; F16K 15/04, опубл. 27.07.15 г., прототип).The closest is a reverse flush valve containing a hollow body, a fixed rod, a spring, a seat, a shut-off element in the form of a ball and sealing elements, wherein the hollow body is made with connecting threads, with the possibility of placing a fixed rod and a spring inside it, the fixed rod is made hollow with through radial holes, the seat is made with the possibility of its location inside the fixed rod and with the possibility of positioning the ball (RF patent No. 153634, E21B 34/06; F16K 15/04, publ. 07.27.15, prototype).
Недостатками известного клапана являются:The disadvantages of the known valve are:
- низкие функциональные возможности работы клапана обратного промывочного ввиду невозможности регулировки усилия пружины на определенный перепад давления и расход промывочной жидкости;- low functionality of the backwash valve due to the impossibility of adjusting the spring force to a certain pressure drop and flow rate of the flushing liquid;
- пружина, являющаяся наиболее неустойчивой к разрушению и засорению, находится под воздействием агрессивного потока.- the spring, which is the most unstable to destruction and clogging, is under the influence of an aggressive flow.
Техническая проблема - низкая надежность работы клапана обратного промывочного.The technical problem is the low reliability of the backwash valve.
Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении надежности работы Клапана и, соответственно, увеличении ресурса его работы, в том числе и за счет снижения прямого воздействия скважинной жидкости на пружину, приводящего к засорению, повышенной коррозии и износу пружины, а также предотвращает воздействие раствора глушения на пласт и с возможностью обратной промывки насоса с целью профилактики выпадения солей на подвижные элементы насоса УЭЦН и расклинивания насоса обратным потоком, также в повышении эффективности и безопасности работ по глушению скважин, в особенности с поглощающими скважинами с низким пластовым пласты, загрязнение продуктивных пластов, что способствует сохранению у пластов коллекторских свойств от загрязнения их растворами глушения, в давлением, предотвращая попадание растворов глушения в продуктивные, том числе применением в процессе эксплуатации скважин технологии обратных промывок для обработки призабойной и удаленной зон пластов, например, промывок кислотными растворами, горячей нефтью или раствором с ингибиторами АСПО, удержанию столба жидкости в эксплуатационной и обсадной колонне в течение всего времени подземного ремонта скважин до заданного давления опрессовки колонны НКТ или осуществлению опрессовки эксплуатационной и обсадной колонны в процессе ее спуска и перед запуском скважины.The technical result of the claimed technical solution is to increase the reliability of the valve and, accordingly, increase its service life, including by reducing the direct impact of the well fluid on the spring, leading to clogging, increased corrosion and wear of the spring, and also prevents the impact of the killing solution to the formation and with the possibility of backwashing the pump in order to prevent salt precipitation on the moving elements of the ESP pump and wedging of the pump by reverse flow, also to increase the efficiency and safety of well killing work, especially with absorption wells with low reservoir formations, contamination of productive formations, which contributes to the preservation of reservoir properties from contamination by killing solutions, under pressure, preventing the penetration of killing solutions into productive ones, including the use of reverse flushing technology during the operation of wells to treat the bottomhole and remote zones of formations, for example, washing with acid solutions, hot oil or brine with ARPD inhibitors, maintaining a liquid column in the production and casing string during the entire time of underground workover of wells up to a given pressure test of the tubing string, or performing pressure testing of the production and casing string during its descent and before starting the well.
Поставленный результат достигается тем, что Клапан обратный промывочный содержит полый корпус, неподвижный шток, пружину, седло, запорный элемент в виде шара и уплотнительные элементы, полый корпус выполнен с присоединительными резьбами, с возможностью размещения внутри него неподвижного штока и пружины, неподвижный шток выполнен полым со сквозными радиальными отверстиями, седло выполнено с возможностью расположения его внутри неподвижного штока и с возможностью расположения шара, дополнительно снабжен муфтой с опорной втулкой, выполненных монолитно или раздельно, подвижной втулкой и поджимной муфтой, полый корпус выполнен с возможностью размещения внутри него опорной и подвижной втулок и с возможностью размещения и герметичного закрепления нижней его части в муфте, муфта выполнена полой, с возможностью герметичного размещения внутри нее нижней части неподвижного штока, с возможностью размещения внутри нее опорной втулки и с возможностью размещения и герметичного закрепления на внутренней резьбе внутри нее нижней части полого корпуса, опорная втулка выполнена с возможностью размещения в муфте, с возможностью размещения и закрепления внутри нижней части полого корпуса и с возможностью размещения на нижней части неподвижного штока, подвижная втулка выполнена с возможностью герметичного размещения внутри полого корпуса и на неподвижном штоке с возможностью герметичного перекрытия сквозных радиальных отверстий и с возможностью взаимодействия с пружиной, пружина выполнена с размерами, обеспечивающими герметичное ее расположение внутри полого корпуса между опорной и подвижной втулками и на неподвижном штоке, поджимная муфта выполнена монолитной или составной с присоединительной внутренней резьбой, расположенной в верхней части, и с присоединительной внешней резьбой, расположенной в нижней части, которая выполнена с внутренней формой, обеспечивающей перемещение шара, и снабжена сквозными продольными отверстиями, расположенными по окружности, неподвижный шток выполнен с возможностью размещения внутри полого корпуса под поджимной муфтой, с возможностью размещения на нем опорной втулки и пружины, с возможностью герметичного размещения на нем подвижной втулки, обеспечивая перемещение относительно сквозных радиальных отверстий с образованием зазора между неподвижным штоком и полым корпусом для обеспечения гидравлического сообщения между сквозными радиальными отверстиями и сквозными продольными отверстиями, с возможностью размещения седла в его верхней части и с возможностью размещения уплотнительных элементов над и под сквозными радиальными отверстиями, шар расположен с возможностью перемещения относительно оси поджимной муфты, обеспечивающей сверху ограничение перемещения шара, также он дополнительно снабжен внешним фиксатором, выполненным с возможностью размещения на муфте и с возможностью размещения и закрепления на полом корпусе, по меньшей мере, одним ограничительным вкладышем, расположенным в поджимной муфте, фиксатором, выполненным с возможностью размещения в поджимной муфте для обеспечения фиксации положения седла в неподвижном штоке, по меньшей мере, одной манжетой, расположенной над шаром и выполненной с возможностью размещения в поджимной муфте, и, по меньшей мере, одним фильтрующим элементом, расположенным с возможностью перепуска потока сверху, при этом фильтрующий элемент выполнен с возможностью размещения в поджимной муфте, обеспечивая фильтрацию верхнего потока, и снабжен отверстиями для пропуска потока.The achieved result is achieved by the fact that the check valve contains a hollow body, a fixed rod, a spring, a seat, a ball-shaped shut-off element and sealing elements, the hollow body is made with connecting threads, with the possibility of placing a fixed rod and a spring inside it, the fixed rod is made hollow with through radial holes, the seat is configured to be located inside the fixed rod and with the possibility of placing a ball, additionally equipped with a coupling with a support sleeve, made monolithically or separately, a movable sleeve and a clamping coupling, the hollow body is configured to accommodate support and movable sleeves inside it and with the possibility of placing and sealing its lower part in the coupling, the coupling is made hollow, with the possibility of sealing the lower part of the fixed rod inside it, with the possibility of placing a support sleeve inside it and with the possibility of placing and sealing the lower part of the hollow on the internal thread inside it housing, the support sleeve is made with the possibility of placement in the coupling, with the possibility of placement and fastening inside the lower part of the hollow body and with the possibility of placement on the lower part of the fixed rod, the movable bushing is made with the possibility of hermetically placed inside the hollow body and on the fixed rod with the possibility of hermetically closing the through radial holes and with the possibility of interaction with the spring, the spring is made with dimensions that ensure its hermetically sealed location inside the hollow body between the support and movable bushings and on the fixed rod, the clamping coupling is made monolithic or composite with a connecting internal thread located in the upper part, and with a connecting external thread located in the lower part, which is made with an internal shape that ensures the movement of the ball, and is equipped with through longitudinal holes located around the circumference, the fixed rod is designed to be placed inside a hollow body under a clamping coupling, with the possibility of placing a support sleeve and a spring on it , with the possibility of hermetically placing a movable sleeve on it, ensuring movement relative to the through radial holes with the formation of a gap between the fixed rod and the hollow body to ensure hydraulic communication between the through radial holes and through longitudinal holes, with the possibility of placing a seat in its upper part and with the possibility of placing sealing elements above and below the through radial holes, the ball is positioned with the ability to move relative to the axis of the clamping coupling, which ensures that the movement of the ball is limited from above, it is also additionally equipped with an external lock, configured to be placed on the coupling and with the ability to be placed and secured on a hollow body, at least at least one restrictive insert located in the clamping coupling, a lock configured to be placed in the clamping coupling to ensure fixation of the position of the seat in the stationary rod, at least one cuff located above the ball and configured to be placed in the clamping coupling, and, at least one filter element located with the possibility of bypassing the flow from above, while the filter element is configured to be placed in the clamping coupling, providing filtration of the upper flow, and is equipped with holes for passing the flow.
На фиг. 1 изображен Клапан обратный промывочный, на фиг. 2 изображен Клапан обратный промывочный в положении «открыто» для закачки вниз, при этом давление сверху превышает давление снизу на заданное значение, подвижная втулка смещается вниз, сжимая пружину, открывая сквозные радиальные отверстия, и жидкость сверху поступает под клапан обратный промывочный, при снижении давления сверху до заданного значения подвижная втулка возвращается в исходное транспортное положение и сквозные радиальные отверстия перекрываются и клапан обратный промывочный переходит в состояние «закрыто», изображенное на фиг. 1, на фиг. 3 изображен Клапан обратный промывочный в положении «открыто» для добычи вверх, давление сверху клапана обратного промывочного становится ниже давления снизу, клапан обратный промывочный с клапанной парой открывается, шар потоком поднимается вверх, и пластовая жидкость поднимается вверх, на фиг. 4 изображен Клапан обратный промывочный, размещенный в Установке для глушения фонтанной скважины и расположенный под пакером и в положении «открыто» для потока внизу за счет подъема потоком шара над седлом, скважина фонтанирует, давление под клапаном обратным промывочным больше, чем над клапаном обратным промывочным, на фиг. 5 изображен Клапан обратный промывочный, размещенный в Установке для глушения фонтанной скважины и расположенный над пакером и в положении «открыто» для потока снизу за счет подъема потоком шара над седлом, скважина фонтанирует, давление под клапаном обратным промывочным больше, чем над клапаном обратным промывочным, на фиг. 6 изображен Клапан обратный промывочный, размещенный в Установке для глушения насосной скважины и расположенный под насосом и между разъединителем и пакером, насос отключен, произведено глушение, при этом клапан обратный промывочный при расчетном давлении столба раствора глушения герметичен и циркуляция через него жидкости невозможна, раствор глушения в пласт не поступает, на фиг. 7 изображен Клапан обратный промывочный, размещенный в Установке для глушения насосной скважины и расположенным под насосом и под пакером, при работе насоса давление над клапаном обратным промывочным станет меньше, чем под ним, клапан обратный промывочный будет в положении «открыто» для потока вверх за счет подъема шара над седлом, на фиг. 8 изображен Клапан обратный промывочный, размещенный в Установке для глушения насосной скважины и расположенный над насосом, при работе насоса клапан обратный промывочный в положении «открыто» и шар потоком подниматься над седлом, при отключении насоса под действием столба жидкости и сил гравитации шар опустится в седло, клапан обратный промывочный в положении «закрыто» и шар герметично расположится в седле, в случае необходимости промыть насос или его расклинить, создается давление в НКТ над клапаном обратным промывочным, превышающее расчетное в процессе регулировки давление открытия сквозного радиального отверстия или отверстий и продольных каналов в поджимной муфте и неподвижном штоке, на фиг. 9 изображена Установка для глушения скважины с двумя клапанами обратными промывочными, верхний клапан обратный промывочный установлен на НКТ над насосом, а нижний клапан обратный промывочный установлен под насосом на пакере и под разъединителем, насос отключен, клапаны обратные промывочные герметичны, на фиг. 10 изображена Установка для глушения скважины с двумя клапанами обратными промывочными и с двумя пакерами, верхний клапан обратный промывочный установлен на НКТ под верхним пакером над насосом, а нижний клапан обратный промывочный установлен под насосом под пакером, клапаны обратные промывочные настроены на разное давление открытия потоком сверху, при этом давление сверху открытия нижнего клапана обратного промывочного больше, чем давление открытия верхнего клапана обратного промывочного, чтобы открыть нижний клапан обратный промывочный создают давление в НКТ, например, на 50-100 атм больше, чем давление для открытия верхнего клапана обратного промывочного, а глушение производят через НКТ и через верхний клапан обратный промывочный сквозь насос или по известной схеме через затрубное пространство, при этом нижний клапан обратный промывочный закрыт, предотвращая попадание раствора глушения в пласт и при проведении обработки пласта кислотным раствором или ПАВ создают давление на устье в НКТ с превышением на 50-100 атм, достаточное для открытия верхнего и нижнего клапанов обратных промывочных.In fig. 1 shows a backwash valve, Fig. Figure 2 shows the backwash valve in the “open” position for pumping down, while the pressure from above exceeds the pressure from below by a given value, the movable sleeve moves down, compressing the spring, opening through radial holes, and the liquid from above flows under the backwash valve, as the pressure decreases from above to a predetermined value, the movable sleeve returns to its original transport position and the through radial holes are blocked and the backwash valve goes into the “closed” state, shown in Fig. 1, in fig. Figure 3 shows the backwash valve in the “open” position for upward production, the pressure at the top of the backwash valve becomes lower than the pressure below, the backwash valve with a valve pair opens, the ball flows upward, and the formation fluid rises up, in Fig. Figure 4 shows a backwash valve located in the Installation for killing a flowing well and located under the packer and in the “open” position for the flow below due to the flow of the ball rising above the seat, the well flows, the pressure under the backwash valve is greater than above the backwash valve, in fig. Figure 5 shows a backwash valve located in the Installation for killing a flowing well and located above the packer and in the “open” position for flow from below due to the flow of the ball rising above the seat, the well flows, the pressure under the backwash valve is greater than above the backwash valve, in fig. Figure 6 shows a backwash valve located in the Installation for killing a pump well and located under the pump and between the disconnector and the packer, the pump is turned off, killing has been performed, while the backwash valve is sealed at the design pressure of the kill solution column and fluid circulation through it is impossible, kill solution does not enter the formation, in Fig. Figure 7 shows a backwash valve located in the Installation for killing a pump well and located under the pump and under the packer. When the pump is running, the pressure above the backwash valve will become less than below it, the backwash valve will be in the “open” position for upward flow due to lifting the ball above the saddle, in Fig. Figure 8 shows a backwash valve located in the Installation for killing a pump well and located above the pump; when the pump is running, the backwash valve is in the “open” position and the ball rises above the seat with a flow; when the pump is turned off, under the influence of the liquid column and gravitational forces, the ball will drop into the seat , the backwash valve is in the “closed” position and the ball is sealed in the seat; if it is necessary to flush the pump or wedge it, a pressure is created in the tubing above the backwash valve, exceeding the opening pressure calculated during the adjustment process of the through radial hole or holes and longitudinal channels in clamping coupling and fixed rod, in Fig. Figure 9 shows a well killing installation with two backwash valves, the upper backwash valve is installed on the tubing above the pump, and the lower backwash valve is installed under the pump on the packer and under the disconnector, the pump is turned off, the backwash valves are sealed, in Fig. Figure 10 shows a well killing installation with two check valves and two packers, the upper check valve is installed on the tubing under the top packer above the pump, and the lower check valve is installed under the pump under the packer, the check valves are set to different opening pressures by the flow from above. , in this case, the pressure from above the opening of the lower backwash valve is greater than the opening pressure of the upper backwash valve, in order to open the lower backwash valve, a pressure is created in the tubing, for example, 50-100 atm more than the pressure to open the upper backwash valve, and Killing is carried out through the tubing and through the upper backwash valve through the pump or according to a known scheme through the annulus, while the lower backwash valve is closed, preventing the kill solution from entering the formation and when treating the formation with an acid solution or surfactant, pressure is created at the wellhead in the tubing with exceeding 50-100 atm, sufficient to open the upper and lower backwash valves.
Обозначения на фигурах:Designations on the figures:
1 - поджимная муфта;1 - clamping coupling;
2 - неподвижный шток;2 - fixed rod;
3 - полый корпус;3 - hollow body;
4 - внешний фиксатор;4 - external fixator;
5 - муфта;5 - coupling;
6 - уплотнительные элементы;6 - sealing elements;
7 - шар;7 - ball;
8 - седло;8 - saddle;
9 - подвижная втулка;9 - movable bushing;
10 - пружина;10 - spring;
11 - опорная втулка;11 - support sleeve;
12 - сквозные радиальные отверстия;12 - through radial holes;
13 - сквозные продольные отверстия;13 - through longitudinal holes;
14 - зазор между неподвижным штоком и полым корпусом;14 - gap between the fixed rod and the hollow body;
15 - пакер;15 - packer;
16 - глубинный насос;16 - deep pump;
17 - пласт;17 - layer;
18 - НКТ;18 - tubing;
19 - фильтрующий элемент;19 - filter element;
20 - манжета;20 - cuff;
21 - разъединитель колонны;21 - column disconnector;
22 - ограничительный вкладыш;22 - restrictive liner;
23 - фиксатор.23 - latch.
Клапан обратный промывочный (далее по тексту - «Клапан») содержит полый корпус 3 с присоединительными резьбами, муфту 5, опорную втулку 11, пружину 10, подвижную втулку 9, неподвижный шток 2, клапанную пару в виде запорного элемента 7 и седла 8, поджимную муфту 1 и уплотнительные элементы 6.The check flush valve (hereinafter referred to as the “Valve”) contains a hollow body 3 with connecting threads, a coupling 5, a support sleeve 11, a spring 10, a movable sleeve 9, a fixed rod 2, a valve pair in the form of a locking element 7 and a seat 8, a clamp coupling 1 and sealing elements 6.
Полый корпус 3 выполнен с присоединительными резьбами, с возможностью размещения внутри него опорной 11 и подвижной 9 втулок, пружины 10, неподвижного штока 2 и уплотнительных элементов 6 и с возможностью размещения и герметичного закрепления нижней его части в муфте 5 на внутренней резьбе.The hollow body 3 is made with connecting threads, with the possibility of placing inside it a support 11 and movable 9 bushings, a spring 10, a fixed rod 2 and sealing elements 6, and with the possibility of placing and sealing its lower part in the coupling 5 on the internal thread.
Муфта 5 выполнена полой, с возможностью герметичного размещения внутри нее нижней части неподвижного штока 2, с возможностью размещения внутри нее опорной втулки 11 и с возможностью размещения и герметичного закрепления на внутренней резьбе внутри нее нижней части полого корпуса 3, и нижняя часть снабжена присоединительной резьбой на внешней поверхности.The coupling 5 is made hollow, with the possibility of sealing the lower part of the fixed rod 2 inside it, with the possibility of placing the support sleeve 11 inside it and with the possibility of placing and sealing the lower part of the hollow body 3 on the internal thread inside it, and the lower part is equipped with a connecting thread on outer surface.
Наличие муфты 5 значительно облегчает настройку натяжения пружины 10 на давление перемещения подвижной втулки 9, для этого достаточно снаружи по резьбе ее переместить и зафиксировать, например, внешним фиксатором 4, ее положение на полом корпусе 3, тем самым регулируя напряжение натяжения пружины 10, обеспечивающее регулировку открытия Клапана для потока вниз.The presence of the coupling 5 greatly facilitates the adjustment of the tension of the spring 10 to the moving pressure of the movable sleeve 9; to do this, it is enough to move it from the outside along the thread and fix, for example, with an external lock 4, its position on the hollow body 3, thereby adjusting the tension tension of the spring 10, which ensures adjustment opening the valve for downward flow.
Опорная втулка 11 выполнена с возможностью размещения в муфте 5 с опорой ее торцевой поверхности на муфту 5, с возможностью размещения и закрепления внутри нижней части полого корпуса 3 и с возможностью размещения на нижней части неподвижного штока 2, обеспечивая опору на муфту 5. Опорная втулка 11 и муфта 5 выполнены монолитно, образуя единую литую конструкцию в виде муфты 5, включающей опорную втулку 9, или раздельно как отдельные две конструкции в виде муфты 5 и в виде опорной втулки 9.The support sleeve 11 is designed to be placed in the coupling 5 with its end surface supported on the coupling 5, with the ability to be placed and secured inside the lower part of the hollow body 3 and to be placed on the lower part of the fixed rod 2, providing support for the coupling 5. Support sleeve 11 and coupling 5 are made monolithically, forming a single cast structure in the form of coupling 5, including a support sleeve 9, or separately as two separate structures in the form of coupling 5 and in the form of support sleeve 9.
Пружина 10 выполнена с размерами, обеспечивающими герметичное расположение внутри полого корпуса 3 между опорной 11 и подвижной втулками 9 и снаружи на неподвижном штоке 2. Пружина 10 обеспечивает регулирование положения подвижной втулки 9 вдоль оси полого корпуса 3 и неподвижного штока 2 относительно сквозных радиальных отверстий 12. Регулировка усилия пружины 10 осуществляется на расчетный перепад давления и расход промывочной жидкости, обеспечивая перетекание жидкости через сквозные радиальные отверстия 12 неподвижного штока 2 во внутреннюю полость под седлом 8 сверху вниз при расчетном перепаде давления.The spring 10 is made with dimensions that ensure a sealed location inside the hollow body 3 between the support 11 and the movable bushings 9 and outside on the fixed rod 2. The spring 10 ensures regulation of the position of the movable bushing 9 along the axis of the hollow body 3 and the fixed rod 2 relative to the through radial holes 12. The force of the spring 10 is adjusted to the calculated pressure drop and flow rate of the flushing liquid, ensuring the flow of liquid through the through radial holes 12 of the fixed rod 2 into the internal cavity under the seat 8 from top to bottom at the calculated pressure drop.
Пружина 10 герметично расположена внутри полого корпуса 3 между опорной 11 и подвижной втулками 9 и снаружи на неподвижном штоке 2, которые обеспечивают герметичность полости, в том числе и за счет уплотнительных элементов 6, не позволяя агрессивной жидкости, например, пластовой жидкости, промывочной жидкости, попадать во внутрь герметичной полости и тем самым не разрушать коррозией целостность пружины 10, что обеспечивает повышение эффективности и продолжительности работ по глушению скважин и увеличение ресурса работы Клапана.The spring 10 is hermetically located inside the hollow body 3 between the support 11 and the movable bushings 9 and outside on the fixed rod 2, which ensure the tightness of the cavity, including due to the sealing elements 6, preventing aggressive fluid, for example, formation fluid, flushing fluid, get inside the sealed cavity and thereby not destroy the integrity of the spring 10 by corrosion, which ensures increased efficiency and duration of well killing work and an increase in the service life of the Valve.
Подвижная втулка 9 выполнена с возможностью герметичного размещения внутри полого корпуса 3 и на неподвижном штоке 2 с возможностью герметичного перекрытия сквозных радиальных отверстий 12 и с возможностью взаимодействия своей нижней торцевой поверхностью с пружиной 10.The movable sleeve 9 is configured to be sealed inside the hollow body 3 and on the fixed rod 2 with the ability to seal the through radial holes 12 and to interact with its lower end surface with the spring 10.
Поджимная муфта 1 выполнена монолитной или составной с присоединительной внутренней резьбой, расположенной в верхней части, и с присоединительной внешней резьбой, расположенной в нижней части, и с возможностью герметичного размещения и закрепления внутри корпуса 3 посредством резьбы и уплотнительных элементов 6. Нижняя часть поджимная муфты 1 выполнена с внутренней формой, обеспечивающей перемещение шара 7 внутри нее и ограничение перемещения в ней шара 7, и снабжена сквозными продольными отверстиями 13, расположенными по окружности.The clamping coupling 1 is made monolithic or composite with a connecting internal thread located in the upper part, and with a connecting external thread located in the lower part, and with the possibility of hermetically sealed placement and fastening inside the housing 3 by means of threads and sealing elements 6. The lower part of the clamping coupling 1 made with an internal shape that ensures the movement of the ball 7 inside it and restricts the movement of the ball 7 in it, and is equipped with through longitudinal holes 13 located around the circumference.
Неподвижный шток 2 выполнен полым со сквозными радиальными отверстиями 12, с возможностью размещения внутри полого корпуса 3 под поджимной муфтой 1, обеспечивающей фиксацию поджатием неподвижного штока 2 в полом корпусе 3, с возможностью размещения на нем опорной втулки 11 и пружины 10, с возможностью герметичного размещения на нем подвижной втулки 9, обеспечивая перемещение относительно сквозных радиальных отверстий 12 с образованием зазора 14, с возможностью размещения седла 8 в его верхней части и с возможностью размещения уплотнительных элементов 6 над и под сквозными радиальными отверстиями 12, например, снабжен внешними кольцевыми проточками для размещения уплотнительных элементов.The fixed rod 2 is made hollow with through radial holes 12, with the possibility of placement inside the hollow body 3 under the clamping coupling 1, which ensures fixation by pressing of the fixed rod 2 in the hollow body 3, with the possibility of placing a support sleeve 11 and spring 10 on it, with the possibility of hermetically sealed placement there is a movable sleeve 9 on it, ensuring movement relative to the through radial holes 12 with the formation of a gap 14, with the possibility of placing a seat 8 in its upper part and with the possibility of placing sealing elements 6 above and below the through radial holes 12, for example, equipped with external annular grooves for placement sealing elements.
При этом зазор 14 между неподвижным штоком 2 и полым корпусом 3 обеспечивает гидравлическое сообщение между сквозными радиальными отверстиями 12 и сквозными продольными отверстиями 13 в виде перетока жидкости через сквозные радиальные отверстия 12 во внутреннюю полость под седлом 8 сверху вниз при расчетном перепаде давления для сжатия пружины 10 достаточном для смещения подвижной втулки 9 и открытия сквозных радиальных отверстий 12.In this case, the gap 14 between the fixed rod 2 and the hollow body 3 provides hydraulic communication between the through radial holes 12 and the through longitudinal holes 13 in the form of fluid flow through the through radial holes 12 into the internal cavity under the seat 8 from top to bottom at the calculated pressure drop for compression of the spring 10 sufficient to displace the movable sleeve 9 and open the through radial holes 12.
Например, внешняя поверхность верхней части неподвижного штока 2 при выполнена в сечении фигурной формы в виде звезды (на фиг. не показано), дополнительно обеспечивая увеличения объема потока.For example, the outer surface of the upper part of the fixed rod 2 is made in a shaped section in the form of a star (not shown in Fig.), additionally providing an increase in the flow volume.
Запорный элемент 7 в виде шара 7 расположен внутри нижней части поджимной муфты 1 на седле 8 с возможностью его перемещения относительно оси поджимной муфты 1, которая обеспечивает сверху ограничение перемещения шара 7.The locking element 7 in the form of a ball 7 is located inside the lower part of the clamping coupling 1 on the seat 8 with the possibility of its movement relative to the axis of the clamping clutch 1, which ensures that the movement of the ball 7 is limited from above.
Седло 8 выполнено с возможностью размещения его внутри неподвижного штока 2 и с возможностью расположения на нем шара 7 и герметичного соединения с неподвижным штоком 2.The seat 8 is configured to be placed inside the fixed rod 2 and with the possibility of placing a ball 7 on it and a sealed connection with the fixed rod 2.
Уплотнительный элемент 6 представляет собой эластичный элемент в виде, например, резинового или фторопластового кольца, или уплотнительной манжеты, или эластомерного кольца и т.п., который обеспечивает герметичность соединений, а именно, чтобы сквозь эти соединения не было перетока жидкости ниже седла 8 и запорного элемента 7.The sealing element 6 is an elastic element in the form of, for example, a rubber or fluoroplastic ring, or a sealing collar, or an elastomer ring, etc., which ensures the tightness of the connections, namely, so that through these connections there is no flow of liquid below the seat 8 and locking element 7.
Уплотнительный элемент 6 расположен:Sealing element 6 is located:
между поджимной муфтой 1 и полым корпусом 3,between the clamping coupling 1 and the hollow body 3,
между муфтой 5 и полым корпусом 3,between coupling 5 and hollow body 3,
между муфтой 5 и неподвижным штоком 2,between coupling 5 and fixed rod 2,
между подвижной втулкой 9 и полым корпусом 3,between the movable sleeve 9 and the hollow body 3,
между подвижной втулкой 9 и неподвижным штоком 2,between the movable sleeve 9 and the fixed rod 2,
между муфтой 5 и неподвижным штоком 2,between coupling 5 and fixed rod 2,
обеспечивая герметизацию этих соединений.ensuring the sealing of these connections.
Клапан содержит механизм прямой промывки - «снизу вверх», представляющий собой клапанную пару в виде шара 7 и седла 8.The valve contains a direct flushing mechanism - “bottom up”, which is a valve pair in the form of a ball 7 and a seat 8.
Клапан содержит механизм обратной промывки - «сверху вниз», представляющий собой, перемещаемую под гидравлическим давлением подвижной втулку 9, относительно сквозных радиальных отверстий 12 на неподвижном штоке 2.The valve contains a backflushing mechanism - “from top to bottom”, which is a movable sleeve 9 moved under hydraulic pressure, relative to the through radial holes 12 on the fixed rod 2.
Клапан дополнительно снабженThe valve is additionally equipped
- внешним фиксатором 4, выполненным с возможностью размещения на муфте 5 и с возможностью размещения и закрепления на полом корпусе 3;- an external fastener 4, designed to be placed on the coupling 5 and to be placed and secured to the hollow body 3;
- фиксатором 23, выполненным с возможностью размещения в поджимной муфте 1 для обеспечения фиксации положения седла 8 в неподвижном штоке 2 посредством резьбового соединения или винтового соединения, например, в виде гайки или втулки с наружной резьбой, контргайки (на фиг. не показано);- a retainer 23, configured to be placed in the clamping coupling 1 to ensure fixation of the position of the seat 8 in the fixed rod 2 by means of a threaded connection or a screw connection, for example, in the form of a nut or bushing with an external thread, a lock nut (not shown in the figure);
- по меньшей мере одной манжетой 20, расположенной над шаром 7 и выполненной эластичной и с возможностью размещения в поджимной муфте 1 для обеспечения очистки шара 7 от налипания грязи;- at least one cuff 20 located above the ball 7 and made elastic and with the ability to be placed in the clamping coupling 1 to ensure that the ball 7 is cleaned from the adhesion of dirt;
- по меньшей мере одним фильтрующим элементом 19, расположенным с возможностью перепуска потока сверху, при этом фильтрующий элемент 19 выполнен с возможностью размещения в поджимной муфте 1, обеспечивая фильтрацию верхнего потока, и снабжен отверстиями для пропуска потока сверху вниз, например, фильтрующий элемент 19 выполнен с перфорацией, обеспечивая промывку под клапанной зоны и ниже Клапана;- at least one filter element 19 located with the possibility of bypassing the flow from above, while the filter element 19 is designed to be placed in the clamping coupling 1, providing filtration of the upper flow, and is equipped with holes for passing the flow from top to bottom, for example, the filter element 19 is made with perforation, providing flushing under the valve area and below the valve;
- ограничительными вкладышами или вкладышем 22, выполненным в виде шайбы или прокладки и расположенным в поджимной муфте 1 для обеспечения ограничения перемещения шара 7 и соединения внутри с прижимной муфтой 1.- restrictive liners or liner 22, made in the form of a washer or gasket and located in the clamping sleeve 1 to ensure that the movement of the ball 7 is limited and connected internally with the clamping sleeve 1.
Манжета 20 выполнена эластичной, например, с внутренним диаметром меньшим размера диаметра шара 7 и материал манжеты 20 должна быть достаточно мягким и эластичным, чтобы шар 7 через нее смог свободно проходить, при этом форма манжеты 20 может быть любой, но при этом обеспечивать фиксацию ее на внутренней поверхности верхней поджимной муфты 1 в зоне примыкания к седлу 8 шара 7. Можно манжеты 20 или одну манжету 20 расположить непосредственно над седлом 8 и на расстоянии от шара 7.The cuff 20 is made elastic, for example, with an internal diameter smaller than the diameter of the ball 7, and the material of the cuff 20 must be soft and elastic enough so that the ball 7 can pass through it freely, while the shape of the cuff 20 can be any, but still ensure its fixation on the inner surface of the upper clamping coupling 1 in the area adjacent to the seat 8 of the ball 7. You can place cuffs 20 or one cuff 20 directly above the seat 8 and at a distance from the ball 7.
Поджимная муфта 1 также выполнена с возможностью обеспечения внутри ее формы размещение ограничительных вкладышей или вкладыша 22 и манжеты или манжет 20.The clamping sleeve 1 is also configured to provide placement of restrictive liners or liner 22 and cuff or cuffs 20 inside its shape.
Полый корпус 3 выполнен с возможностью размещения внутри него внешнего фиксатора 4 в виде, например, контргайки.The hollow body 3 is designed to accommodate an external lock 4 inside it in the form of, for example, a lock nut.
Муфта 5 выполнена с возможностью размещения на ней внешнего фиксатора 4.The coupling 5 is configured to accommodate an external fastener 4.
Клапан имеет три настраиваемых положения:The valve has three adjustable positions:
1 - Клапан герметичен при заданном давлении и циркуляция через него жидкости невозможна, при этом шар 7 установлен герметично в седле 8, а подвижная втулка 9 герметично перекрывает сквозные радиальные отверстия 12 (Фиг. 1).1 - The valve is sealed at a given pressure and liquid circulation through it is impossible, while the ball 7 is installed hermetically in the seat 8, and the movable sleeve 9 hermetically closes the through radial holes 12 (Fig. 1).
2 - Клапан открыт для закачки вниз (Фиг. 2). Давление сверху превышает давление снизу на расчетное значение. Подвижная втулка 9 смещаясь вниз, сжимает пружину 10 и открывает сквозные радиальные отверстия 12 и сообщение через перепускные боковые каналы 13 и зазор или зазоры 14 зоны над Клапаном с зоной под Клапаном, и жидкость сверху поступает под Клапан. При снижении давления сверху до расчетного значения подвижная втулка 9 возвращается в исходное транспортное положение и сквозные радиальные отверстия 12 перекрываются и, соответственно, перекрываются перепускные боковые каналы.2 - The valve is open for downward pumping (Fig. 2). The pressure from above exceeds the pressure from below by the calculated value. The movable sleeve 9, moving downwards, compresses the spring 10 and opens the through radial holes 12 and communication through the bypass side channels 13 and the gap or gaps 14 of the zone above the Valve with the zone below the Valve, and the liquid from above flows under the Valve. When the pressure from above decreases to the calculated value, the movable sleeve 9 returns to its original transport position and the through radial holes 12 are blocked and, accordingly, the side bypass channels are blocked.
Например, для предотвращения засорения сквозных продольных каналов 13, зазора 14 и сквозных боковых каналов 12 в них дополнительно устанавливают по меньшей мере один фильтрующий элемент 19 в поджимную муфту 1 в сквозной продольный канал 13, например, на резьбе фильтрующий элемент 19 в виде трубчатого перфорированного элемента, обеспечивающего фильтрацию верхнего потока при движении сверху вниз, пропуская объем потока через себя и также обеспечивая промывку подклапанной зоны и ниже Клапана.For example, to prevent clogging of the through longitudinal channels 13, the gap 14 and the through side channels 12, at least one filter element 19 is additionally installed in them in the clamping coupling 1 in the through longitudinal channel 13, for example, on the thread, the filter element 19 is in the form of a tubular perforated element , providing filtration of the upper flow when moving from top to bottom, passing the flow volume through itself and also providing flushing of the subvalvular zone and below the valve.
3 - Клапан открыт для добычи вверх (Фиг. 3). Давление сверху Клапана становится ниже давления снизу, клапанная пара в виде седла 8 и шара 7 открывается, так как шар 7 поднимается потоком пластовой жидкости, которая устремляется далее вверх.3 - The valve is open for upward production (Fig. 3). The pressure from above the valve becomes lower than the pressure from below, the valve pair in the form of seat 8 and ball 7 opens, as ball 7 is lifted by the flow of formation fluid, which rushes further upward.
Рассматривается четыре основных варианта (Примера) конкретного выполнения.Four main options (Examples) for a specific implementation are considered.
1. Клапан 3 устанавливают в обсадной или эксплуатационной колонне над или под пакером 15 и разъединителем 21 колонны для эксплуатации фонтанных или газлифтных скважин (Фиг. 4, 5).1. Valve 3 is installed in the casing or production string above or below the packer 15 and the string disconnector 21 for the operation of flowing or gas-lift wells (Fig. 4, 5).
2. Клапан устанавливают под насосом 16 над или под пакером 15 (Фиг. 6, 7).2. The valve is installed under the pump 16 above or below the packer 15 (Fig. 6, 7).
3. Клапан устанавливают над насосом 16 (Фиг. 8).3. The valve is installed above the pump 16 (Fig. 8).
4. Комбинированный вариант с двумя Клапанами. Один Клапан (нижний) установлен в обсадной или эксплуатационной колонне с пакером 15 и разъединителем 21 колонны, над или под пакером 15, а второй Клапан (верхний) устанавливают над насосом 16 с пакером 15 (Фиг. 10) или без пакера 15 (Фиг. 9).4. Combined version with two valves. One Valve (lower) is installed in the casing or production string with a packer 15 and a string disconnector 21, above or below the packer 15, and the second Valve (upper) is installed above the pump 16 with a packer 15 (Fig. 10) or without a packer 15 (Fig. 9).
Первый вариант выполнения рассмотрим для работы на фонтанных и газлифтных скважинах (Фиг. 4, 5).We will consider the first implementation option for working on flowing and gas-lift wells (Fig. 4, 5).
Спускают в скважину Установку, содержащую Клапан 3 на технологической трубе, при этом в качестве технологических труб используют гибкую трубу или НКТ 18.An Installation containing Valve 3 on a process pipe is lowered into the well, while a flexible pipe or tubing 18 is used as process pipes.
Установку, включающую разъединитель 21, пакер 15 и Клапан 3 спускают вовнутрь обсадной или эксплуатационной колонны. Устанавливают пакер 15 над интервалом перфорации пласта 17. Разъединяют разъединитель 21 и поднимают НКТ 18 на расчетное расстояние. Потом осваивают скважину путем удаления раствора глушения и выводят скважину на фонтанный или газлифтный режим работы.The installation, including disconnector 21, packer 15 and valve 3, is lowered into the casing or production string. The packer 15 is installed above the perforation interval of the formation 17. The disconnector 21 is disconnected and the tubing 18 is raised to the calculated distance. Then the well is developed by removing the kill solution and the well is brought into flow or gas-lift operating mode.
Далее все ремонтные работы в скважине над пакером 15 с глушением скважины проводятся без воздействия и проникновения растворов глушения в пласт 17, поскольку Клапан с клапанной парой отсекает перетоки вниз. При необходимости проведения обработки пластов 17 растворами поверхностно-активных веществ ПАВ и др., создают расчетное избыточное давление в НКТ 18, что приводит к перемещению вниз подвижной втулки 9 и открытию сквозных радиальных отверстий 12 для перетока жидкости под Клапан в подпакерную зону в нижележащий пласт 17.Further, all repair work in the well above packer 15 with killing the well is carried out without impact and penetration of killing solutions into formation 17, since the valve with a valve pair cuts off downward flows. If it is necessary to treat formations 17 with solutions of surfactants, surfactants, etc., a calculated excess pressure is created in the tubing 18, which leads to the downward movement of the movable sleeve 9 and the opening of through radial holes 12 for the flow of liquid under the valve into the subpacker zone into the underlying formation 17 .
Второй вариант рассмотрим для работы на насосных скважинах (Фиг. 6, 7).We will consider the second option for working on pumping wells (Fig. 6, 7).
Спускают в скважину Установку, содержащую разъединитель 21, пакер 15 и Клапан 3 на НКТ 18.An installation containing a disconnector 21, a packer 15 and a valve 3 on the tubing 18 is lowered into the well.
Устанавливают пакер 15 над интервалом перфорации пласта 17.Packer 15 is installed above the formation perforation interval 17.
Разъединяют разъединитель 21 и извлекают НКТ 18, при этом Клапан 3 с пакером 15 остаются в скважине над интервалом перфорации пласта 17.The disconnector 21 is disconnected and the tubing 18 is removed, while Valve 3 with packer 15 remains in the well above the formation perforation interval 17.
Спускают насос 16 (любой насос типа ШГН, ЭЦН, ЭВН и др.) на расчетную глубину. При дальнейших ремонтах скважин попадание раствора глушения в пласт 17 будет отсекаться и предотвращаться Клапаном.Pump 16 (any pump of the type SRP, ESP, ESP, etc.) is lowered to the design depth. During further well repairs, the entry of the killing solution into formation 17 will be cut off and prevented by the valve.
Потом осваивают скважину путем удаления насосом 16 раствора глушения и выводят в эксплуатацию скважину.Then the well is developed by removing the killing solution with pump 16 and the well is put into operation.
При необходимости проведения обработки пластов 17 растворами ПАВ и др., создают расчетное избыточное давление в затрубе, которое приводит к перемещению вниз подвижной втулки 9 и открытию сквозных радиальных отверстий 12 для перетока жидкости под Клапан в подпакерную зону в нижележащий пласт 17.If it is necessary to treat the formations 17 with surfactant solutions, etc., a calculated excess pressure is created in the annulus, which leads to the downward movement of the movable sleeve 9 and the opening of the through radial holes 12 for the flow of liquid under the valve into the sub-packer zone into the underlying formation 17.
Далее все ремонты с глушением скважины проводятся без воздействия и проникновения растворов глушения в пласт 17, поскольку Клапан с клапанной парой отсекает перетоки вниз на расчетных давлениях прокачки растворов глушения.Further, all repairs involving killing the well are carried out without the impact and penetration of killing solutions into formation 17, since the valve with a valve pair cuts off downward flows at the design pressures of pumping killing solutions.
Третий вариант Установки с Клапаном для работы на насосных скважинах, предполагает спуск на НКТ 18 насоса 16 с установкой над ним Клапана 3 обратной промывки (Фиг. 8), при этом Клапан выполняет две функции:The third option of the Installation with a Valve for working on pumping wells involves lowering pump 16 onto the tubing 18 with the installation of a backwash Valve 3 above it (Fig. 8), while the Valve performs two functions:
1 - герметичное удержание жидкости над насосом 16 при его остановке;1 - hermetic retention of liquid above the pump 16 when it stops;
2 - проведение обратной промывки насоса 16 с целью расклинивания насоса 16 или производства профилактических работ по его промывке для удаления солей.2 - carrying out backwashing of pump 16 in order to wedge pump 16 or carry out preventive work to flush it to remove salts.
Четвертый комбинированный вариант с двумя Клапанами обратной промывки рассмотрим для работы на насосных скважинах (Фиг. 9, 10).We will consider the fourth combined option with two backwash valves for working on pumping wells (Fig. 9, 10).
Перед спуском в скважину Клапан настраивают на давление его открытия обратным потоком сверху, например, путем поджатия пружины 10 снизу методом закручивания муфты 5 с воздействием опорной втулки 11 на сжатие пружины 10, обеспечивающее открытие Клапана на расчетном давлении для промывки обратным током жидкости глубинного насоса 16 типа УЭЦН.Before lowering into the well, the Valve is adjusted to its opening pressure by a reverse flow from above, for example, by compressing the spring 10 from below by twisting the coupling 5 with the influence of the support sleeve 11 on compressing the spring 10, ensuring the opening of the Valve at the design pressure for backflushing the liquid of a type 16 deep-well pump ESP.
Пружину 10 устанавливают с расчетными параметрами, обеспечивающими ее срабатывание при расчетном давлении, сжимая ее для открытия Клапана, смещая при этом подвижную втулку 9 вниз за счет сжатия пружины для открытия сквозных радиальных отверстий 12 в неподвижном штоке 2, которые соединяются с продольными сквозными каналами 13 и зазором или зазорами 14.The spring 10 is installed with design parameters that ensure its operation at the design pressure, compressing it to open the valve, while displacing the movable sleeve 9 down due to compression of the spring to open the through radial holes 12 in the fixed rod 2, which are connected to the longitudinal through channels 13 and gap or gaps 14.
Итак, спускают в скважину Установку, содержащую разъединитель 21, пакер 15 и Клапан 3 на НКТ 18.So, they lower the Installation into the well, containing the disconnector 21, the packer 15 and the Valve 3 on the tubing 18.
Устанавливают пакер 15 над интервалом перфорации пласта 17.Packer 15 is installed above the formation perforation interval 17.
Разъединяют разъединитель 21 и извлекают НКТ 18, при этом клапан 3 с пакером 15 остаются в скважине над интервалом перфорации пласта 17.The disconnector 21 is disconnected and the tubing 18 is removed, while the valve 3 with the packer 15 remains in the well above the formation perforation interval 17.
Далее спускают второй Клапан 3 на НКТ 18 с насосом 16 (типа ЭЦН, ЭВН и др.) на расчетную глубину. При дальнейших ремонтах скважин попадание раствора глушения в пласт 17 будет отсекаться и предотвращаться нижним Клапаном 3. Верхний Клапан 3 будет использоваться для прокачки растворов типа кислотных для расклинивания насоса 16 или для глушения по НКТ 18 через насос 16 скважины.Next, the second Valve 3 is lowered onto tubing 18 with pump 16 (such as ESP, ESP, etc.) to the calculated depth. During further well repairs, the entry of the killing solution into formation 17 will be cut off and prevented by the lower Valve 3. The upper Valve 3 will be used for pumping acid-type solutions to wedge pump 16 or for killing along tubing 18 through pump 16 of the well.
Потом осваивают скважину путем удаления насосом 16 раствора глушения и выводят в эксплуатацию скважину, при этом оба Клапана будут открыты потоком, поднимающим шар 7 относительно седла 8.Then the well is developed by removing the killing solution with pump 16 and the well is put into operation, while both valves will be open with a flow that lifts the ball 7 relative to the seat 8.
При необходимости проведения обработки пластов 17 растворами ПАВ и др., создают расчетное давление в НКТ 18 или в затрубе, что приводит к сжатию пружины 10, к перемещению вниз подвижной втулки 9 и открытию сквозных радиальных отверстий 12 для перетока сверху вниз жидкости под Клапан, в т.ч. в подпакерную зону в нижележащий пласт 17. При снижении давления над Клапаном подвижная втулка 9 возвращается в транспортное положение и перекрывает сквозные радиальные отверстия 12.If it is necessary to treat formations 17 with surfactant solutions, etc., a design pressure is created in the tubing 18 or in the annulus, which leads to the compression of the spring 10, the downward movement of the movable sleeve 9 and the opening of the through radial holes 12 for the flow of liquid from top to bottom under the valve, in incl. into the sub-packer zone into the underlying formation 17. When the pressure above the valve decreases, the movable sleeve 9 returns to the transport position and closes the through radial holes 12.
Далее все ремонты по подъему насосов 16 с глушением скважины проводятся без воздействия и проникновения растворов глушения в пласт 17, поскольку Клапан с клапанной парой отсекает перетоки вниз растворов глушения, а подвижная втулка 9 перемещается только на расчетных и значительно больших давлениях прокачки растворов ПАВ и обработки пласта 17, например, на 50-100 атм, при этом давления настраивают за счет поджатия пружины 10 снизу муфтой 5.Further, all repairs to lift pumps 16 with killing the well are carried out without the influence and penetration of killing solutions into the formation 17, since the valve with a valve pair cuts off the downward flow of killing solutions, and the movable sleeve 9 moves only at the calculated and significantly higher pressures of pumping surfactant solutions and processing the formation 17, for example, by 50-100 atm, while the pressure is adjusted by pressing spring 10 from below with clutch 5.
После спуска Клапана в скважину, проверяют его работоспособность следующим образом:After lowering the Valve into the well, check its performance as follows:
1. Определяют герметичность клапанной пары 7 и 8. Для этого осуществляют подачу промывочной жидкости с устья и заполняют ей полость НКТ 18. Если Клапан закроется при превышении давления сверху над давлением снизу, т.е. шар 7 герметично встанет в седло 8, то Клапан работоспособен в плане герметичности клапанной пары.1. Determine the tightness of the valve pair 7 and 8. To do this, supply flushing liquid from the mouth and fill the cavity of the tubing 18 with it. If the valve closes when the pressure from above exceeds the pressure from below, i.e. ball 7 fits tightly into seat 8, then the valve is operational in terms of the tightness of the valve pair.
2. С помощью агрегата увеличивают давление внутри НКТ 18 над Клапаном до тех пор, пока пружина 10 не сожмется до расчетного значения, например, при избыточном на 20-200 атм., и подвижная втулка 9 переместится вниз ниже сквозных радиальных отверстий 12 в неподвижном штоке 2, образуя зазор 14 между неподвижным штоком 2 и полым корпусом 3 для обеспечения гидравлического сообщения между сквозными радиальными отверстиями 12 и сквозными продольными отверстиями 13 в поджимной муфте 1 в виде перетока скважинной жидкости сверху вниз, т.е. так проверяется работоспособность клапана на циркуляцию жидкости вниз.2. Using the unit, increase the pressure inside the tubing 18 above the Valve until the spring 10 is compressed to the calculated value, for example, when it is 20-200 atm excess, and the movable sleeve 9 moves down below the through radial holes 12 in the fixed rod 2, forming a gap 14 between the fixed rod 2 and the hollow body 3 to ensure hydraulic communication between the through radial holes 12 and through longitudinal holes 13 in the clamping coupling 1 in the form of a flow of well fluid from top to bottom, i.e. This checks the functionality of the valve for downward circulation of liquid.
3. Проверяют открытие клапанной пары 7 и 8, путем включения насоса 16 и начала откачки флюида с пласта 17. При повышении давления флюид поднимет шар 7 и начнет циркулировать через клапанную пару 7 и 8 и поступать снизу с пласта 17 на устье скважины.3. Check the opening of the valve pair 7 and 8 by turning on the pump 16 and starting to pump fluid from the formation 17. As the pressure increases, the fluid will lift the ball 7 and begin to circulate through the valve pair 7 and 8 and flow from below from the formation 17 to the wellhead.
Заявленная конструкция повышает надежность работы Клапана и, соответственно, увеличивает ресурс его работы, в том числе за счет снижения прямого воздействия раствора глушения, пластовой жидкости, ПАВ, кислот и др. на пружину 10, а также предотвращает воздействие раствора глушения на пласт и повышает эффективность эксплуатации глубинных насосов с обеспечением возможности обратной промывки насоса от засорения механическими примесями, для профилактики от солеотложений, предотвращения его клина из-за выпадения солей на подвижные элементы насоса УЭЦН, кроме этого повышает эффективность и безопасность работ по глушению скважин, в особенности с поглощающими скважинами с низким пластовым давлением, предотвращая попадание растворов глушения в продуктивные пласты, загрязнение продуктивных пластов, что способствует сохранению у пластов коллекторских свойств от загрязнения их растворами глушения, в том числе применением в процессе эксплуатации скважин технологии обратных промывок для обработки призабойной и удаленной зон пластов, например, промывок кислотными растворами, горячей нефтью или раствором с ингибиторами АСПО, удержанию столба жидкости в эксплуатационной и обсадной колонне в течение всего времени подземного ремонта скважин до заданного давления опрессовки колонны НКТ или осуществлению опрессовки эксплуатационной и обсадной колонны в процессе ее спуска и перед запуском скважины.The declared design increases the reliability of the Valve and, accordingly, increases its service life, including by reducing the direct impact of the killing solution, formation fluid, surfactants, acids, etc. on the spring 10, and also prevents the impact of the killing solution on the formation and increases efficiency operation of deep-well pumps, ensuring the possibility of backwashing the pump from clogging with mechanical impurities, to prevent scale deposits, to prevent its wedge due to the precipitation of salts on the moving elements of the ESP pump, in addition, it increases the efficiency and safety of well killing work, especially with absorption wells with low formation pressure, preventing the penetration of killing solutions into productive formations, contamination of productive formations, which helps to preserve reservoir properties from contamination by killing solutions, including the use of reverse flushing technology during the operation of wells to treat the bottom-hole and remote zones of formations, for example, flushing with acidic solutions, hot oil or a solution with paraffin inhibitors, maintaining a column of liquid in the production and casing string during the entire period of underground workover of wells up to a given pressure test of the tubing string, or performing pressure testing of the production and casing string during its descent and before starting the well.
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2810782C1 true RU2810782C1 (en) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2391592C1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-06-10 | Владимир Александрович Чигряй | Check valve |
RU104618U1 (en) * | 2011-01-25 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | REVERSE THREE-POSITION VALVE |
RU153634U1 (en) * | 2014-11-24 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Новомет-Пермь"(АО "Новомет-Пермь") | RETURN VALVE VALVE |
US9309979B2 (en) * | 2010-04-28 | 2016-04-12 | Larry Rayner Russell | Self piloted check valve |
CN108468531A (en) * | 2018-03-16 | 2018-08-31 | 江苏航天鸿鹏数控机械有限公司 | Pass through the underground back-pressure valve and control method of drilling rod speed Control |
RU209214U1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Check valve |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2391592C1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-06-10 | Владимир Александрович Чигряй | Check valve |
US9309979B2 (en) * | 2010-04-28 | 2016-04-12 | Larry Rayner Russell | Self piloted check valve |
RU104618U1 (en) * | 2011-01-25 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | REVERSE THREE-POSITION VALVE |
RU153634U1 (en) * | 2014-11-24 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Новомет-Пермь"(АО "Новомет-Пермь") | RETURN VALVE VALVE |
CN108468531A (en) * | 2018-03-16 | 2018-08-31 | 江苏航天鸿鹏数控机械有限公司 | Pass through the underground back-pressure valve and control method of drilling rod speed Control |
RU209214U1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Check valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1686235B1 (en) | "One-way valve for a side pocket mandrel of a gas lift system" | |
US6289990B1 (en) | Production tubing shunt valve | |
US9157297B2 (en) | Pump-through fluid loss control device | |
RU2544930C1 (en) | Return valve of electric centrifugal unit and cleaning method of filter at pump suction | |
CA2325954A1 (en) | Downhole pump installation/removal system and method | |
US5979553A (en) | Method and apparatus for completing and backside pressure testing of wells | |
US7699111B2 (en) | Float collar and method | |
US6009945A (en) | Oil well tool | |
RU2810782C1 (en) | Check valve | |
RU2405914C1 (en) | Method and device for well flushing | |
US11041365B2 (en) | Annular controlled safety valve system and method | |
RU2806555C1 (en) | Check valve | |
RU2747495C1 (en) | Device and method for selective treatment of a productive formation | |
RU2333334C1 (en) | Relief valve of downhole motor | |
US5893415A (en) | Gas diversion tool | |
CN112392438A (en) | Closed oil production pipe column structure capable of washing well and adding chemicals | |
RU2194152C2 (en) | Downhole plant for regulation and shutoff of medium flow | |
RU2478771C1 (en) | Check valve for casing string | |
RU2786177C1 (en) | Method for flushing a downhole submersible pump and a check valve for implementing the method | |
RU2789218C1 (en) | Self-cleaning downhole filter and method of washing it without extraction | |
RU2631123C1 (en) | Valve unit of drilling column | |
SU933955A2 (en) | Device for stopping-off a well | |
RU2148704C1 (en) | Discharge valve | |
RU2817438C1 (en) | Downhole valve device | |
RU2734286C1 (en) | Valve for liquid pumping into well |