RU47942U1

RU47942U1 - VALVE DEVICE

Info

Publication number: RU47942U1
Application number: RU2005109232/22U
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Ситников; С.В. Бабанин; А.Х. Махмутова; М.Ф. Асадуллин; А.И. Мингазов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2005-09-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к устройствам для предотвращения излива жидкости при спуско-подъемных операциях с насосно-компрессорными трубами. Устройство содержит корпус, включающий в себя концентрично установленные наружный и внутренний заглушенный патрубки, соединенные муфтами. Внутренний заглушенный патрубок сверху заглушен пробкой, а снизу - заглушкой. Во внутреннем заглушенном патрубке, размещено седло для шарового клапана. Ниже седла, внутренний заглушенный патрубок оснащен каналами, сообщающими пространство под шаровым клапаном с НКТ. Полость над шаровым клапаном через муфты сообщена с затрубным пространством. Наружный патрубок сверху снабжен сбивным клапаном, а к его нижнему концу присоединено седло, жестко соединенное внутри с нижним концом внутреннего заглушенного патрубка, снабженного радиальными каналами на боковой поверхности. Снизу во внутреннем заглушенном патрубке герметично, посредством уплотнительных колец, размещен клапан, выполненный в виде полого цилиндра меньшего диаметра, заглушенный сверху и снабженный радиальными каналами на боковой поверхности. Между клапаном и внутренним заглушенным патрубком установлена пружина, ограничивающая осевое перемещение клапана относительно внутреннего заглушенного патрубка с возможностью частичного взаимного перекрытия радиальных каналов и на боковых поверхностях внутреннего заглушенного патрубка и клапана, соответственно. Предлагаемое клапанное устройство, благодаря наличию в его конструкции сбивного клапана позволяет расширить его функциональные возможности при проведении технологических операций в скважине, а значит сэкономить время на проведение работ, а следовательно сократить материальные и финансовые затраты.The proposal relates to the oil and gas industry, namely, devices for preventing liquid spillage during tripping operations with tubing. The device comprises a housing, which includes concentrically mounted outer and inner muffled nozzles connected by couplings. The internal plugged pipe is plugged at the top with a plug, and with a plug at the bottom. In the inner plugged pipe, a seat for the ball valve is located. Below the seat, the inner plugged pipe is equipped with channels communicating the space under the tubing ball valve. The cavity above the ball valve through the couplings is in communication with the annulus. The outer pipe on top is equipped with a knockdown valve, and a saddle is attached to its lower end, which is rigidly connected inside with the lower end of the inner muffled pipe, equipped with radial channels on the side surface. Bottom in the inner muffled pipe hermetically sealed by means of o-rings, a valve is made in the form of a hollow cylinder of a smaller diameter, muffled from above and provided with radial channels on the side surface. A spring is installed between the valve and the internal plugged pipe, which limits the axial movement of the valve relative to the internal plugged pipe with the possibility of partial mutual overlapping of the radial channels and on the lateral surfaces of the internal plugged pipe and the valve, respectively. The proposed valve device, due to the presence of a knockdown valve in its design, allows to expand its functionality during technological operations in the well, which means saving time on work and, therefore, reducing material and financial costs.

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к устройствам для предотвращения излива жидкости в процессе спуско-подъемных операциях с насосно-компрессорными трубами при глушении скважин.The proposal relates to the oil and gas industry, namely, devices for preventing the outflow of liquid during tripping operations with tubing when killing wells.

Известен глубинный клапан (авторское свидетельство SU №299635, МПК 7 Е 21 В 17/00, опубл. БИ №12 от 26.03.1971 г.), содержащий корпус, фиксирующий узел, концентрично размещенный в корпусе полый с заглушенным днищем и радиальными каналами подпружиненный плунжер, седло и шар, а также жестко связанный с плунжером патрубок с каналами, сообщающими через отверстие в корпусе внутритрубное пространство с затрубным.A well-known deep valve (copyright certificate SU No. 299635, IPC 7 E 21 B 17/00, publ. BI No. 12 of 03/26/1971), comprising a housing, a fixing assembly concentrically placed in the housing hollow with a sealed bottom and radial channels spring-loaded a plunger, a saddle and a ball, as well as a pipe rigidly connected to the plunger with channels communicating an in-tube space with an annulus through an opening in the housing.

Недостатком конструкции данного устройства является то, что оно не предотвращает излив жидкости из скважины при спуско-подъмных операциях.The disadvantage of the design of this device is that it does not prevent the outflow of fluid from the well during tripping.

Наиболее близким по технической сущности является клапанное устройство (авторское свидетельство SU №467989, МПК 7 Е 21 В 17/00,опубл. БИ №15 от 25.04.1975 г.), включающее корпус, состоящий из наружного патрубка с размещенными в нем подпружиненным клапаном и внутреннего заглушенного патрубка, пространство внутри которого разделено шаровым клапаном на две полости, при этом полость над шаровым клапаном сообщена муфтой с затрубным пространством, а внутренний патрубок выполнен с каналом, сообщающим пространство под шаровым клапаном с насосно-компрессорньми трубами (НКТ).The closest in technical essence is a valve device (copyright certificate SU No. 467989, IPC 7 E 21 B 17/00, publ. BI No. 15 of 04.25.1975), including a housing consisting of an external pipe with a spring loaded valve and an internal plugged pipe, the space inside of which is divided by a ball valve into two cavities, while the cavity above the ball valve is connected by a sleeve with an annular space, and the internal pipe is made with a channel communicating the space under the ball valve with a pump-compressor mi pipes (tubing).

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, при проведении спуско-подъемных операций зачастую возникает необходимость проведения различных технологических операций, таких как глушение скважин, что с помощью данного устройства осуществить не возможно;firstly, during the hoisting operations, it is often necessary to carry out various technological operations, such as killing wells, which is not possible with this device;

во-вторых, клапан открывается и закрывается только при определенном усилии, создаваемым давлением жидкости в скважине, которое может со временем изменяться, при этом усилие сжатия пружины регулируется перед спуском устройства посредством гайки, поэтому заранее предугадать давление срабатывания клапана практически не возможно.secondly, the valve opens and closes only at a certain force created by the fluid pressure in the well, which can change over time, while the compression force of the spring is adjusted before the device is released by means of a nut, so it is practically impossible to predict the valve operating pressure in advance.

Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей работы клапана без потери эффективности работы.The technical task of the utility model is to expand the functionality of the valve without loss of efficiency.

Техническая задача решается предлагаемым клапанным устройством, включающим корпус, состоящий из наружного патрубка с присоединенным снизу седлом и размещенным в нем подпружиненным клапаном, внутреннего заглушенного патрубка, пространство внутри которого разделено шаровым клапаном на две полости, при этом полость над шаровым клапаном сообщена муфтой с затрубным пространством, а внутренний патрубок выполнен с каналом, сообщающим пространство под шаровым клапаном с насосно-компрессорными трубами.The technical problem is solved by the proposed valve device, comprising a housing consisting of an external pipe with a saddle attached from below and a spring-loaded valve located inside it, an internal plugged pipe, the space inside of which is divided by a ball valve into two cavities, while the cavity above the ball valve is communicated by a sleeve with an annular space and the inner pipe is made with a channel communicating the space under the ball valve with tubing.

Новым является то, что наружный патрубок сверху снабжен сбивным клапаном, имеющим возможность взаимодействия с бросовым органом, при этом внутренний заглушенный патрубок снизу жестко соединен с седлом, а на боковой поверхности снабжен радиальными каналами, причем клапан выполнен в виде полого цилиндра меньшего диаметра, заглушенного сверху и оснащенного радиальными каналами на боковой поверхности и установлен во внутреннем заглушенном патрубке с возможностью ограниченного пружиной, герметичного осевого перемещения с частичным взаимным перекрытием радиальных каналов на боковых поверхностях клапана и внутреннего заглушенного патрубка.What is new is that the outer pipe on top is equipped with a knock-off valve that can interact with the waste organ, while the inner muffled pipe at the bottom is rigidly connected to the seat and on the side surface is provided with radial channels, and the valve is made in the form of a hollow cylinder of a smaller diameter, muffled from above and equipped with radial channels on the side surface and installed in the inner muffled nozzle with the possibility of a limited spring, hermetic axial movement with partial mutual nym overlapping radial channels on the side surfaces of the valve and the inner pipe muffled.

На фиг.1 изображено предлагаемое клапанное устройство в продольном разрезе.Figure 1 shows the proposed valve device in longitudinal section.

Устройство содержит корпус, включающий в себя концентрично установленные наружный 1 и внутренний заглушенный 2 патрубки (см.фигуру), соединенные муфтами 3. Внутренний заглушенный патрубок 2 сверху заглушен пробкой 4, а снизу - заглушкой 5. Во внутреннем заглушенном патрубке 2, размещено седло 6 для шарового клапана 7. Ниже седла 6, внутренний заглушенный патрубок 2 оснащен каналами 8, сообщающими пространство под шаровым клапаном 7 с колонной НКТ. Полость над шаровым клапаном 7 через муфты 3 сообщена с затрубным пространством (на фигуре не показано). Наружный патрубок 1 сверху снабжен сбивным клапаном 9, а к его нижнему концу присоединено седло 10, жестко соединенное внутри с нижним концом внутреннего заглушенного патрубка 2, снабженного радиальными каналами 11 на боковой поверхности. Снизу во внутреннем заглушенном патрубке 2 герметично, посредством уплотнительных колец 12, размещен клапан 13, выполненный в виде полого цилиндра меньшего диаметра, заглушенный сверху и снабженный радиальными каналами 14 на боковой поверхности. Между клапаном 13 и внутренним заглушенным патрубком 2 установлена пружина 15, ограничивающая осевое перемещение клапана 13 относительно внутреннего заглушенного патрубка 2 с возможностью частичного взаимного перекрытия радиальных каналов 11 и 14 на боковых поверхностях внутреннего заглушенного патрубка 2 и клапана 13, соответственно.The device comprises a housing including concentrically mounted outer 1 and inner muffled 2 nozzles (see figure) connected by couplings 3. The inner muffled nozzle 2 is muffled by a plug 4 from above and by a plug 5 from below. A saddle 6 is placed in the inner muffled nozzle 2 for the ball valve 7. Below the seat 6, the inner plugged pipe 2 is equipped with channels 8, communicating the space under the ball valve 7 with the tubing string. The cavity above the ball valve 7 through the coupling 3 is in communication with the annulus (not shown in the figure). The outer pipe 1 is provided with an overflow valve 9 on top, and a saddle 10 is attached to its lower end, which is rigidly connected internally to the lower end of the inner muffled pipe 2, provided with radial channels 11 on the side surface. The valve 13, made in the form of a hollow cylinder of a smaller diameter, sealed from above and provided with radial channels 14 on the side surface, is hermetically sealed from the bottom in the inner muffled pipe 2 by the sealing rings 12. A spring 15 is installed between the valve 13 and the internal blanked pipe 2, which restricts the axial movement of the valve 13 relative to the internal closed pipe 2 with the possibility of partial mutual overlapping of the radial channels 11 and 14 on the side surfaces of the internal closed pipe 2 and the valve 13, respectively.

Клапанное устройство работает следующим образом.The valve device operates as follows.

Перед спуском устройства в скважину радиальные каналы 11 внутреннего заглушенного патрубка 2 и радиальные каналы 14 клапана 13, благодаря пружине 15 в исходном положении гидравлически разделены между собой (см. фигуру).Before the device is lowered into the well, the radial channels 11 of the internal plugged pipe 2 and the radial channels 14 of the valve 13, due to the spring 15 in the initial position, are hydraulically separated from each other (see the figure).

Устройство посредством внутренней резьбы 16 присоединяют к нижнему концу колонны НКТ и спускают в скважину. По мере спуска НКТ 16 в скважину давление в скважине, воздействующее на внутреннюю поверхность клапана 13 сжимает пружину 15, установленную между клапаном 13 и внутренним заглушенным патрубком 2. В определенный момент, радиальные каналы 14 клапана 13 и радиальные каналы 11 внутреннего заглушенного патрубка 2 начинают взаимно перекрывать друг друга, при этом жидкость, находящаяся в скважине, снизу заполняет внутреннее пространство НКТ, и чем большее давление воздействует на внутреннюю поверхность клапана 13, тем больше взаимное перекрытие радиальных каналов 14 клапана 13 и радиальных каналов 11 внутреннего заглушенного патрубка 2 относительно друг друга.The device through the internal thread 16 is attached to the lower end of the tubing string and lowered into the well. As the tubing 16 is lowered into the well, the pressure in the well acting on the inner surface of the valve 13 compresses the spring 15 installed between the valve 13 and the internal blanked pipe 2. At some point, the radial channels 14 of the valve 13 and the radial channels 11 of the internal closed pipe 2 start mutually overlap each other, while the fluid in the borehole fills the inside of the tubing from below, and the greater the pressure acting on the inner surface of the valve 13, the greater the mutual overlap of the radial GOVERNMENTAL channels 14, valve 13 and radial channels 11 of the inner muffled pipe 2 relative to each other.

Таким образом, в процессе спуска НКТ в скважину уровень жидкости в ней автоматически поддерживается в определенных пределах, благодаря чему полностью предотвращается излив ее из НКТ.Thus, in the process of lowering the tubing into the well, the fluid level in it is automatically maintained within certain limits, due to which its outflow from the tubing is completely prevented.

Для дальнейшего глушения скважины сбрасывают с устья скважины бросовый орган (на фигуре не показано), который разрушает сбивной клапан 9. После этого в колонну НКТ закачивают жидкость глушения, посредством которой продавливают скважинную жидкость в пласт.For further killing, the well is thrown from the wellhead (not shown in the figure), which destroys the shut-off valve 9. After that, the killing fluid is pumped into the tubing string, by which the well fluid is forced into the formation.

При подъеме НКТ жидкость из нее сливается через кольцевой зазор, образованный наружным 1 и внутренним заглушенным патрубком 2 и далее по каналам 8, через шаровой клапан 7 и муфты 3 - в скважину. Благодаря этому и при подъеме НКТ в них также поддерживается определенный уровень жидкости, находящийся ниже колонного фланца (на фигуре не показано), что предотвращает излив жидкости и в этом случае.When lifting the tubing, the fluid from it is drained through the annular gap formed by the outer 1 and inner muffled nozzle 2 and then through channels 8, through a ball valve 7 and coupling 3 - into the well. Due to this, and when lifting the tubing, they also maintain a certain level of liquid below the column flange (not shown in the figure), which prevents the outflow of liquid in this case too.

Предлагаемое клапанное устройство, благодаря наличию в его конструкции сбивного клапана позволяет расширить его функциональные возможности при проведении технологических операций в скважине, а значит сэкономить время на проведение работ, а следовательно сократить материальные и финансовые затраты.The proposed valve device, due to the presence of a knockdown valve in its design, allows to expand its functionality during technological operations in the well, which means saving time on work and, therefore, reducing material and financial costs.

Claims

A valve device comprising a housing consisting of an external nozzle with a saddle connected to the bottom and a valve located inside it, an internal plugged nozzle, the space inside of which is divided by a ball valve into two cavities, the cavity above the ball valve being communicated by a sleeve with an annular space, and the internal nozzle is made with a channel communicating the space under the ball valve with tubing, characterized in that the outer pipe on top is equipped with a knock-off valve that can interconnect action with the waste organ, while the inner muffled pipe from below is rigidly connected to the saddle and provided with radial channels on the side surface, and the valve is made in the form of a hollow cylinder of a smaller diameter, muffled from above and equipped with radial channels on the side surface and is installed in the internal muffled pipe with the possibility of limited spring, hermetic axial movement with partial mutual overlapping of the radial channels on the side surfaces of the valve and the inner muffled cartridge BKA.