SU1024583A1 - Устройство дл перекрыти ствола скважины - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ, включающее корпус, чувствительный элемент, обратный клапан, св занный с поршнем, и цилиндр с управл ющим золотником, о т лишающеес  тем, что, с целью обеспечени  автоматического срабатывани  его по положению уровн  жидкости в стволе скважины, чувст-. вительный элемент выполнен в виде штока с двум  регулируемыми упорами, установленными с возможностью взаимодействи  с управл ющим золотником, снабженным системой подпружиненных ломающихс  рычагов, корпус имеет герметичную камеру, в которой размещен о нижний конец штока, причем последний (Л подпружинен.

Description

Изобретение относитс  к нефтегаз добывающей промышленности, а именно к устройствам дл  перекрыти  ствола нефт ных скважин перед подземным ремонтом. Известны устройства дл  перекрыт ствола скважины перед подземным ремонтом пакеры отсекатели), содержа щие пакерукидий элемент, обратный кл пан и систему управлени  послед-ним lj . Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  перекрыти  ствола скважины , содержащее корпус, чувствитель ный элемент, обратный клапан, св занный с поршнем, цилиндр которого св зан с управл ющим золотником 2 Однако в известных устройствах управление обратным клапаном осущест вл етс  по перепаду давлени  (по раз ности давлений под пакером и над пак ром). При этом давление над пакером которое определ етс  высотой столба жидкости над пакером, в большинстве случаев может быть определено с достаточно высокой точностью. Давление под пакером (забойное давление) известно только приблизительно, так как оно зависит от пластового давлени  и от потерь давлени  в призабо ной зоне скважины. Значени  обоих этих параметров обычно известны толь ко ориентировочно и могут мен тьс  за врем  эксплуатации скважины в весьма широких пределах. Поэтому при управлении обратным клапаном по пере паду давлени  отсутствует возможност точной системы управлени  обратным клапаном. В известных устройствах система управлени  обратным клапаном смонтирована над клапаном, что делает невозможным принудительное открытие клапана механическим путем (например , с помощью штанги) при отказе системы автоматики или в случае необ ходимости выполнить забойные измерени . В известных устройствах применено золотниковое распределение пластовой жидкости (через радиальные окна во взаимоперемещающихс  штоке и гильзе). При такой конструкции невозможно примен ть эластичные уплотнени , так как они срезаютс  .о кра  распределительных окон при перемещении взаимодействующих деталей. Герметизаци  же пары шток-гильза за счет точной подгонки (притирка, селективна  сборка) деталей друг к другу (по типу золотниковых пар) не обеспечивает нормальной работы пары из-за наличи  в пластовой жидкости механических примесей. Попадание последних в зазор пары неизбежно при- водит к отказу системы автоматики вследствие заклинивани . Целью изобретени   вл етс  обеспечени  автоматического срабатывани  устройства по положению уровн  жидкости в стволе скважины. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  перекрыти  ствола скважины, включакицем корпус, чувствительный элемент, обратный клапан, св занный с поршнем, и цилиндр с управл ющим золотником, чувствительный элемент выполнен в виде штока с двум  регулируемыми упорами , установленными с возможностью взаимодействи  с управл ющим золотником , снабженным системой подпружиненных ломающихс  рычагов, корпус имеет герметичную камеру, в которой размещен нижний конец штока, причем последний подпружинен. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема работы золотника и механизма его фиксации . Устройство содержит всасывающую сетку 1, обратный клапан 2, пружину 3 обратного клапана, верхнюю камеру k, гладкий шток 5, пружину 6 гладкого штока, нижний упор 7, двухпозиционный золотник 8, пружины 9 механизма фиксации, нижнюю камеру 10 рабочей жидкости, поршень 11 обратного клапана, ломающийс  рычаг 12 механизма фиксации золотника, верхний упор 13, резьбовую головку 14 дл  соединени  с пакером типа ПНГО или ППГО. Устройство работает следующим образом. С помощью колонны труб, снабженной в нижней части специальным толкателем , устройство, соединенное через резьбовую головку И со стандартным пакером типа ПНГО или ППГО, опускаетс  в эксплуатационную колонну скважины . Во врем  этой операции наконечник толкател  отжимает обратный клапан 2 .от седла, обеспечива  свободное перетекание жидкости из-под пакера наверх через всасывающую сетку 1 и клапан 2.

После достижени  заданной глубины , за коривани  пакера и извлечени  монтажной колонны в скважину опускают какое-либо устройство дл  откачки т желой жидкости, например погружной электронасос. Так как после извлечени  толкател  обратный клапан 2 под действием пружины 3 закрываетс , то по мере работы электронасоса уровень жидкости в скважине падает и, соответственно, падает давление в верхней камере k. Шток под действием пружины 6 перемещаетс  вверх, и при достижении расчетного давлени  упор 7, закрепленный на штоке 5, нажимает на нижний торец золотника 8, смеща  последний вверх.

Так как в начальный момент золотник 8 находитс  в крайнем нижнем положении (позици  1, на фиг. 2), пружины 9 механизма фиксации имеют максимальную длину. По мере движени  штока 5 пружины 9 сжимаютс , а после смещени  золотника 8 на величину перекрыти  окон начинаетс  поступление рабочей жидкости из камеры 10 (где в этот начальный момент жидкость находитс  под пластовым давлением ) под поршень 11 гидроцилиндра обратного клапана 2 (позици  П). Проходные сечени  каналов и окон золотникового распределител  рассчитаны таким образом, что при любых реальных сочетани х давлений и скоростей откачки жидкости из скважины за Врем ,.в течение которого золотник перемещаетс  из позиции П в позицию Ш, обеспечиваетс  полное заполнение гидроцилиндра обратного клапана. В позиции Ш ломающийс  рычаг 12 находитс  в положении неустойчивого равновеси  и после прохождени  позиции Ш золотник 8 пружинами

9 перебрасываетс  в позицию У. В позиции У золотник 8 своими кромками перекрывает перепускные каналы, запира  жидкость в гидроцилиндре: клапан 2 остаетс  открытым, обеспечива  поступление продукции скважи- . ны из-под пакера к приемной сетке. насоса.

Назначение устройства - перекрыть ствол скважины, не допустив перелива пластовой жидкости через устье скважины в случае) например, выхода из стро  погружного электронасоса и необходимости проведени  подземного ремонта. 8 этом случае устройство дл  перекрыти  ствола скважины, работает следующим образом.

При прекращении откачки, уровень жидкости в скважине начинает повышатьс . По мере роста давлени  шток

0 5 смещаетс  вниз, сжима  пружину 6, в результате этого процесса упор 13 гладкого штока приходит в соприкосновение с золотником 8. Так как в этот момент камеры 10 и наход тс  прак5 тически под одним и тем же давлением (величины этих да.влений отличаютс  только на величину гидравлических потерь во всасывающей сетке 1 и клапане 2J, то при дост1 жении золотни0 ком позиции 1У пружина 3 смещает вверх поршень 11, вытесн   жидкость из гидроцилиндра в нижнюю камеру 10. Обратный клапан 2 закрываетс , перекрыва  приток жидкости из пласта

5 к устью скважины.

В устройстве все механизмы системы управлени  обратным клапаном работают в масл ной ванне и герме тично отделены от пластовой жидкости

0 эластичными диафрагмами. Эта особенность обеспечивает высокую надежность системы автоматики, а следовательно , и всего устройства.

Т

TZa

;2С

////

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ, включающее корпус, чувствительный элемент, обратный клапан, связанный с поршнем, и цилиндр с управляющим золотником, о т личающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического срабатывания его по положению уровня жидкости в стволе скважины, чувст-. вительный элемент выполнен в виде штока с двумя регулируемыми упорами, установленными с возможностью взаимодействия с управляющим золотником, снабженным системой подпружиненных ломающихся рычагов, корпус имеет герметичную камеру, в которой размещен нижний конец штока, причем последний подпружинен.

   а» SUап 1024583