SU1188307A1 - Глубинное предохранительное устройство - Google Patents

Abstract

ГЛУБИННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с радиальными каналами, уплотнительный элемент, гидроцилиндр с подпружиненным поршнем и фиксатором, уста- . новленный с возможностью взаимодействи  с поршнем и фиксатором подвижный толкатель с клапаном, имеющим седло и затвор, ограничитель хода толкател  и канал дл  сообщени  полости толкател  с забоем скважины, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет обеспечени  срабатывани  его в эксплуатационных скважинах, затвор клапана выполнен в виде плавающего поршн , образующего с толкателем камеру, внутри которой установлена эластична  диафрагма , причем часть камеры над диафраг€ мой заполнена буферной жидкостью, (Л а под диафрагмой - сжатым газом.

Description

00

00 00

о 1 Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено дл  перекрыти  скважины с целью предотвращени  открытого фонтанировани  при нарушении герметичности усть  и проведени  ремон та наземного и подземного оборудова ни . Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  срабатывани  устройства в эксплуатационных скважинах . На чертеже схематично изображено устройство в положении, когда скважина нормально работает. Устройство состоит из корпуса 1-с уплотнительным элементом 2, Вну ри корпуса жестко закреплен гидроцилиндр 3 с пружиной 4, заполненный рабочей жидкостью 5, например смесь глицерина с водой, и закрытый сверху крышкой 6 с винтом-пробкой 7, причем в корпусе устройства выпол .нено отверстие 8 дл  сообщени  полости гидроцилиндра 3 с полостью уплотнительного элемента 2, Внутри гидроцилиндра расположен поршень 9, положение которого зафиксировано фиксатором 10, также жестко закрепленньм на гидроциттидре. Под поршнем 9 расположен толкатель 11 с кла паном. Толкатель выполнен с упорным выступом и уплотнени ми 12 в верхней части, опирающимис  на ограничи тель 13 хода толкател , жестко закрепленньй в корпусе устройства. Под упорным выступом в толкателе выполнены радиальные отверсти  1Д дл  сообщени  полости толкател  с забоем скважины. Клапан толкател  имеет седло 15 и затвор, выполненный в виде плавающего поршн  16, об разующего с толкателем камеру, внут ри которой установлена эластична  диафрагма 17, Часть камеры под диафрагмой 18 заполнена с помощью кра на 19 сжатым газом. Часть камеры на диафрагмой 20 заполнена буферной жидкостью, напримерсмесью глицерина с водой. Над уплотнительным элементом 2 смонтирован перепускной клапан 21, Корпус устройства посред ством муфты 22 соединен с переводником , предназначенным дл  соединени  с колонной насосно-компрессорны труб (НКТ) дл  спуска устройства, В нижней части корпус 1 с помощью 7 переводника соединен с хвостовиком, опирающимс  на забой скважины (не показан), при этом длина хвостовика выбираетс  исход  из требуемой высоты установки устройства. Дл  сообщени  забо  скважины с полостью корпуса 1 и толкател  11 в корпусе под ограничителем 13 хода толкател  выполнены отверсти  23, Предохранительное устройство может быть спущено и на тросе с помощью ловильного инструмента, В случае необходимости НКТ или трос могут быть подн ты на поверхность. Устройство работает следующим образом . Перед спуском устройства в скважину часть камеры над диафрагмой 20 заполн етс  буферной жидкостью и отверстие закрываетс  пробкой 24, Затем через кран 19 часть камеры под диафрагмой 18 заполн етс  сжатым газом под давлением, определ емым в зависимости от забойного давлени , при котором будет происходить фонтанна  добыча нефти. Полость гидроцилиндра 3 заполн етс  рабочей жидкостью 5 через отверстие в крышке гидроцилиндра 6 до фиксации поршн  9 фиксаторами 10 и герметично закрываетс  винтомпробкой 7, Перепускной клапан 21 предназначен дл  самозаполнени  колонны в случае спуска устройства на НКТ, так как плавающий поршень 16 прижат к седлу 15 буферной жидкостью, наход щейс  под давлением, равным давлению сжатого газа, и радиальные отверсти  14 перекрыты. После установки устройства на некотором рассто нии от верхних дыр перфорации эксплуатационной колонны и оборудовани  усть  скважины фонтанной арматурой производ т вызов притока из пласта. При этом под действием закачиваемого в скважину агента под давлением, которое Bbmie давлени  сжатого газа, в полости толкател  плавающий поршень 16 отжимаетс  вниз, открыва  отверсти  14, При вызове притока флюида толкатель 11 находитс  в крайнем нижнем положении, опира сь на ограничитель 13 хода, а уплотнительньй элемент 2 - в сжатом состо нии, В аварийной ситуации или при ремонте устьевого оборудовани  давление на устье скважины снижаетс . На такую же величину снижаетс  и забойное давление. При этом сжатый газ, расшир  сь, давит через диафрагму 17 на буферную жидкость, под давлением которой плавающий поршень 16 перемещаетс  вверх и садитс  в седло 15, перекрыва  отверсти  14 в толкателе.

В момент перекрыти  отверсти  14 под действием перепада давлени  под и над толкателем 11 последний (как поршень) перемещаетс  виерх, раздвигает фиксаторы 10 и передает усилие на поршень гидроцилиндра, под действием которого рабоча  жидкость из полости гидроцилиндра перетекает через отверстие 8 в полость уплотнительного элемента, при этом пружина 4 в гидроцилиндре сжимаетс . Уплотнительный элемент 2, расшир  сь перекрывает затрубное пространство, отсека  поток жидкости, устремившийс  по затрубью, при этом устройство срабатывает как гидроусилитель, увеличива  давление, вызывающее расширение уплотнительного элемента (во столько раз, во сколько площадь толкател  в верхней части в сечении

по уплотнени м 12 больше площади кольцевого поршн  9) , по сравнен1по с давлением, действующим на уплотнительный элемент вэатрубном пространт стве..

Срабатывание устройства происходит автоматически и практически одновременно происходит надежное перекрытие как трубного, так и затрубного пространства.

Дл  приведени  устройства в исходное положение в колонне труб создают давление, превьшающее давление сжатого газа, при этом плавающей поршень 16 смещаетс  вниз, открьша  отверсти  14 и перемеща  вниз толкатель 11, а следовательно, движетс  вниз и поршень 9 под действием избыточного давлени  в полости уплотнительного элемента и пружины 4. Давление в полости гидроцилиндра снижаетс  и в нее перетекает рабоча  жидкость из полости уплотнительного элемента. Таким образом, уплотнительньй элемент сжимаетс , поршень 9 фиксируетс  фиксаторами 10, т.е. устройство возвращаетс  в исходное положение.

Claims (1)

1. ГЛУБИННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с радиальными каналами, уплотнительный элемент, гидроцилиндр с подпружиненным поршнем и фиксатором, уста новленный с возможностью взаимодействия с поршнем и фиксатором подвижный толкатель с клапаном, имеющим седло и затвор, ограничитель хода толкателя и канал для сообщения полости толкателя с забоем скважины, отличающе е ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения срабатывания его в эксплуатационных скважинах, затвор клапана выполнен в виде плавающего поршня, образующего с толкателем камеру, внутри которой установлена эластичная диафрагма, причем часть камеры над диафрагмой заполнена буферной жидкостью, а под диафрагмой - сжатым газом.

   >