SU859609A1 - Automatic depth apparatus for closing borehole shaft - Google Patents

Automatic depth apparatus for closing borehole shaft Download PDF

Info

Publication number
SU859609A1
SU859609A1 SU792857512A SU2857512A SU859609A1 SU 859609 A1 SU859609 A1 SU 859609A1 SU 792857512 A SU792857512 A SU 792857512A SU 2857512 A SU2857512 A SU 2857512A SU 859609 A1 SU859609 A1 SU 859609A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
well
space
piston
packer
chamber
Prior art date
Application number
SU792857512A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бахвалов
Виктор Георгиевич Комаров
Лев Иосифович Локшин
Владимир Андреевич Опалев
Валерий Владимирович Пугачевский
Геннадий Александрович Чазов
Original Assignee
Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности filed Critical Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority to SU792857512A priority Critical patent/SU859609A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU859609A1 publication Critical patent/SU859609A1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

(54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ ГЛУБИННОЕ УСТРОРЭСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ Изобретение относитс  к нефтедобычи, в частности к конструкци м глубинных устройств , которые автоматически производ т перекрытие ствола скважины сразу же после прекращени  отбора жидкости из скважины как при фонтанном, так и при механизированном способе ее добычи. Известно устройство дл  перекрыти  фонтанных скважин, обеспечивающее автоматическое перекрытие ствола скважины при увеличении дебита выше оптимального и позвол ющее производить работы по ремонту глубинного оборудовани  скважины без ее глушени  1. Однако дл  пуска в эксплуатацию скважины , оборудованной вышеуказанным устройством , в колонне лифтовых труб необходимо создать избыточное давление или на скребковой проволоке спустить в скважину грузик, который ставит верхний уравнительный клапан в положение «Открыто, т. е. устройство  вл етс  полуавтоматическим , так как не обеспечивает автоматического открыти  клапана устройства дл  пр хода добываемой жидкости при пуске скважины в работу. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  глубинное устройство дл  перекрыти  ствола скважины перед подземным ремонтом, выполнекное в виде устанавливаемого на пакере цилиндрического корпуса с радиальными отверсти ми , в котором концентрично размещен жестко соединенный с ним патрубок, подвижный стакан, установленный между корпусом и патрубком, и поршень. Данное устройство  вл етс  полностью автоматическим, так как оно обеспечивает перекрытие ствола скважины при прекращении отбора из нее жидкости и соедин ет подпакерное пространство с надпакерным при пуске скважины в работу без проведени  каких-либо дополнительных операций 2. Однако во врем  добычи жидкости из скважины верхн   пружина посто нно находитс  в максимально нагруженном состо нии и подвергаетс  циклическим знакопеременным нагрузкам. Это приводит к преждевременному выходу пружины из стро  и, как следствие, к уменьшению срока службы устройства в целом.(54) AUTOMATIC DEPTH DEVICE FOR BREAKING THE BOTTOM SHORT The invention relates to oil production, in particular, to structures of deep-seated devices that automatically shut down the wellbore immediately after the cessation of fluid extraction from the well, both in the flow and in the mechanized method of its production. A device for blocking flow wells is known, providing automatic shut-off of the well bore with an increase in flow rate above the optimum and allowing to perform work on repairing the well’s downhole equipment without plugging it 1. However, to put the well equipped with the above device into operation, it is necessary to create an pressure or on the scraper wire to lower the weight into the well, which puts the upper balancing valve in the “Open” position, i.e. the device is semi-automatic, since it does not automatically open the valve of the device for the passage of the produced fluid during the start-up of the well. The closest to the proposed technical entity is a depth device for blocking the wellbore before underground repair, performed as a cylindrical body with radial holes mounted on the packer, in which a rigidly connected nozzle, movable cup, mounted between the body and the nozzle, is concentrically placed. and piston. This device is fully automatic, as it provides the wellbore overlap when the liquid is withdrawn from it and connects the sub-packer space with the nadpakner one when the well is put into operation without performing any additional operations 2. However, during the extraction of fluid from the well, the upper spring Constantly in the most loaded state and subjected to cyclic alternating loads. This leads to premature spring breakage and, consequently, to a decrease in the service life of the device as a whole.

Работа устройства св зана со значительными осевыми перемещени ми подвижного стакана (поршн ). Величина осевого перемещени  пр мо пропорциональна величине отверстий, через которые добываема  жидкость из подпакерного пространства поступает в надпакерное. Повыщение дебита скважины требует увеличени  размеров этих отверстий, что приводит к увеличению осевого перемещени  стакана (поршн ).The operation of the device is associated with significant axial movements of the movable sleeve (piston). The magnitude of the axial displacement is directly proportional to the size of the holes through which the produced fluid from the sub-packer space enters the supra-packer space. Increased well production requires an increase in the size of these holes, which leads to an increase in the axial displacement of the glass (piston).

Кроме того, при добыче продукции, представл ющей собой трехфазную смесь, нефть, газ и воду, из-за посто нно мен ющегос  фазового соотнощени  смеси подвижный стакан (поршень) посто нно выбрирует в осевом направлении, так как во врем  добычи жидкости он удерживаетс  в подпружиненном состо нии, омываемым его восход щим потоком добываемой жидкости. В результате увеличиваетс  износ сопр гаемых поверхностей указанных элементов, привод  к по влению зазоров и нарушению герметичности запорных органов устройства , т. е. при срабатывании устройства не происходит отсечение жидкости, наход щейс  в подпакерном пространстве, от жидкости в надпакерном пространстве. Устройство в целом перестает соответствовать предъ вленным к не.му требовани м. Таким образом, несмотр  на высокую надежность срабатывани , в результате уменьшени  функциональной надежности эксплуатационна  надежность устройства в целом оказываетс  весьма низкой.In addition, during the extraction of products consisting of a three-phase mixture, oil, gas and water, due to the constantly changing phase ratio of the mixture, the movable cup (piston) is constantly shaved axially, since during the extraction of the liquid it is held in spring condition washed by its upstream of produced fluid. As a result, the wear of the mating surfaces of these elements increases, resulting in gaps and impaired tightness of the device shut-off devices, i.e., when the device is triggered, the liquid in the sub-paccine space does not cut off from the liquid in the above-packer space. The device as a whole ceases to comply with the requirements imposed on non-requirements. Thus, despite the high reliability of operation, as a result of a decrease in the functional reliability, the operational reliability of the device as a whole turns out to be very low.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности устройства за счет исключени  циклических знакопеременных нагрузок, значительных осевых перемещений и вибрации подвижного стакана.The purpose of the invention is to improve the operational reliability of the device by eliminating cyclic alternating loads, significant axial movements and vibration of the movable sleeve.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено рабочим и управл ющим подпружиненным поршн ми и нижним и верхним золотниками с аксиальными каналами , причем рабочий поршень установлен в нижней части патрубка и жестко св зан с нижним золотником и порщнем, который жестко св зан с подвижным стаканом, а управл ющий подпружиненный порщень установлен в верхней части патрубка и жестко св зан с верхним золотником, при этом верхний и нижний золотники образуют камеру , сообщающуюс  с надпакерным и подпакерным пространствами, причем подвижный стакан выполнен с наклонными пазами , в которых установлены фиксаторы его крайнего верхнего и нижнего положений.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with working and control spring-loaded pistons and lower and upper spools with axial channels, the working piston being installed in the lower part of the nozzle and rigidly connected with the lower spool and the piston that is rigidly connected with the movable glass and a spring loaded control piston is installed in the upper part of the nozzle and rigidly connected with the upper spool, the upper and lower spools forming a chamber in communication with the supra-packer and sub-packer spaces, and under Vision glass is made with inclined slots, in which clamps of its extreme upper and lower positions are installed.

На фиг. 1 изображено устройство при добыче жидкости из скважины на поверхность , продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство при перекрытом стволе скважины; продольный разрез; на фиг, 4 - вид Б на фиг. 3.FIG. 1 shows a device for extracting fluid from a well to the surface, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 - device with a blocked borehole; lengthwise cut; FIG. 4 is a view B of FIG. 3

Автоматическое глубинное устройство дл  перекрыти  ствола скважины содержитAutomatic depth device for blocking the wellbore contains

корпус 1, установ тенный в скважине на пакере2 . Внутри корпуса размещен жестко соединенный с ним патрубок 3, а в кольцевом пространстве между корпусом 1 и патрубком 3 размещен подвижный стакан 4. В корпусе 1 выполнены отверсти  5, в подвижном стакане 4 выполнены отверсти  6 и в патрубке 3 также выполнены отверсти  7. При добыче жидкости из скважины, когда устройство сообщает подпакерное пространство с надпакерным, отверсти  6, 5 и 7 совпадают между собой. В нижней части подвижный стакан 4 жестко св зан с порщнем 8, на который оказывает давление среда подпакерного пространства. Нижн   часть патрубка 3 выполнена в виде камеры I, где размещен нижний золотник 9 и рабочий поршень 10, оба из которых жестко взаимосв заны между собой, а также с подвижным стаканом 4 и с поршнем 8. Верхн   часть патрубка 3 выполнена в виде герметичной камеры II с каналом, в котором размещен управл ющ.ий поршень 11, подпружиненный пружиной 12. На управл ющий поршень 11 оказывает взаимодействие среда подпакерного пространства. Управл ющий порщень 11 жестко св зан с верхним золотником 13, который также, как и нижний золотник 9, размещ,ен в камере I патрубка 3. В нижнем 9 и верхне.м 13 золотнике выполнены аксиальные каналы 14. Полость камеры соединена каналом 15 с надпакернымhousing 1 installed in the well on the packer2. A nozzle 3 rigidly connected to it is placed inside the housing, and a movable sleeve 4 is placed in the annular space between the housing 1 and nozzle 3. Holes 5 are made in case 1, holes 6 are made in moveable glass 4, and holes 7 are also made in nozzle 3. fluids from the well, when the device communicates the sub-packer space with the overpack, the holes 6, 5 and 7 coincide with each other. In the lower part, the movable cup 4 is rigidly connected to the pressure gauge 8, which is pressured by the environment of the subpacker space. The lower part of the nozzle 3 is made in the form of a chamber I, where the lower spool 9 and the working piston 10 are located, both of which are rigidly interconnected with each other, as well as with the movable cup 4 and the piston 8. The upper part of the nozzle 3 is made in the form of a sealed chamber II with the channel in which the control piston 11 is placed, spring-loaded 12. A control medium of the subpacker space interacts with the control piston 11. The control piston 11 is rigidly connected to the upper spool 13, which also, like the lower spool 9, is placed, is in chamber I of nozzle 3. In the lower 9 and upper m 13 of the spool axial channels 14 are made. The cavity of the chamber is connected by a channel 15 s. overpacker

0 пространством, а канало.м 16 - с подпакерным . В стенках подвижного стакана 4 выполнены наклонные пазы 17, в которых установлены фиксаторы 18 крайнего верхнего и нижнего положений стакана 4, закрепленные неподвижно на корпусе 1 устройства.0 space, and the channel. 16 m - with subpacker. In the walls of the movable cup 4 there are inclined grooves 17, in which clamps 18 of the extreme upper and lower positions of the cup 4 are mounted fixed on the device body 1.

Устройство работает следующим образом. После остановки насоса давление в пространстве над пакером 2 увеличитс  из-за повышени  уровн  жидкости в скважине. В результате управл ющий поршень 11 начинает опускатьс , сжима  пружину 12. При этом жестко св занный с управл ющим поршнем П верхний золотник 13 перемещаетс  вниз и открывает отверстие канала 16, св зывающего полость камеры с подпакерным пространством. В результате давление в полости III и в св занных с ней посредством аксиальных каналов 14 верхнем 13 и нижнем 9 золотниках полост х I и IV - возрастает и становитс  равнымThe device works as follows. After the pump stops, the pressure in the space above the packer 2 will increase due to an increase in the fluid level in the well. As a result, the control piston 11 starts to descend, compressing the spring 12. At the same time, the upper spool 13 rigidly connected with the control piston P moves down and opens the opening of the channel 16 connecting the chamber cavity with the sub-packer space. As a result, the pressure in cavity III and in the axial channels 14 connected with it through the upper 13 and lower 9 spools of cavities I and IV increases and becomes equal to

° подпакерному давлению. Вследствие разности площадей рабочего поршн  10 и порщн  8, рабочий поршень 10 совместно с нижним золотником 9 перемещаетс  вниз и открывает отверстие канала 15, соедин ющего полость камеры I с надпакерным пространством . В СВЯЗИ с тем, что рабочий порщень 10 жестко св зан с поршнем 8 и подвижным стаканом 4, последние получают° subpacker pressure. Due to the difference in the areas of the working piston 10 and the piston 8, the working piston 10 together with the lower valve 9 moves down and opens the opening of the channel 15 connecting the cavity of the chamber I with the supra-packer space. Due to the fact that the working piston 10 is rigidly connected with the piston 8 and the movable cup 4, the latter receive

осевое перемещение вниз с одновременным радиальным поворотом. Тело подвижного стакана 4 перекрывает отверсти  5 в корпусе 1 и 7 в патрубке 3. Этим обеспечиваетс  прекращение подачи жидкости из подпакерного пространства в надпакерное. Ствол скважины перекрыт . При перекрытом стволе скважины (фиг. 3) верхний золотник 13 перекрывает отверстие канала 15, соедин ющего полость камеры I с надпакерным пространством. Отверстие канала 16, соедин ющего полость камеры I с подпакерным пространством, открыто. Давление в полости камеры равно давлению в подпакерном пространстве.axial downward movement with simultaneous radial rotation. The body of the movable cup 4 closes the holes 5 in the housing 1 and 7 in the pipe 3. This ensures that the supply of liquid from the sub-packer space to the nadpacker space is stopped. The wellbore is blocked. When the wellbore (Fig. 3) is blocked, the upper spool 13 closes the opening of the channel 15 connecting the cavity of the chamber I with the supra-packer space. The opening of the channel 16 connecting the cavity of the chamber I with the subpacker space is open. The pressure in the cavity of the chamber is equal to the pressure in the subpacker space.

После спуска насоса в скважину и пуска его в эксплуатацию давление в надпакерном пространстве уменьщаетс  вследствие понижени  уровн  жидкости в скважине .After the pump is lowered into the well and its commissioning, the pressure in the overpack space decreases due to a decrease in the fluid level in the well.

Управл ющий порщень 11, вследствие уменьщени  давлени  жидкости в надпакерном пространстве, под действием пружины 12 движетс  вверх совместно с верхним золотником 13. При этом верхний золотник 13 открывает отверстие канала 15, св зывающего полость камеры I с надпакерным пространством, и закрывает отверстие канала 16, св зывающего полость камеры I с подпакерным пространством. Давление в камере становитс  равным надпакерному давлению. Вследствие уменьщени  давлени  на рабочий порщень 10 по отношению к давлению на порщень 8 последний совместно с рабочим порщнем 10, нижним золотником 9 и подвижным стаканом 4 перемещаетс  вверх. Движение продолжаетс  до перекрыти  нижним золотником 9 отверсти  канала 15, соедин ющего полость камеры с надпакерным пространством. В результате осевого перемещени  подвижного стакана 4 вверх и одновременного поворота его вокруг оси (осуществл емого в результате взаимодействи  рабочих поверхностей наклонных пазов 17 подвижного стакана 4 с фиксаторами 18, установленными непосредственно в корпусе 1 устройства ) отверсти  5, 6 и 7 совмещаютс , соедин   подпакерное и надпакерное пространство . Скважина готова к эксплуатации.The control piston 11, due to a decrease in the pressure of the fluid in the overpack space, under the action of the spring 12 moves upwardly together with the upper spool 13. The upper spool 13 opens the opening of the channel 15 connecting the cavity of the chamber I with the above-packer space, linking the cavity of chamber I with the sub-packer space. The pressure in the chamber becomes equal to the above-packer pressure. Due to the decrease in pressure on the working piston 10 with respect to the pressure on the piston 8, the latter, together with the working piston 10, the lower spool 9 and the movable cup 4, moves upwards. The movement continues until the lower spool 9 covers the aperture of the channel 15 connecting the cavity of the chamber with the above-packer space. As a result of the axial movement of the movable cup 4 upwards and its simultaneous rotation around the axis (carried out as a result of the interaction of the working surfaces of the inclined grooves 17 of the movable cup 4 with the latches 18 installed directly in the device case 1), the holes 5, 6 and 7 are aligned, the sub-packer and overpacker space. Well is ready for operation.

Экономи  при использовании предлагаемого устройства сводитс  к уменьщениюSaving when using the proposed device reduces to

количества подземных ремонтов скважины (сокращаетс  число подъемов и установок устройства, сокращаетс  вместе с этим глущение и последующее освоение скважины после ремонта), а также к увеличению текущей нефтедобычи, так как увеличиваетс  межремонтный период работы скважины. Экономический эффект на одну скважину с дебитом 40 т/сут при глубине скважины 1500 м составит в год примерно 2 тыс. руб. В целом по отрасли экономи  в год составит около 5-10 млн. руб.the number of underground repairs of the well (the number of lifts and installations of the device is reduced, together with this, the damping and subsequent well development after repair), as well as an increase in the current oil production, as the well overhaul period increases. The economic effect on one well with a flow rate of 40 tons / day with a well depth of 1500 m will be about 2 thousand rubles per year. In general, the industry will save about 5-10 million rubles a year.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 432278, кл. Е 21 В 43/12, 1974.1. USSR author's certificate number 432278, cl. E 21 B 43/12, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 184207, кл. Е 21 В 33/12, 1966 (прототип ) . No. 184207, cl. E 21 V 33/12, 1966 (prototype).
SU792857512A 1979-12-25 1979-12-25 Automatic depth apparatus for closing borehole shaft SU859609A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792857512A SU859609A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Automatic depth apparatus for closing borehole shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792857512A SU859609A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Automatic depth apparatus for closing borehole shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU859609A1 true SU859609A1 (en) 1981-08-30

Family

ID=20866971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792857512A SU859609A1 (en) 1979-12-25 1979-12-25 Automatic depth apparatus for closing borehole shaft

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU859609A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2293839C1 (en) Cutoff valve
SU859609A1 (en) Automatic depth apparatus for closing borehole shaft
RU2668100C1 (en) Device for well bottom flushing
RU128896U1 (en) DEVICE FOR TRANSFER OF WELLS, INCLUDING WATERFILLED, TO OPERATION ON TWO LIFT COLUMNS
US4371038A (en) Apparatus and method for injecting fluid into a well
EP0859126B1 (en) Method and apparatus for loading fluid into subterranean formations
RU2325508C2 (en) Circulating valve
RU2101463C1 (en) Packer-type device for selective testing of beds
US2963036A (en) Means for passing fluids through well tubing walls
SU737621A1 (en) Circulation valve for testing wells
SU933955A2 (en) Device for stopping-off a well
CN104895527A (en) Drilling-plug-free cementing device for full hole completion
SU819310A1 (en) Well cutting-off device
US3249055A (en) Pump
SU1310510A1 (en) Valve for casing string
SU991031A1 (en) Recirculation valve for formation testers
SU1716115A1 (en) Device for running tool under submersible electric centrifugal pump
SU1379450A1 (en) Sleeve for stepped cementing of casings
SU933954A1 (en) Apparatus for constructing gravel filter
RU2089728C1 (en) Device for testing strata
RU2126081C1 (en) Hoisting equipment for operation of wells
RU2097535C1 (en) Installation for hydraulically affecting formation
SU991030A1 (en) Cast-lift valve
SU1035192A1 (en) Arrangement for sealing casings in well
SU1461878A1 (en) Apparatus for performing hydraulic insulation of annulus of production ore-leaching wells