SU924354A1

SU924354A1 - Gas-lift valve

Info

Publication number: SU924354A1
Application number: SU802919230A
Authority: SU
Inventors: Lev M Lunts; Eduard P Mokrishchev
Original assignee: Kazakhsk Gni Pi Neftyanoj
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти газлифтным способом, в частности к газлифтным клапанам. $The invention relates to devices for oil extraction by gas lift method, in particular to gas lift valves. $

Известен газлифтный клапан, содержащий чувствительный элемент, запорный и регулирующий органы, размещенные в корпусе с каналами, причем чувствительный элемент, управляекый газовым давлением, выполнен в виде металлического сильфона, обеспечивающего надежную герметизацию камеры [1] .Known gas-lift valve containing a sensitive element, shut-off and regulating bodies, placed in the housing with channels, and the sensitive element, controlled by gas pressure, made in the form of a metal bellows, ensuring reliable sealing of the chamber [1].

Недостатками данного клапана являются низкая надежность и сложность изготовления сильфонного узла.The disadvantages of this valve are low reliability and complexity of manufacturing bellows assembly.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности автоматичес- ,θ кого регулирования расхода газа, поступившего в подъемную колонну, и снижение вибрации клапана.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by providing the possibility of automatic control of the gas flow rate, which entered the lifting column, and reducing the valve's vibration.

Указанная цель достигается тем, что запорный орган выполнен в виде эластичной втулки, внутренняя полость 25 которой сообщается каналами с входом и выходом клапана через регулирующий орган, который установлен с возможностью взаимодействия с чувствительным элементом. 30This goal is achieved by the fact that the locking body is made in the form of an elastic sleeve, the internal cavity 25 of which is communicated by channels with the inlet and outlet of the valve through the regulating body, which is installed with the ability to interact with the sensitive element. thirty

22

На чертеже схематически представлен газлифтный клапан.The drawing schematically shows a gas-lift valve.

Клапан содержит корпус 1 и размещенные в нем чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны 2, запорный орган, состоящий из эластичной (резиновой) втулки 3, установленной соосно с корпусом 1 на сердечнике 4, и регулирующий орган, выполненный в виде двухседельного шарикового золотника 5, подпружиненного пружиной 6.The valve includes a housing 1 and placed in it a sensing element made in the form of a membrane 2, a locking member consisting of an elastic (rubber) sleeve 3 installed coaxially with the housing 1 on the core 4, and a regulating member made in the form of a double-seat ball valve 5, spring loaded 6.

Корпус 1 имеет входную 7 и выходную 8 полости, которые могут сообщаться с кольцевым пространством скважины посредством канала 9, а с внутренним пространством подъемной колонны - посредством канала 10.The housing 1 has an inlet 7 and outlet 8 cavity, which can communicate with the annular space of the well through the channel 9, and with the inner space of the lifting column - through the channel 10.

Мембрана 2 образует совместно с корпусом 1 герметичную камеру 11, внутри которой установлена пружина 12 задания, предназначенная для компенсации, усилий, развиваекых на мембране 2.The membrane 2 forms, together with the housing 1, a sealed chamber 11, inside which the spring 12 of the task is installed, designed to compensate for the forces developed on the membrane 2.

Эластичная втулка 3 образует совместно с сердечником 4 управляющую полость 13, связанную каналами 14 и 15 с входной и выходной полостями через золотник 5, имеющий возможность контакта с · мембраной 2 через толкатель 16.The elastic sleeve 3 forms, together with the core 4, a control cavity 13 connected by channels 14 and 15 with the input and output cavities through the spool 5, having the possibility of contact with the membrane 2 through the plunger 16.

33

924354924354

4four

Регулируя степень сжатия пружины 12 задания, задают давление открытия клапана. Перепад давления, при котором происходит закрытие клапана, задают, регулируя сжатие пружины 6.Adjusting the compression ratio of the spring 12 of the job, set the opening pressure of the valve. The differential pressure at which the valve closes, set, adjusting the compression of the spring 6.

Настроенный клапан устанавливают в скважине на подъемной колонке· таким образом, чтобы входная полость 7 сообщалась с кольцевым пространством скважины, а выходная полость 8 - с внутренним пространством подъемной колонны.The tuned valve is installed in the well on the lifting column · so that the inlet cavity 7 communicates with the annular space of the well, and the outlet cavity 8 - with the inner space of the lifting column.

Клапан работает следующим образом.The valve operates as follows.

Если давление газа во входной полости 7 ниже давления настройки клапана, пружина 12 задания, воздействуя на мембрану 2 и толкатель 16, перемещает золотник 5 вниз, перекрывая канал 15, сообщающий управляющую полость 13 с выходной полостью 8 (как показано на чертеже), и открывая канал 14, сообщающий управляющую полость 13 с входной полостью 7, что приводит к выравниванию давления в полостях 7 и 13 и запиранию клапана, так как при этом на нижнюю половину эластичной втулки 3 действует перепад давлений входного (большего) в полости 13 и выходного (меньшего) в полости 8, который прижимает нижнюю часть втулки 3 к стенкам корпуса 1.If the gas pressure in the inlet cavity 7 is lower than the valve setting pressure, the spring 12 of the reference, acting on the diaphragm 2 and the pusher 16, moves the spool 5 downward, blocking the channel 15, which communicates the control cavity 13 with the output cavity 8 (as shown in the drawing), and opening channel 14, which communicates the control cavity 13 with the inlet cavity 7, which leads to pressure equalization in cavities 7 and 13 and valve closure, since the lower half of the elastic sleeve 3 is affected by a pressure drop of the inlet (larger) in the cavity 13 and the output (smaller ) in p Lost 8, which presses the lower sleeve part 3 to the walls of the housing 1.

При повышении давления во входной полости 7 выше давления настройки мембрана 2 прогибается вверх, сжимая пружину 12 задания, при этом золотником 5 под действием пружины б перемещается вверх, перекрывая канал 14, сообщающий полость 13 с полостью 7, и открывая канал 15, сообщающий полость 13 с полостью 8, в результате чего давление в полостях 13 и 8 выравнивается, а втулка 3 сжимается под действием более высокого, чем в полости 13 входного давления д полости 7, открывая клапан.'When the pressure in the inlet cavity 7 is higher than the setting pressure, the membrane 2 bends upward, compressing the spring 12 of the task, while the spool 5 moves upward under the action of the spring b, blocking the channel 14, communicating the cavity 13 with the cavity 7, and opening the channel 15, informing the cavity 13 with a cavity 8, as a result of which the pressure in the cavities 13 and 8 is equalized, and the sleeve 3 is compressed under the action of a higher pressure than in the cavity 13 of the input pressure g of the cavity 7, opening the valve.

После открытия клапана газ из кольцевого пространства скважины, проходя по кольцевому зазору (между втулкой 3 и корпусом 1) и каналу 10 поступает в подъемную колонну, вы- , зывая снижение давления в ней и, ка! следствие, рост перепада давлений в полостях 7 и 8.After the valve is opened, gas from the annular space of the well, passing through the annular gap (between sleeve 3 and housing 1) and channel 10 enters the lifting column, causing pressure drop in it and, ka! consequence, the increase in pressure drop in cavities 7 and 8.

Когда усилие, создаваемое перепадом давлений и действующее на золотIник 5, превышает усилие пружины 6,When the force created by the differential pressure and acting on the gold 5, exceeds the force of the spring 6,

золотник 5 перемещается вниз, что приводит к повышению давления в управляющей полости 13, в результате чего эластичная втулка 3 расширяется, а расход газа, поступающий в подъемную колонну, уменьшается.the spool 5 moves downwards, which leads to an increase in pressure in the control cavity 13, as a result of which the elastic sleeve 3 expands and the gas flow entering the lifting column decreases.

Уменьшение расхода газа приводит к росту давления в подъемной колонне и, как следствие, снижению перепада давлений, действующего на золотник 5, в результате чего последний под действием пружины 6 перемещается вверх, давление в полости 13 снижается, втулка 3 сжимается, а расход газа, поступающего, в подъемную колонну, увеличивается.Reducing the flow rate of the pressure in the lifting column and, consequently, reducing the pressure differential acting on the spool 5, resulting in the latter under the action of the spring 6 moves upward, the pressure in the cavity 13 decreases, the sleeve 3 is compressed, and the flow rate of gas entering , in a lifting column, increases.

В дальнейшем при повышении пере-, пада давлений, действующего на золотник 5, эластичная втулка 3 расширяется, уменьшая расход газа, проходящего через клапан, а при снижении перепада давлений втулка 3 сжимается, увеличивая расход газа. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование расхода газа, поступившего в подъемную колонну скважины.Subsequently, with an increase in over-pressure drop acting on the spool 5, the elastic sleeve 3 expands, reducing the flow rate of gas passing through the valve, and as the pressure drop decreases, the sleeve 3 contracts, increasing the flow rate of gas. Thus, automatic regulation of the flow rate of gas entering the well column is carried out.

Claims

Claim

A gas-lift valve containing a sensing element, a shut-off and regulating bodies placed in a housing with channels, characterized in that, in order to increase the reliability of the device by providing the possibility of automatic control of the flow rate of gas entering the lifting column, and reducing valve vibration, the shut-off member made in the form of an elastic sleeve, the internal cavity of which is communicated by channels with the inlet and outlet of the valve through the regulating body, which is installed with the ability to interact with the senses element.