RU2043483C1 - Valve for well operation - Google Patents

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: valve for well operation has hollow body with passing channels and seals. Installed in body is rod with locking member rigidly connected with flexible member and charging unit. Valve is provided with, at least, two locking members arranged successively along body longitudinal axis and interconnected by rods. There are tight partitions installed between additional second and subsequent locking members. Made in body between each additional locking member and partition are additional passing channels. Besides, valve has rod retainer. When pressure rises, axial force reaches definite level and locks move upward. Rod is fixed. Valve is in open position until pressure drops to preset value determined by the difference between force of flexible member directed downward and retainer resistance. EFFECT: higher efficiency of oil well operation due to increased flow area of valve with its limited diameter. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технике добычи нефти, и может быть применено для управления давлением и расходом потока среды при запуске и эксплуатации скважины. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the technique of oil production, and can be used to control the pressure and flow rate of the medium during startup and operation of the well.

Известен клапан, содержащий полый корпус с входными и выходными отверстиями, уплотнительные элементы, узел зарядки, сильфоны, верхний из которых образует с корпусом камеру сжатого газа, а нижняя полость сообщающаяся с потоком жидкости, шток жестко связан с сильфоном и затворным элементом [1]
Известен клапан, включающий полый корпус с пропускным каналами и уплотнениями, установленными в корпусе шток с затворным элементом, жестко связанный с упругим элементом, и узел зарядки [2]
Эти клапана имеют низкую пропускную способность при их ограниченном диаметре, что снижает диапазон регулирования давлением в потоке скважинной жидкости, а значит, и забойного давления, особенно для высокодебитных скважин, а также и эффективность работы подъемника, особенно при поршневом вытеснении периодической эксплуатации газлифтных скважин.A known valve comprising a hollow body with inlet and outlet openings, sealing elements, a charging unit, bellows, the upper of which forms a compressed gas chamber with the body, and the lower cavity communicating with the fluid flow, the stem is rigidly connected to the bellows and the shutter element [1]
Known valve comprising a hollow body with throughput channels and seals installed in the body of the rod with a shutter element, rigidly connected with an elastic element, and a charging unit [2]
These valves have low throughput with a limited diameter, which reduces the range of pressure regulation in the flow of well fluid, and hence bottomhole pressure, especially for high production wells, as well as the efficiency of the lift, especially with piston displacement of periodic operation of gas lift wells.

Целью изобретения является повышение эффективности работы нефтяной скважины за счет увеличения пропускного сечения клапана при ограниченном его диаметре. The aim of the invention is to increase the efficiency of an oil well by increasing the throughput section of the valve with a limited diameter.

Положительный эффект при использовании изобретения заключается в увеличении добычи нефти и (или) уменьшении ее себестоимости за счет: расширения диапазона регулируемых давлений в потоке скважинной жидкости (подбора оптимального забойного давления, а также увеличения темпа подачи газа в колонну труб). С применением изобретения пропускная способность клапана при ограниченном его диаметре увеличивается в два и более раз. A positive effect when using the invention is to increase oil production and (or) reduce its cost due to: expanding the range of controlled pressures in the flow of well fluid (selecting the optimal bottomhole pressure, as well as increasing the rate of gas supply to the pipe string). With the application of the invention, the throughput of the valve with its limited diameter is increased by two or more times.

Достигается это следующим образом. Клапан для эксплуатации скважины снабжен по меньшей мере двумя затворными элементами, размещенными последовательно вдоль продольной оси корпуса и связанными стержнями между собой. Также он имеет герметичные перегородки, установленные между дополнительными вторым и последующими затворными элементами, причем в корпусе между каждым дополнительным затворным элементом и перегородкой выполнены дополнительные пропускные каналы. Кроме того, клапан снабжен фиксатором штока. This is achieved as follows. The valve for operating the well is provided with at least two shutter elements arranged sequentially along the longitudinal axis of the housing and connected by rods. It also has sealed partitions installed between additional second and subsequent shutter elements, with additional passage channels made in the housing between each additional shutter element and the partition. In addition, the valve is equipped with a stem lock.

На чертеже изображен общий вид клапана в закрытом состоянии. The drawing shows a General view of the valve in the closed state.

Клапан для эксплуатации скважины содержит полый корпус 1 с пропускными каналами 2 и 3, узел зарядки 4 и уплотнений 5. В корпусе клапана установлен упругий элемент 6, жестко связанный со штоком 7 основного затворного элемента 8 для герметичного разобщения двух полостей (в закрытом состоянии клапана) и регулирования потока среды через себя (в рабочем состоянии клапана). Последний в свою очередь соединен с дополнительным последующим затвором 9 через стержень 10. Затвор 9 может быть также связан через стержень 11 с последующим затворным элементом 12. Для повышения надежности одновременной герметизации связь между затворными элементами выполнена жестко или подвижно. Для клапана с тремя и более затворными элементами между ними устанавливают герметично разобщающую перегородку 13. Каждая последующая секция клапана затворных узлов с пропускными каналами и перегородками аналогична секции между вторым 9 и третьим 12 затворами. Также в корпусе 1 может быть установлен элемент 14, фиксирующий нижнее (закрытое) и верхнее (открытое) положение штока 7 с затворами. The valve for operating the well contains a hollow body 1 with passage channels 2 and 3, a charging unit 4 and seals 5. An elastic element 6 is installed in the valve body, which is rigidly connected to the stem 7 of the main shutter element 8 for tight separation of the two cavities (in the closed state of the valve) and regulating the flow of medium through itself (in the operating state of the valve). The latter, in turn, is connected to an additional subsequent shutter 9 through the rod 10. The shutter 9 can also be connected through the rod 11 to the subsequent shutter element 12. To improve the reliability of simultaneous sealing, the connection between the shutter elements is rigidly or movably. For a valve with three or more gate elements, a hermetically disconnecting partition 13 is installed between them. Each subsequent section of the valve of the gate assemblies with passage channels and partitions is similar to the section between the second 9 and third 12 gates. Also in the housing 1 can be installed element 14, fixing the lower (closed) and upper (open) position of the rod 7 with valves.

Клапан работает следующим образом. При его функционировании давление действует на упругий элемент 6 и затворы 8, 9 (двухзатворный клапан) или 8, 9 и 12 (трехзатворный клапан). При повышении давления увеличивается осевая сила, направленная на преодоление сопротивления упругого элемента 6 и фиксатора 14. При достижении осевой силы определенного значения затворы 8, 9 или 8, 9 и 12 одновременно перемещаются вверх и клапан открывается. При этом шток 7 фиксируется с помощью узла 14 в верхнем положении, и тем самым обеспечивается максимально возможная пропускная способность для инжектирования потока среды через себя. Клапан находится в открытом состоянии до снижения давления до заданного значения, определяемого разницей между усилием упругого элемента 6 вниз и сопротивлением фиксатора 14 на перемещение штока 7. После снижения давления до заданного значения затворы 8, 9 и 8, 9 и 12 одновременно перемещаются вниз и приводят к герметичному закрытию клапана. При этом шток 7 фиксируется узлом 14 и за счет этого создается сопротивление для повторного открытия клапана. The valve operates as follows. During its functioning, the pressure acts on the elastic element 6 and the valves 8, 9 (two-way valve) or 8, 9 and 12 (three-way valve). With increasing pressure, the axial force increases, aimed at overcoming the resistance of the elastic element 6 and the latch 14. When the axial force reaches a certain value, the valves 8, 9 or 8, 9 and 12 simultaneously move up and the valve opens. In this case, the rod 7 is fixed using the node 14 in the upper position, and thereby provides the maximum possible throughput for injecting the flow of the medium through itself. The valve is in the open state until the pressure drops to a predetermined value, determined by the difference between the force of the elastic element 6 down and the resistance of the latch 14 to move the rod 7. After reducing the pressure to a predetermined value, the valves 8, 9 and 8, 9 and 12 simultaneously move down and bring to tight valve closure. In this case, the stem 7 is fixed by the node 14 and due to this, resistance is created for the valve to re-open.

Claims (1)

КЛАПАН ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ, включающий полый корпус с пропускными каналами и уплотнениями, установленные в корпусе шток с основным затворным элементом, жестко связанный с упругим элементом, и узел зарядки, отличающийся тем, что он снабжен одним дополнительным затворным элементом, связанным через стержень с основным затворным элементом или несколькими дополнительными затворными элементами, размещенными последовательно вдоль продольной оси корпуса и связанными стержнями между собой, герметичными перегородками и фиксатором штока, причем герметичные перегородки установлены между дополнительными вторым и последующими затворными элементами, а в корпусе между каждым дополнительным затворным элементом и перегородкой выполнены дополнительные пропускные каналы. VALVE FOR OPERATION OF A WELL, including a hollow body with passage channels and seals, a rod with a main shutter element installed in the body, rigidly connected to an elastic element, and a charging unit, characterized in that it is provided with one additional shutter element connected through a rod to the main shutter an element or several additional shutter elements arranged sequentially along the longitudinal axis of the housing and connected by rods to each other, sealed partitions and a rod lock , The sealed baffle mounted between the second and the subsequent additional valve elements, and the housing gate between each additional member and the partition are made more transport channels.

Images