RU2645311C1 - Скважинный управляемый электромеханический клапан - Google Patents
Скважинный управляемый электромеханический клапан Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645311C1 RU2645311C1 RU2016136053A RU2016136053A RU2645311C1 RU 2645311 C1 RU2645311 C1 RU 2645311C1 RU 2016136053 A RU2016136053 A RU 2016136053A RU 2016136053 A RU2016136053 A RU 2016136053A RU 2645311 C1 RU2645311 C1 RU 2645311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- tube
- pressure
- fittings
- measuring
- Prior art date
Links
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/16—Control means therefor being outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть применено для одновременно-раздельной эксплуатации пластов и при текущем ремонте скважин без их глушения. Клапан состоит из корпуса, переводника с типовым присоединительным разъемом или с разъемом типа «мокрый контакт», микроэлектродвигателя, питающегося от «нулевой точки» электродвигателя ЭЦН, редуктора с винтопарой, полого штока с проходным каналом для измерения давления в пласте, дифференциального поршня, выравнивающего скважинное и пластовое давления, вспомогательного и управляемого клапана, к которому герметично подсоединена штуцерная трубка с внутренним зазором, в котором проходит трубка для измерения пластового давления, состыкованная с проходным каналом в полом штоке и герметично соединенная со вспомогательным клапаном. Штуцерная трубка сверху выполнена с радиальными отверстиями, а снизу - с каплевидными штуцерами и заглушена герметичной пробкой, внутри которой проходит нижний конец трубки для измерения пластового давления. Против штуцеров в ниппеле выполнена проточка, гидравлически соединенная через штуцеры с входными каналами в ниппеле. Технический результат заключается в обеспечении надежного и плавного регулирования дебита скважины и измерении пластового давления в процессе эксплуатации пласта. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано с электроцентробежными насосами для одновременно-раздельной эксплуатации пластов и при текущем ремонте скважин без их глушения.
Известна насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины [Патент РФ №2563262, МПК Е21В 43/12 и Е21В 43/14, опубликован 20.09.2015], содержащая наземную станцию управления, электродвигатель центробежного насоса с питающим кабелем, телемеханическую систему, включающую блоки регулирования притока и учета пластовых продуктов и регулируемые электроприводные клапаны, электроприводы которых питаются через дополнительный кабель, подвижные соединения концевых штуцеров и гладких ниппелей, образующих телескопическое соединение стыковочного узла.
Предлагаемая насосная установка, безусловно, выполняет все предусмотренные функции одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине. Однако телескопическое соединение не обеспечивает отсечения пластов и глушение скважины для ремонта насосного оборудования. К тому же установка требует отдельные кабели, питающие электропривод регулируемого клапана и блок телемеханики и контроля притока и учета состава добываемой жидкости, что приводит к необходимости прокладки и крепления их рядом с силовым кабелем для питания электродвигателя ЭЦН и соответственно перетиранию их при спуске в горизонтальные скважины.
Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Эта цель достигается тем, что дополнительно к управляемому электромеханическому клапану герметично подсоединена штуцерная трубка с внутренним зазором, в котором проходит трубка для измерения пластового давления, состыкованная с проходным каналом в полом штоке и герметично соединенная с вспомогательным клапаном, штуцерная трубка сверху выполнена с радиальными выходными отверстиями, а снизу - с каплевидными штуцерами, в нижнем торце штуцерная трубка заглушена герметичной пробкой, внутри которой проходит нижний конец уплотняемой трубки для измерения пластового давления, напротив штуцеров в ниппеле выполнена проточка, гидравлически соединенная через штуцеры с входными каналами в ниппеле.
На фиг. 1 показан разрез общего вида скважинного управляемого электромеханического клапана: 1 - корпус; 2 - переводник присоединительный; 3 - типовой разъем или разъем типа «мокрый контакт»; 4 - блок управления телеметрией и микроэлектродвигателем; 5 - микроэлектродвигатель; 6 - редуктор; 7 - гайка винтопары; 8 - шарикоподшипники; 9 - винт; 10 - датчик давления; 11 - датчик температуры; 12 - полый шток; 13 - круговая полость; 14 - радиальное отверстие в штоке; 15 - проходной канал в штоке; 16 - радиальное отверстие в корпусе для скважинного давления; 17 - дифференциальный поршень; 18 - радиальное отверстие в полом штоке для пластового давления; 19 - управляемый (основной) клапан; 20 - вспомогательный (малый) клапан; 21 - седло вспомогательного клапана; 22 - выходной канал вспомогательного клапана; 23 - выходные радиальные отверстия в корпусе; 24 - зазор между штуцерной трубкой и трубкой для пластового давления; 25 - седло управляемого клапана; 26 - выходные отверстия в штуцерной трубке; 27 - трубка для пластового давления; 28 - штуцерная трубка; 29 - каплевидные штуцеры; 30 - входные каналы; 31 - пробка; 32 - проточка в ниппеле; 33 - ниппель; 34 - уплотнения.
На фиг. 2 показан разрез общего вида скважинного управляемого электромеханического клапана в максимально открытом положении управляемого клапана и штуцерной трубки: обозначения те же, что на фиг. 1.
На фиг. 3 показано сечение по линии А в разрезе: 1 - корпус; 27 - трубка для измерения пластового давления; 28 - штуцерная трубка; 30 - входные каналы; 32 - проточка в ниппеле; 33 - ниппель.
На фиг. 4 показан фрагмент штуцерной трубки вид Б: 28 - штуцерная трубка; 29 - каплевидные штуцеры.
Предлагаемый скважинный управляемый механический клапан (фиг. 1, 2) состоит из корпуса 1, присоединительного переводника 2, уплотняемого с помощью колец 34, типового разъема или разъема типа «мокрый контакт» 3, блока управления микроэлектродвигателем и телеметрией 4, микроэлектродвигателя 5 с редуктором 6, винтопары с гайкой 7, жестко посаженной на выходной вал редуктора 6 и зацентрированной в двух шарикоподшипниках 8, внутри которой перемещается винт 9 с жестко сочлененным с уплотняемым кольцами 34 в корпусе 1 полым штоком 12 с проходным каналом 15 и радиальным отверстием 14 для гидравлической связи с круговой полостью 13 и датчиком давления 10, гидравлически связанным с круговой полостью 13 и радиальным отверстием 14 с проходным каналом 15. Датчик температуры 11 находится непосредственно на корпусе 1. Уплотняемый кольцами 34 дифференциальный поршень 17 выравнивает скважинное давление через радиальное отверстие 16 в корпусе 1 с пластовым давлением через радиальное отверстие 18 в полом штоке 12. С нижним торцом полого штока 12 герметично сочленен уплотняемый кольцами 34 вспомогательный (малый) клапан 20 со вспомогательным седлом 21, опирающимся на верхний торец штуцерной трубки 28, выполняющей функцию седлодержателя и размещенной во внутренней полости управляемого (основного) клапана 19. Вспомогательный клапан 20 окружен микрополостью с выходным каналом 22, соединяющимся гидравлически через выходные радиальные отверстия 23 в корпусе 1 со скважинным давлением. Управляемый клапан 19 сидит в седле 25, функцию седлодержателя выполняет ниппель 33. В нижнюю часть управляемого клапана 19, выполненную с герметичной полостью, ввинчена штуцерная трубка 28, в которой с небольшим зазором 24 проходит трубка 27 для измерения пластового давления, последняя верхним концом герметично состыкована с нижним концом проходного канала 15 полого штока 12. Штуцерная трубка 28 в верхней части выполнена с выходными радиальными отверстиями 26, а в нижней части - с каплевидными штуцерами 29, открывающими напротив проточек 32 в ниппеле 33 проход скважинной жидкости из входных каналов 30. Нижняя часть щтуцерной трубки 28 заглушена герметичной пробкой 31 на резьбе, внутри которой перемещается трубка 27 для измерения пластового давления на величину хода вспомогательного (малого) клапана 20 при его открытии. Пробка 31 и трубка 27 загерметизированы уплотнениями 34. Ниппель 33 оканчивается резьбой для присоединения якоря-пакера с целью разделения пластового давления и скважинного (или вышележащего пласта) при одновременно-раздельной эксплуатации пластов.
Предлагаемый скважинный управляемый электромеханический клапан (фиг. 1, 2) работает следующим образом.
Управляемый электромеханический клапан работает в компоновке с электроцентробежным насосом УЭЦН и через типовой разъем или разъем типа «мокрый контакт» питается от «нулевой точки» погружного электродвигателя ПЭД (на фиг. 1 не показан). Ниппелем 33 электромеханический клапан состыкован с якорем-пакером (также не показан). Для надежного закрытия-открытия управляемого электромеханического клапана он выполнен двухступенчатым - с вспомогательным (малым) клапаном 20, размещенным во внутренней полости управляемого (основного) клапана 19. Оба клапана герметично состыкованы с полым штоком 12 для управления последними и измерения пластового давления датчиком 10 с помощью кольцевой полости 13 и гидравлически связанным с ней радиальным отверстием 14 в полом штоке 12. Электромеханический клапан устанавливается над продуктивным пластом и заякоривается якорем-пакером с проходным каналом. Затем с наземной станции (не показанной на фиг. 1) подается команда на блок управления телеметрии 4: «открыть или частично приоткрыть» клапан 19, регулируя тем самым зазор между клапаном 19 и его седлом 23. Команда исполняется микроэлектродвигателем 5 с редуктором 6 с помощью винтопары, зацентрированной шарикоподшипниками 8 и состоящей из гайки 7 и винта 9, жестко сочлененного с полым штоком 12, передающим осевое перемещение также жестко сочлененному с ним вспомогательному клапану 20 для его открытия. Сначала вспомогательный клапан 20 выходит из седла 21, открывая выход пластовому давлению через зазор 24, штуцерную трубку 28, чуть приоткрытые каплевидные штуцеры 29 в проточке 32 и входной канал 30 (фиг. 3 и фиг. 4) в окружающую вспомогательный поршень микрополость с выходным каналом 22, сообщающимся с выходным отверстием 23 в корпусе 1 со скважинным пространством над пакером. Затем полый шток 12 продолжает двигаться вверх вместе со вспомогательным клапаном 20 до упора его выступом в верхнюю часть (потолок внутренней полости) управляемого клапана 19 и начинает открывать управляемый клапан 19. Для свободного и независимого от пластового и скважинного давлений при открытии и закрытии управляемого клапана 19 предусмотрен подвижный дифференциальный поршень 17, который выравнивает давления под управляемым клапаном 19 и над ним. Подвижный дифференциальный поршень 17 загерметизирован уплотнениями 34 относительно корпуса 1 и полого штока 12. В полости между дифференциальным поршнем 17 и управляющим клапаном 19 предусмотрено радиальное отверстие 18 в полом штоке 12 для пластового давления, а в полости над дифференциальным поршнем 17 в корпусе 1 предусмотрено проходное радиальное отверстие 16 для скважинного давления. Выравненные таким образом скважинное и пластовое давления над и под управляемым клапаном 19 совершенно не препятствуют его закрытию-открытию. Открываясь, управляемый клапан 19 одновременно перемещает штуцерную трубку 28 с выходными отверстиями 26 и с каплевидными штуцерами 29 против проточки 32 и открывает доступ жидкости из входных каналов 30, т.е. из продуктивного пласта. Таким образом, при равномерном открытии управляемого клапана 19 осуществляется плавное регулирование потока жидкости через систему «клапан-штуцер». Нелинейная квадратичная зависимость пропускания потока жидкости (дебита) скважины от линейного перемещения открывающегося клапана линеаризуется пропускной способностью системы «клапан-штуцер» за счет каплевидных штуцеров 29. С помощью трубки 27 измеряется датчиком 10 пластовое давление как в статическом (при заглушенной скважине), так и в динамическом режиме при эксплуатации продуктивного пласта. При установке второго и последующего пакеров с управляемыми клапанами над вторым и последующим пластом обеспечивается одновременно-раздельная эксплуатация пластов, разделенных пакерами. Клапан обеспечивает надежное отсечение пласта для проведения подземного ремонта скважины без ее глушения.
Технический эффект: управляемый электромеханический клапан обеспечивает надежное и плавное регулирование дебита скважины и измерение пластового давления в процессе эксплуатации пласта.
Claims (1)
- Скважинный управляемый электромеханический клапан, включающий корпус, присоединительный переводник с типовым разъемом или разъемом типа «мокрый контакт», кабель питания, блоки контроля давления, температуры и управления микроэлектродвигателем, питающимся от «нулевой точки» электродвигателя центробежного насоса, редуктор с выходным валом, жестко соединенным с гайкой винтопары, винт, соосно сочлененный с полым штоком с проходным каналом для измерения пластового давления, подвижный дифференциальный поршень, выравнивающий скважинное и пластовое давления, вспомогательный клапан с выходным каналом в полость скважины и управляемый клапан с седлодержателем, отличающийся тем, что дополнительно к управляемому электромеханическому клапану герметично подсоединена штуцерная трубка с внутренним зазором, в котором проходит трубка для измерения пластового давления, состыкованная с проходным каналом в полом штоке и герметично соединенная со вспомогательным клапаном, штуцерная трубка сверху выполнена с радиальными выходными отверстиями, а снизу - с каплевидными штуцерами, в нижнем торце штуцерная трубка заглушена герметичной пробкой, внутри которой проходит нижний конец уплотняемой трубки для измерения пластового давления, против штуцеров в ниппеле выполнена проточка, гидравлически соединенная через штуцеры с входными каналами в ниппеле.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136053A RU2645311C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Скважинный управляемый электромеханический клапан |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136053A RU2645311C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Скважинный управляемый электромеханический клапан |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645311C1 true RU2645311C1 (ru) | 2018-02-20 |
Family
ID=61226980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016136053A RU2645311C1 (ru) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Скважинный управляемый электромеханический клапан |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645311C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706083C1 (ru) * | 2019-03-18 | 2019-11-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Скважинный управляемый электромеханический клапан |
CN113605865A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-11-05 | 周静 | 一种适用于海上油田智能分层开采装置的控制*** |
RU2761913C1 (ru) * | 2021-07-27 | 2021-12-14 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Скважинный клапан с управляемым электроприводом |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090288824A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-11-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-zone formation fluid evaluation system and method for use of same |
RU2380522C1 (ru) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты) |
RU2482267C2 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-05-20 | Олег Сергеевич Николаев | Система регулирования дебита скважины |
RU2523590C1 (ru) * | 2013-06-03 | 2014-07-20 | Олег Сергеевич Николаев | Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины |
RU2563262C2 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-09-20 | Олег Сергеевич Николаев | Клапанная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины |
RU2588072C1 (ru) * | 2015-03-16 | 2016-06-27 | Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" | Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины |
-
2016
- 2016-09-06 RU RU2016136053A patent/RU2645311C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090288824A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-11-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-zone formation fluid evaluation system and method for use of same |
RU2380522C1 (ru) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты) |
RU2482267C2 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-05-20 | Олег Сергеевич Николаев | Система регулирования дебита скважины |
RU2523590C1 (ru) * | 2013-06-03 | 2014-07-20 | Олег Сергеевич Николаев | Однопакерное устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины |
RU2563262C2 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-09-20 | Олег Сергеевич Николаев | Клапанная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины |
RU2588072C1 (ru) * | 2015-03-16 | 2016-06-27 | Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" | Установка для одновременно-раздельной добычи из двух пластов скважины |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706083C1 (ru) * | 2019-03-18 | 2019-11-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Скважинный управляемый электромеханический клапан |
CN113605865A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-11-05 | 周静 | 一种适用于海上油田智能分层开采装置的控制*** |
RU2761913C1 (ru) * | 2021-07-27 | 2021-12-14 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Скважинный клапан с управляемым электроприводом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7654333B2 (en) | Downhole safety valve | |
US9267345B2 (en) | Flow activated circulating valve | |
RU2645311C1 (ru) | Скважинный управляемый электромеханический клапан | |
RU2512228C1 (ru) | Установка одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины с телемеханической системой | |
RU2516708C2 (ru) | Скважинный клапан-отсекатель | |
US9631456B2 (en) | Multiple piston assembly for safety valve | |
US10378532B2 (en) | Positive displacement plunger pump with gas escape valve | |
RU2563262C2 (ru) | Клапанная насосная установка для одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины | |
RU2578078C2 (ru) | Программно-управляемая нагнетательная скважина | |
US9810039B2 (en) | Variable diameter piston assembly for safety valve | |
RU2014141711A (ru) | Способ одновременно-раздельной эксплуатации двухпластовой скважины и скважинная насосная установка для его осуществления | |
CA2790113A1 (en) | Valve system | |
US20230028424A1 (en) | Apparatuses, systems and methods for hydrocarbon material from a subterranean formation using a displacement process | |
US10450833B2 (en) | Self-regulating flow control device | |
NO20181308A1 (en) | Ball mechanism-increased/enhanced initial rotation-opening of ball | |
RU2620700C1 (ru) | Скважинный управляемый электромеханический клапан | |
RU2702187C1 (ru) | Глубиннонасосная нефтедобывающая установка (варианты) | |
US9383029B2 (en) | Multiple piston pressure intensifier for a safety valve | |
RU2513896C1 (ru) | Установка одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов одной скважиной | |
RU2706083C1 (ru) | Скважинный управляемый электромеханический клапан | |
US20240052732A1 (en) | Hydraulically actuated double-acting positive displacement pump system for producing fluids from a wellbore | |
RU2700973C1 (ru) | Штанговый глубинный вставной насос | |
CA2982072C (en) | Jet pump lift system for producing hydrocarbon fluids | |
CA2540997A1 (en) | Downhole safety valve | |
CA2961304C (en) | Method of manufacturing a side pocket mandrel body |