RU2734286C1 - Клапан для закачки жидкости в скважину - Google Patents
Клапан для закачки жидкости в скважину Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734286C1 RU2734286C1 RU2019124376A RU2019124376A RU2734286C1 RU 2734286 C1 RU2734286 C1 RU 2734286C1 RU 2019124376 A RU2019124376 A RU 2019124376A RU 2019124376 A RU2019124376 A RU 2019124376A RU 2734286 C1 RU2734286 C1 RU 2734286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- cylindrical support
- ball
- channels
- radial
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 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
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
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)
- Check Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления из полости электроцентробежных насосов и колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) различных видов осадков, например неорганических солей, твердых взвешенных частиц песка, асфальтосмолистых и др. веществ. Клапан для закачки жидкости в скважину содержит корпус с верхним и нижним присоединительными резьбами, запорный элемент в виде шара, пружину с регулятором силы ее сжатия, неподвижный полый шток в виде цилиндрической опоры со сквозными радиальными каналами для протока жидкости из колонны насосно-компрессорных труб, ограничитель перемещения шара. Внутри цилиндрической опоры, выполненной ступенчатой, размещен гидрораспределитель потоков со сквозными непересекающимися между собой радиальными и вертикальными каналами. Радиальные каналы гидрораспределителя сообщены с радиальными каналами цилиндрической опоры и соединены между собой центральным вертикальным каналом, перекрытым в нижнем торце дополнительным подпружиненным шаром. Наружная поверхность верхней ступени цилиндрической опоры выполнена с диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса клапана. Достигается технический результат – повышение надежности работы клапана в условиях присутствия в добываемой продукции твердых взвешенных частиц и обеспечение возможности удаления осадков из погружного оборудования использованием малых объемов химических реагентов. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления из полости электроцентробежных насосов и колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) различных видов осадков, например, неорганических солей, твердых взвешенных частиц песка, асфальтосмолистых и др. веществ.
При образовании осадков в НКТ и полости электроцентробежного насоса происходят снижение подачи насоса из-за значительного увеличения сопротивлений в погружном оборудовании и возникновение аварийной ситуации.
На выходе из электроцентробежного насоса (ЭЦН) в насосно-компрессорных трубах устанавливаются обратный и сбивной клапаны. Обратный клапан при остановке насоса предупреждает излив жидкости из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину и раскручивание вала насоса в обратном направлении. Сбивной клапан позволяет, напротив, освободить НКТ от жидкости для подъема оборудования при ремонте (Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. М.: Недра. 1968. С. 52-54).
Известен клапан обратный (патент RU №56940 U1, заявл. 07.04.2006, опубл. 27.09.2006), состоящий из корпуса, седла, закрепленного в корпусе, запорного элемента в виде шара. В корпусе образован цилиндрический канал и ограничитель осевого перемещения запорного элемента в канале с отверстиями для протока жидкости, при этом ограничитель выполнен за одно целое с корпусом. Оси отверстий для протока жидкости расположены на образующих цилиндрического канала. Седло закреплено на входе с помощью гайки и(или) резьбовой втулки с пазами под ключ.
Известен клапан скважинного центробежного насоса (патент RU 72268 U1, заявл. 26.12.2007, опубл. 10.04.2008), содержащий корпус с внутренней и внешней присоединительными резьбами и закрепленным в нем седлом и, размещенный в канале ограничителя осевого перемещения шариковый запорный элемент. Седло клапана снабжено посадочной проточкой под уплотнительное кольцо и зафиксировано относительно корпуса цилиндрической втулкой и шайбой с отверстиями для прохода пластовой жидкости. В верхней части корпуса клапана установлен патрубок с ввинченной в него трубой шламоуловителя, снабженной радиальными отверстиями для прохода пластовой жидкости. Шайба с отверстиями для прохода пластовой жидкости зафиксирована от осевого перемещения относительно корпуса клапана посредством пружинного кольца, а патрубок монтируется в корпусе посредством шпонки с пружинным кольцом.
Общим недостатком приведенных аналогов является невозможность удаления из полости НКТ и электроцентробежного насоса различных осадков путем закачки различных химических реагентов или теплоносителя в скважину через колонну насосно-компрессорных труб и далее погружной насос.
Известен фильтр скважинный очищаемый (патент RU 2441139 С1. заявл. 12.07.2010. опубл. 27.01.2012), включающий наружную и внутреннюю трубы с отверстиями, фильтрующий элемент, закрепленный между трубами, волновой преобразователь. Фильтрующий элемент выполнен в виде свитой по высоте проволоки. Волновой преобразователь выполнен в виде пружины сжатия.
Для очистки фильтра после ее засорения производят остановку центробежного насоса с последующим его запуском в противоположном направлении вращения ротора. Обратный поток жидкости смывает налипшие частицы песка с фильтрующего элемента.
Указанное устройство обладает недостатком, состоящим в невозможности создания обратного тока жидкости из НКТ через насос в скважину в случае наличия обратного клапана на выходе центробежного насоса.
Известен клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса (патент RU №2544930 С1. Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса. Заявл. 17.09.2013. Опубл. 16.02.2015). Конструкция клапана включает шток тарельчатого клапана, выполненный полым, подвижную втулку, выполненную ступенчатой, нижняя часть которой с меньшим диаметром образует с наружной поверхностью полого штока клапана скользящую пару трения, а в верхней части втулки выполнены горизонтальные отверстия большего в сравнении с отверстиями штока клапана диаметрами.
Промывку производят спуском груза в колонну труб на скребковой проволоке через лубрикатор на устье скважины, который собственным весом сжимает пружину и перемещает подвижную втулку ступенчатой формы вниз, совмещая горизонтальные отверстия в подвижной втулке и полом штоке тарельчатого клапана и создавая переток жидкости под гидростатическом давлением из колонны насосно-компрессорных труб в скважину через полость насоса и фильтр, а после промывки фильтра груз извлекают из скважины и насос запускают в работу.
Недостаток способа состоит в необходимости спуска груза на скребковой проволоке к клапану через колонну НКТ. Скважина с искривлениями ствола или ее наклон не позволяют осуществить спуск груза через НКТ под собственным весом. С другой стороны, наличие на стенке НКТ каких-либо отложений (солей, парафина) также препятствует спуску груза.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является клапан обратный трехпозиционный, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами (Патент RU 104618 U1. Клапан обратный трехпозиционный. Заявл. 25.01.2011. Опубл. 20.05.2011. БИ №14).. Корпус клапана выполнен составным и имеет верхнюю, среднюю и нижнюю части. Полый шток закреплен внутри корпуса неподвижно, верхняя часть штока выполнена в виде седла для шара, а под седлом на нем выполнены сквозные радиальные каналы Подвижным элементом является полый поршень, расположенный на внешней образующей полого штока.
Для удаления отложений закачивают растворитель в полость колонны насосно-компрессорных труб. При достижении расчетного давления над клапаном подвижный поршень преодолевает усилие пружины, перемещается вниз и открывает радиальные каналы полого штока. При совмещении отверстий жидкость из насосно-компрессорных труб поступает в насос и очищает его от различных отложений. В случае отложений в насосно-компрессорных трубах закачиваемая жидкость (растворитель) удаляет с их внутренней поверхности осадки парафина, смол и т.д. После обработки избыточное давление снимается. Подвижный поршень под действием пружины возвращается в исходное положение.
Клапан, выбранный в качестве прототипа, обладает недостатком, состоящим в заклинивании подвижного поршня при попадании механических примесей в зазор трущейся пары. В добываемой продукции скважины всегда присутствуют твердые частицы горных пород, выносимых из пласта добываемой продукцией.
Технической задачей предложенного решения является повышение надежности работы клапана в условиях присутствия в добываемой продукции твердых взвешенных частиц.
Поставленная задача решается тем, что в известном решении, включающем корпус с верхним и нижним присоединительными резьбами, запорный элемент в виде шара, пружину с регулятором силы ее сжатия, неподвижный полый шток в виде цилиндрической опоры со сквозными радиальными каналами для протока жидкости из НКТ, ограничитель перемещения шара, согласно изобретению, внутри цилиндрической опоры, выполненной ступенчатой, размещен гидрораспределитель потоков со сквозными непересекающимися между собой радиальными и вертикальными каналами, радиальные его каналы сообщены с радиальными каналами цилиндрической опоры и соединены между собой центральным вертикальным каналом, перекрытым в нижнем торце дополнительным подпружиненным шаром, причем наружная поверхность верхней ступени цилиндрической опоры выполнена с диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса клапана.
На фиг. 1 и 2 показана схема клапана. В корпусе 1 с нижним 2 и верхним (на фиг. не показано) резьбовыми соединениями размещена ступенчатая цилиндрическая опора 3 с уплотнителем 4 в нижней ступени и стопорным кольцом 5. В нижней части верхней ступени опоры 3 выполнены радиальные каналы 6. Верхнюю торцевую часть опоры 3 перекрывает шар 7, над которым располагается ограничитель его движения 8 со сквозными окнами 9. Отверстие в верхнем торце опоры 3 образует посадочное седло для шара 7. Внутри цилиндрической опоры 3 герметично расположен гидрораспределитель потоков 10 со сквозными радиальными каналами 11, совмещенными с радиальными каналами 6 опоры 3. Каналы 11 соединены с вертикальным каналом 12, нижний торец которого выполнен в форме седла и перекрыт дополнительным шаром 13, подпираемым пружиной 14. Шар 13 с пружиной 14 расположены в корпусе 15 со сквозными каналами 16. В корпусе 15 снизу расположен регулирующий болт 17 с подвижной тарелкой 18.
В корпусе гидрораспределителя потоков 10 выполнены сквозные вертикальные каналы 19. Гидрораспределитель потоков 10 удерживается во внутренней полости опоры 3 контргайкой 20 с резьбовым соединением.
Клапан устанавливается в нижней части колонны насосно-компрессорных труб непосредственно над погружным электроцентробежным насосом (на фиг. не показаны).
Работа клапана состоит в следующем.
При обычной эксплуатации погружного электроцентробежного насоса добываемая продукция пласта после выхода из насоса проходит через вертикальные каналы 19 гидрораспределителя потоков 10, и приподнимая под действием напора шар 7, выходит в колонну насосно-компрессорных труб через окна 9 (на фиг. 1 показано сплошными стрелками).
При образовании осадков в колонне насосно-компрессорных труб или в рабочих органах погружного электроцентробежного насоса, например неорганических солей или механических примесей с асфальтосмолопарафиновыми веществами происходит значительное снижение его подачи, о чем будут свидетельствовать данные по замеру дебита скважины.
Для удаления осадков скважину останавливают отключением погружного двигателя. После остановки шар 7 под собственным весом садится в седло и перекрывает слив жидкости из колонны насосно-компрессорных труб в скважину через рабочие органы насоса.
Далее в колонну насосно-компрессорных труб под избыточным давлением производят закачку расчетного объема растворителя осадков. Растворитель через радиальные каналы 6, 11 и вертикальный канал 12 под избыточным давлением отжимает подпружиненный шар 13 вниз и поступает в насос через сквозные каналы 16 (показано пунктирными стрелками). После закачки расчетного объема растворителя производят остановку закачки и выдержку времени, необходимого для растворения осадков в колонне насосно-компрессорных труб или полости насоса. Далее производят запуск насоса в работу. Продукция скважины, приподнимая шар 7, начнет поступать в колонну насосно-компрессорных труб и откачиваться на поверхность в систему нефтесбора.
Для обеспечения безаварийной работы насоса и эффективности удаления осадков пружина 14 настраивается болтом 17 таким образом, что при остановке насоса шар 13 герметично перекрывал свое седло. Для нагнетания растворителя в колонну насосно-компрессорных труб на устье необходимо дополнительно поднять давление до расчетной величины, при которой шар 13 отожмет пружину 14 и начнет пропускать через жидкость.
Закачка растворителей непосредственно в колонну насосно-компрессорных труб многократно снижает расход реагентов в сравнении с закачкой реагентов через затрубное пространство скважины.
При накоплении осадков мехпримесей на фильтре и в приемной части насоса производят простую промывку насоса закачиваемой жидкостью без применения химических реагентов.
Технико-экономическими преимуществами предлагаемого изобретения являются простота и надежность открытия клапана, а также возможность удаления осадков из погружного оборудования использованием малых объемов химических реагентов.
Claims (1)
- Клапан для закачки жидкости в скважину, включающий корпус с верхним и нижним присоединительными резьбами, запорный элемент в виде шара, пружину с регулятором силы ее сжатия, неподвижный полый шток в виде цилиндрической опоры со сквозными радиальными каналами для протока жидкости из колонны насосно-компрессорных труб, ограничитель перемещения шара, отличающийся тем, что внутри цилиндрической опоры, выполненной ступенчатой, размещен гидрораспределитель потоков со сквозными непересекающимися между собой радиальными и вертикальными каналами, радиальные его каналы сообщены с радиальными каналами цилиндрической опоры и соединены между собой центральным вертикальным каналом, перекрытым в нижнем торце дополнительным подпружиненным шаром, причем наружная поверхность верхней ступени цилиндрической опоры выполнена с диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса клапана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124376A RU2734286C1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Клапан для закачки жидкости в скважину |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124376A RU2734286C1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Клапан для закачки жидкости в скважину |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734286C1 true RU2734286C1 (ru) | 2020-10-14 |
Family
ID=72940469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019124376A RU2734286C1 (ru) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | Клапан для закачки жидкости в скважину |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734286C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772576C1 (ru) * | 2021-12-09 | 2022-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Устройство для подачи химического реагента |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU72268U1 (ru) * | 2007-12-26 | 2008-04-10 | Открытое Акционерное Общество "Алнас" | Клапан скважинного центробежного насоса |
RU104618U1 (ru) * | 2011-01-25 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Клапан обратный трехпозиционный |
RU2441139C1 (ru) * | 2010-07-12 | 2012-01-27 | Владимир Васильевич Кунеевский | Фильтр скважинный очищаемый |
RU2544930C1 (ru) * | 2013-09-17 | 2015-03-20 | Мурад Давлетович Валеев | Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса |
RU153634U1 (ru) * | 2014-11-24 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Новомет-Пермь"(АО "Новомет-Пермь") | Клапан обратный промывочный |
CN205445547U (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种新型井下循环清洗阀 |
-
2019
- 2019-07-29 RU RU2019124376A patent/RU2734286C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU72268U1 (ru) * | 2007-12-26 | 2008-04-10 | Открытое Акционерное Общество "Алнас" | Клапан скважинного центробежного насоса |
RU2441139C1 (ru) * | 2010-07-12 | 2012-01-27 | Владимир Васильевич Кунеевский | Фильтр скважинный очищаемый |
RU104618U1 (ru) * | 2011-01-25 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Клапан обратный трехпозиционный |
RU2544930C1 (ru) * | 2013-09-17 | 2015-03-20 | Мурад Давлетович Валеев | Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса |
RU153634U1 (ru) * | 2014-11-24 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Новомет-Пермь"(АО "Новомет-Пермь") | Клапан обратный промывочный |
CN205445547U (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种新型井下循环清洗阀 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772576C1 (ru) * | 2021-12-09 | 2022-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Устройство для подачи химического реагента |
RU226976U1 (ru) * | 2024-03-13 | 2024-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" | Клапан обратный |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2544930C1 (ru) | Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса | |
RU2365744C1 (ru) | Способ одновременно-раздельной добычи углеводородов электропогружным насосом и установка для его реализации (варианты) | |
RU2412335C1 (ru) | Скважинная насосная установка с пакером для добычи нефти в осложненных условиях | |
US20120093663A1 (en) | Apparatus and system to actuate and pump well bore liquids from hydrocarbon wells | |
RU2415253C1 (ru) | Погружной насос с очищаемым в скважине фильтром | |
EP3887644B1 (en) | Downhole sand screen with automatic flushing system | |
RU141160U1 (ru) | Обратный клапан электроцентробежной установки для скважинной добычи нефти | |
RU2734286C1 (ru) | Клапан для закачки жидкости в скважину | |
RU60607U1 (ru) | Погружная насосная установка для добычи нефти и клапанный узел погружной насосной установки, преимущественно установки электроприводного винтового насоса | |
RU2539504C1 (ru) | Устройство для нагнетания жидкости в пласт | |
RU60613U1 (ru) | Погружной скважинный насосный агрегат для добычи нефти, предохранительный и обратный клапаны погружного скважинного насосного агрегата, и устройство для герметизации кольцевого зазора в скважине | |
RU201336U1 (ru) | Клапан обратный для скважинной добычи нефти | |
WO2022039627A1 (ru) | Способ селективной обработки продуктивного пласта и устройство для его осуществления | |
RU162471U1 (ru) | Комбинированный шаровой кран-клапан | |
RU2737750C2 (ru) | Клапан обратный электроцентробежного насоса для очистки погружного оборудования от осадков и способ ее осуществления | |
RU2568617C1 (ru) | Устройство для интенсификации работы горизонтальной скважины | |
RU2657563C1 (ru) | Устройство для автоматизированной очистки внутрискважинного оборудования | |
RU2731007C2 (ru) | Способ очистки электроцентробежного насоса нефтяной скважины от осадков | |
RU2645064C1 (ru) | Способ и устройство для очистки скважинных фильтров | |
RU2761798C1 (ru) | Погружной насос с обводным каналом для закачки жидкости | |
RU2817438C1 (ru) | Скважинное клапанное устройство | |
RU2810782C1 (ru) | Клапан обратный промывочный | |
RU214949U1 (ru) | Клапан для обеспечения циркуляции технологической жидкости между внутренней полостью колонны насосно-компрессорных труб и затрубным пространством | |
RU2784705C1 (ru) | Скважинная насосная установка с противопесочным фильтром | |
RU2780756C1 (ru) | Обратный клапан установок электроцентробежных насосов для высокодебитных скважин |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210210 |