SU819310A1 - Устройство дл перекрыти скважины - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике добычи нефти, в частности к устройствам дл  перекрыти  нефт ной скважины, предназначенным дл  предотвращени  открытого фонтанировани  при аварийной ситуации, при проведении ремонта, а также дл  проведени  исследований скважины.

Известно устройство дл  перекрыти  скважины, содержащее корпус с осевым и радиальным каналами, концентрично размещенный в нем поршень с обратным клапаном , причем порщень образует с корпусом верхнюю и нижнюю камеры 1.

Указанное устройство обеспечивает как мгновенное, так и автоматическое перекрытие колонны труб. Однако открытие сечени  труб автоматически произвести невозможно, в этом случае требуетс  использовать спецагрегаты дл  создани  импульса давлени  с поверхности дл  открыти  скважины. Таким образом, указанное устройство полуавтоматическое . К недостаткам его следует отнести и необходимость перерегулировки его при смене условий эксплуатации, что требует подъема устройства на поверхность вместе с колонной труб, а также наличие золотника, возвращаемого в исходное положение пружиной, что снижает надежность устройства.

Наиболее близким решением из известнь1х  вл етс  устройство дл  перекрыти  скважины, содержащее пакер с клапаном, корпус с каналами, внутри которого размещен порщень, .образующий с ним св занную с приемом глубинного насоса верхнюю камеру и нижнюю, св занную с затрубным надпакерным пространством скважины, и хвостовик 2.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низка  надежность управлени  работой его.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повыщение надежности управлени  работой устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено щтоком с толкателем, установленным .на корпусе с возможностью осевого перемещени , отсекающим клапаном, установленным в корпусе, причем в последнем выполнены кольцева  коническа  проточка под порщень и каналы дл  сообщени  надпакерногр пространства с подпакерным пространством скважины, а порщень жестко св зан со щтоком и выполнен с заглущкой в верхней части и с осевым каналом, в котором установлен шаровой клапан, и радиальным каналом дл  сообщени  верхней и нижней камер, причем толкатель установлен с возможностью взаимодействи  с отсекающим клапаном. На фиг. 1 - продольный разрез устройства; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. В эксплуатационной колонне 1 установлен оставл емый пакер 2, имеющий клапан 3, который закрываетс , например, пружиной 4 (при применении устройства дл  исследований скважины клапан 3 и пружина 4 могут не устанавливатьс ). Узел перекрыти  содержит хвостовик 5, уплотненный коническим (металл по металлу ) уплотнением в пакере 2 и свободно сажаемый на него; при -этом клапан 3 открыт. На хвостовик 5 навернута муфта перекрестного потока 6 с отсекающим клапаном 7, раздел ющим в исходном положении обводной а и встречный в каналы дл  прохода жидкости из подпакерной полости I взатрубную полость II. Сверху путь потоку жидкости преграждает глухой переводник 8, имеющий фильтр с. Узел управлени  содержит патрубок 9, выполненный ступенчатым с расщиренной цилиндрической верхней частью и радиальной прорезью d. Корпус содержит муфту перекрестного потока 6, переводник 8 и патрубок 9, в котором размещен полый порщень 10 с радиальными отверсти ми е. Поршень 10 уплотнен в исходном положении коническими поверхност ми: своей и патрубка 9, сверху заглушен пробкой 11 и имеет обратный шаровой кЛапан 12. С помощью винта 13к норщню 10 прикреплен Г-образный шток 14с толкателем 15, взаимодействующим с отсекающим клапаном 7. Диаметр поршн  10 больше,чем диаметр отсекающего клапана 7. К патрубку 9Навинчен цилиндр насоса 16 с плунжером 17 и нагнетательным клапаном 18, ниже которого расположена подпоршнева  полость III. Детали 10, 11, 12 в сборе с патрубком 9 служат всасываюшим клапаном насоса 16. Устройство работает следующим образом . При запуске насоса и ходе плунжера 17 вверх в полости III создаетс  разр жение. Давлением жидкости, поступающей через фильтр с из полости II,шар 12 поднимаетс , а поскольку отверсти  е перекрыты, жидкость давит на пробку 1 Г и поднимает поршень 10. Вместе с поршнем 10 поднимаетс  Г-образный щток 14, толкатель 15 поднимает отсекающий клапан 7, и жидкость из полости 1 через каналы айв попадает в полость II. Таким образом отсекающий клапан автоматически открываетс . Поршень 10 поднимаетс  до тех пор, пока отверсти  е не выйдут в расширенную 8 часть патрубка 9. При этом жидкость из полости II попадает в полость III. Таким образом, в такте всасывани  полости I, II и III соединены между собой, и жидкость из пласта поступает на прием глубинного насоПри ходе плунжера 17 вниз (такт нагнетани ) давление с полости III возрастает (за счет столба жидкости в насосно-компрессорных трубах), и шаровой клапан 12 закрываетс . Под давлением столба жидкости в насосно-компрессорных трубах порщень 10 принудительно возвращаетс  в нижнее (исходное ) положение. При этом Г-образный шток и толкатель 15 также движутс  вниз, отсекающий клапан 7 закрываетс , автоматически и мгновенно разобща  полости I и II. При работе глубинного насоса поршень 10 движетс  синхронно с плунжером 17 глубинного насоса и посредством Г-образного штока 14 управл ет отсекающим клапаном 7. При подъеме устройства вместе с колонной труб и насосом (например, дл  ремонта глубинного насоса) клапан 3 закрываетс , прекраща  поступление жидкости из пласта и полости I в полость II. Тем самым отпадает необходимость глущени  скважины. Устройство без изменени  существа изобретени  может быть применено с любым типом глубинного насоса. При этом, если это насос с центральным всасывающим клапаном , то схема компановки устройства в скважине остаетс  без изменений, как показано на фиг. 1. Ест же примен етс  насос с боковым всасывающим каналом (например, серийно выпускаемые электроцентробежные насосы), то такой насос устанавливаетс  вместо переводника 8, т. е. узел управлени  (детали 9, 10, И, 12, 13) устанавливаютс  на нагнетательной линии глубинного насоса, а узел отсекани  (детали 2, 3, 4, 5, 6, 7) - ниже насоса; щток 14 удлин етс , а детали 16, 17, 18 не став тс . Работа устройства при этом аналогична вышеописанной; устройство открывает подпакерную полость 1 при запуске и закрывает при остановке работы глубинного насоса. Устройство имеет следующие преимущества . 1.Применимо с любыми типами глубинных насосов (штанговыми, гидропоршневыми , электроцентробежными, винтовыми и т. д.). 2.Процессы закрыти  и открыти  отсекаюшего клапана происход т автоматически за счет использовани  энергии потока, создаваемого глубинным насосом; необходимость использовани  дополнительных управл ющих механизмов, узлов, .электроприводных устройств, специальных насосов и т. п. отпадает. 3.Процессы закрыти  и открыти  отсекающего клапана происход т мгновенно, синхронно с движением плунжера. Это дает

закрывать скважину до заполнени  ее жидкостью , т. е. устранить необходимость подвдза емкостей дл  сбора газированной жидкости из скважииы перед демонтажом оборудовани ; получать качественные кривые восстановлени  давлени  при исследовани х скважииы, с неискаженным вли нием притока жидкости вствол скважины начальным участком; циклически воздействовать на пласт с целью очистки призабойной зоны.

4.Обладает повышенной надежностью в силу того, что в нем нет пружин, поршень передвигаетс  принудительно под большим давлением, веро тность заклинивани  минимальна .

5.Применение шаровых самоустанавливающихс  клапанов увеличивает долговечность устройства.

6.Устройство характеризуетс  простотой регулировки; необходимость перерегулировки при смене условий эксплуатации скважины (изменении пластового давлени , обводненности и т. д.) отпадает.

7.Применение устройства не требует переделки серийно выпускаемого оборудовани  и не ограничивает габаритов глубинных насосов.

8.Конструкци  клапанов не усложн етс  и количество их не увеличиваетс : клапан 18 - нагнетательный клапан насоса - имеетс  в любой из технологических схем насосов; клапан 12 (совместно с детал ми 9, 10, 11)  вл етс  всасываюшим клапаном и также  вл етс  неотъемлемой частью любого насоса; клапан 7 отсекающий клапан,  вл етс  неотъемлемой час1;ью любого типа отсекател ; клапан 3 - створчатый клапан отсекател  (дл  целей исследовани  скважин может не устанавливатьс ).

9.Устройство позвол ет производить наземный и подземный ремонты скважин без

глущени , предотвращать аварийные фонтанные про влени  (например, при обрыве полированного щтока) и улучшить услови  охраны окружающей среды.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 441397, кл. Е 21 В 43/12, 11.02.69.

2.Нугаев Р. Я- и др. «К вопросу повышени  эффективности применени  пакеров-отсекателей , реферативный научно-технический сборник «Машины и нефт ное оборудование . М., ВНИИОЭНГ, 3, 1973.