Устройство для перекрытия скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЦФММЗщебиРЕСПУБЛИК 21 В 34/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЦТИЙ ПИСАН ОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ С 8.9 13Ъ.Е. ДоброскФ.ф. Мубаракши чно- и-дарственный н проектный инмышленности свидетельство В 34/06, 1972 идетельство СС /12,1976(прото ип),У У 1(21) 3378425/22-03(ЯГ Татарский госисследовательскийтут неФтяной про(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯСКВАЖИНЫ, содержащее пакер, корпус сканалом, входное отверстие которогоперекрыто основным клапаном, связанным посредством штока с узлом егоуправления, .о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышейия надежности его в работе путем обеспечениясрабатывания его независимо от перепада давлений, в корпусе выполнендополнительный канал, на выходе которого установлен дополнительный клапан, кинематически связанный с основным клапаном.Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности,в частности, к устройствам для перекрытия нефтяной скважины.Известно устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, содержащее корпус, узел захвата и эапорный элемент в виде шара с отверстием 1 ).Недостатками устройства являются низкая работоспособность, особен нопри больших перепадах давления, иэ-эа того, что усилие, необходимое для открытия запорного элемента, зависит от перепада давления на нем, и сложность конструкции. 15Наиболее близким по технической, сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для перекрытия скважины, содержащее пакер, корпус с осевым каналом, вход ное отверстие которого перекрыто основным клапаном, связанным посредством штока с узлом его управления 2.Однако у известного устройства низкая надежность работы,. так как при больших перепадах давления клапан оказывает сильное сопротивление своему открытию,причем н некоторых случаях узел управления не может его преодолеть. Это,происходит потому, что клапан открывается против потока, т.е. в сторону высокого давления и перепад давления прижимает его к седлу с силой, пропорциональной .площади клапана и перепаду давления, а усилие, развиваемое узлом управления, определяется площадью поршня, размеры которого ограничены сечением скважины и давлением газа в пневмокамере.Целью изобретения является повы шение надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания его независимо от перепада давлений.Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для перекрытия 45 скважины, содержащем пакер, корпус с каналом, входное отверстие которого перекрыто основным клапаном, связанным посредством штока с узлом его управления, в корпусе выполнен до полнительный канал, на выходе которо го установлен дополнительный клапан, кинематически связанный с основным клапаном.При таком выполнении устройства силы, приложенные к двум клапанам, направлены встречно друг к другу или в зависимости от конкретного выполнения конструкции устройства, дают встречно направленные моменты вращения относительно одной оси, благодаря чему они взаимно компенсируются. На фиг. 1 и 2 показаны примеры схем устройства для перекрытия скважины. П р и м е. р 1. Устройство состоитиз пакера 1, жестко связанного сузлом 2 его управления, который посредством тяги 3 соединен с запорнымэлементом, представляющим собой два,тарельчатых клапана - дополнительный 4 и основной 5, штоки 6 и 7, которых связаны с коромыслом 8, посаженным на ось 9 и шарнирно соединенным с тягой 3. Штоки 7 и б клапа"нов связаны с коромыслом 8 цевочныммеханизмом. В корпусе 10 выполненыосновной 11 и дополнительный 12 каналы,Устройство работает следующимобразом.При повышении забойного давления,т.е. повышения уровня жидкости вскважине узел 2 управления, напримерцилиндр с газом и поршнем, перемещает тягу 3 вверх, что приводит кзакрытию клапанов 4 и 5 запорногоэлемента исоответственно, перекрытию потока жидкости в скважине.При запуске погружного насосауровень жидкости в скважине и забойное давление снижаются, а узел управ"ления толкает тягу 3 вниз. Запорныйэлемент в это время находится в закрытом положении, при этом перепаддавления между над- и подпакернымизонами стремится закрыть основнойклапан 5 и открыть дополнительныйклапан 4. В результате к обоим пле.чам коромысла 8 прикладываются усилия, которые при равных площадяхклапанов и равных плечах коромыслауравновешивают друг друга, т,е.сумма действующих моментов вокругоси 9 равна О.В результате узлу управлениянеобходимо преодолеть лишь силы тре-.ния, и он легко откроет запорныйэлемент.В общем случае площади клапановмогут быть разными, тогда уравновешивание моментов может быть достигнуто за счет разных плеч коромысла.Если же есть необходимость, чтобыклапаны были слегка поджаты перепадом давления, можно либо увеличитьдиаметр клапана, открывающегося всторону высокого давления, либо увеличить соответствующее ему плечо,коромысла.П р и м ер 2. Устройство состоит из пакера 1, жестко связанногос узлом 2 управления, который посредством тяги 3 соединен с запорнымэлементом, представляющим собой дватарельчатых клапана 4 и 5, посаженных на шток 6. Корпус 7 имеет основной 8 и дополнительный 9 каналы.Работает устройство так же как и впримере 1 по сигналам от узлов управления. При этом перепац давлениястремится открыть, клапан 4 и закрытьклапан 5, т.е. силы, действующие на1010255 10 Составитель В. Борискинаедактор Л. шандорТехред И.Гайду Корректор ошко каз 2429/19Тираж 601 сударственного к ам изобретений и ква, Ж, Раушс Подписнмитета СССР,ткрытийя наб., д. 4/5 илиад ППП "Па тф, г. Ужгород, ул. Проектная,клапаны;" направлены встречно друг другу и при разных их площадях взаимно уравновешиваются.В настоящее время каждая действующая нефтяная скважина подвергается ремонту в среднем раэ н год,. так по 5 объединению Татнефть з год производится более 20. тыс. ремонтов, При каждом ремонте скважина должна быть . заглушена, т.е. прекращен, приток жидкости из пласта. либо закачкой н скнажину тяжелой жидкости, либо с помощью устройства для,перекрытия ствола скважины. А так как при глушении тяжелой жидкостью ухудшаются коллекторские свойства пласта, то применение перекрывающих устройств предпочтительнее. Но иэ-эа нх недостаточной работоспособности, особенно при больших пластовых давлениях и, соответственно, перепадах вследствие низкой работоспособности эапорных элементов они мало применяются. Работоспособность устройства не зависит от перепада давлений и оно может испольэонаться в любой скважине.Внедрение предлагаемогофустройст-. ва позволит оборудовать нсе скважины с механизированной добычей нефти устройствами для перекрытия ствола скважины, что значительно упростит ремонтные работы и повысит их качество,