Скважинный клапан-отсекатель

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (1 3(Я) Е 21 САНИЕ ИЗСБРЕТ по х Н-ОТСЕКА о т л и ЯФ Ю:4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ В ГОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСГВ(213 3512959/22-0322), 21.07.8246) 30.03,84 еБюл. 9 1272) Ш.Т.Джафаров, Э.А.Ибрагимови Н.И.Бекиров7 Ц Особое конструкторское бюропроектированию нефтегазодобывающимашин и оборудования(прототип) .54) 57) СКВАЖИННЫЙ КЛАПАТЕЛЬ по авт.св. Ф 977716,ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюиовышения надежности работы путемпредотвращения преждевременного срабатывания, он снабжен установленнымнад кольцевой герметичной камеройдополнительным сильфоном, эффективнаплощадь которого равна разности эффективных площадей сильфонов. разного диаметра и концы которого жесткосвязаны со штоком и корпусом, причемв последнем выполнен канал для сооб.щения камеры, образованной штоком,корпусом и сильфонами большего диа,метра и дополнительным, с пространстИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтя- ных скважин, в частности, для перекрытия потока жидкости в аварийных ситуациях. 5По основному авт.св. 9 977716 известен скважинный клапан-.отсекатель, содержащий корпус, шток с осевым каналом, установленный с возможностью взаимодействия с запорным элементом, 10 выполненным в виде шара, сильфоны разного диаметра, образующие со штоком и корпусом кольцевую герметич .ную камеру, заполненную газом при заданном давлении 11 .35К недостаткам известного клапана относится то, что повышение величины перепада давлений под клапаном выше определенного значения,. воздействуя на площадь сильфона меньшего диаметра, может нарушить герметичность клаиана, т.е,открыть его преждевременно; после открытия клапана, давление в насосно-компрессорных трубах увеличивается и клапан вновь закрывается, увеличение пластового давления заново открывает клапан.Многократное повторение этого процесса способствует повыаению уровня жидкости до фонтанирования, что может привести к загрязнению окружаю- З 0 щей среды и осложнениям при проведе- нии подземных ремонтов.Кроме того, возможно забивание пространства сильфона большего диаметра .между гофрами) механическими З 5 примесями, песхом и т д содержащимися в скважинной жидкости, что может препятствовать движению штока вниз или наверх и при этом клапан не будет. срабатывать от изменения уров ,ня жидкости в скважине. Цель изобретения - повышение надежности работы клапана путем пре" дотвращения преждевременного сраба тывания.Укаэанная цель достигается тем, что .скважинный клапан-отсекатель снабжен установленным над кольцевой 50 герметичной камерой дополнительным. сильфоном, эффективная площадь которого равна разности эффективных площадей сильфонов разного диаметра и концы которого жестко связаны со што ком и корпусом, причем в последнем .выполнен канал для сообщения камеры, образованной штоком, корпусом и силь- фонами большого диаметра и дополни,тельным, с пространством скважин,На фиг. 1 изображен клапан в 60 открытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - запорнйй узел клапана в закрытом"положении, продольный разрез,65 Скважинный клапан-отсекатель име ет переводник 1, внутри которого установлен шток 2 с осевым каналом, соединенный с переводником 1 посредством двух сильфонов 3 и 4 различного диаметра, причем сильфон 3 большего диаметра установлен выше сильфо- . на 4 меньшего диаметра. Один конец каждого сильфона 3 и 4 связан с пере- водником 1, а другой - со штоком 2. Переводник 1, шток 2 и сильфоны 3 и 4 образуют кольцевую герметичную камеру 5, заполненную газом под заданным давлением. Шток 2 связан с шаром 6 при.помощи плечиков 7 и штифтов 8На шаре б выполнены радиальные пазы 9, взаимодействующие с пальцами 10, установленными в наконечнике 11. В наконечнике 11 установлены также; дополнительные пальцы 12, которые обеспечивают нормальную взаимосвязь шара б со штоком 2. Внутри кожуха 13 установлена цанга 14, перья которой взаимодействуют с буртом 15, выполненном на штоке 2. Наконечник 11 присоединен к кожуху 13 с помощью иакидной гайки 16 . Шар б предварительно прижимается пружиной 17 через втулку 18 к седлу 19.Заполнение камеры 5 производится, через золотник 20, иад которым устанавливается пробка 21, Верхняя часть штока 2 через дополнительный сильфон 22 соединена с корпусом 23 посредством переводника 24.В корпусе 23 выполнен какал 25 для сообщения камеры 26, образованной штоком 2, корпусом 23, сильфоном 3 большего дйаметра и дополнительным сильфоном 22, с подклапанным пространством скважины. В корпусе 23 имеются уплотнительные элементы 27, обеспечивающие герметичную. Посадку клапана в ниппель, установленный выше аакера в скважине. Фиксация клапана-отсекателя в ницпеле осуществляется замком, црисоединяющимся.к внутренней резьбе переводника 24, (ниппель, пакер и замок не показаны).Клапан-отсекатель работает следую" ,щим образом.Кольцевая герметичная камера 5. клапана-,отсекателя заряжается газом под заданным давлением, и клапан-отсекатель устанавливается в ниппеле, При этом вследствие того, что давление в кольцевой герметичной камере 5 превышает давление столба жидкости в скважине, шток 2 находится в своем крайнем зерхнем положении, и шар б открывает проход клапана. При изменении уровня жидкости в скважине выше заданного на шток 2 начинает действовать усилие, величина которого определяется как перепадом давлений между давлением в камере 5 и давле1082933 г,оставитель В.Ворискинаехред М.Гергель Редактор Л.Фи Коррек мокосов Заказ 1704 30 Тираж 5 б 4 ПоНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб. писн 4/ иал ППП "Патеитф, г,ужгород, ул.Проектная; вием столба жидкостивыше клапана в скважине, так и разностью диаметров сильфонов 3 и 4. Под действием возникающего усилия шток 2 стремится передвинуться. вниз, однако этому препятствует бурт 15, который упирается в перья цанги 14. Только при возрастании усилия до величины, способной раскрыть перья цанги 14, шток 2 на-. чинает резко передвигаться вниз,прй этом шар б будет также перемещаться 10 вниз. и переворачиваться за счет взаимодействия эксцентричного пальца 10 с радиальным пазом,9.При дости.жении штоком 2 крайнего нижнего положения шар б, повернувшись, на 90, зао крывает проход клапана фиг. 3). Процесс закрытия клапана проходит без влияния дополнительного сильфона 22, так как давления, действующие на него внутри и снаружи, одинаковые. После закрытия клапана давление под клапаном увеличивается в результате повышения пластового давления. Это давление действует на эффективную площадь сильфона 4 и на разницу эф фективных площадей сильфонов 3 и 22. Ввиду того, что эффективная площадь сильфона 4 равна разнице эффективных площадей сильфонов 3 и 22, давление под клапаном не влияет на положение штока. Впоследствии клапан в закрытом положении удерживается усилием давления столба жидкости выше клапана, действующего на эффективную площадь дополнительного сильфона 22.При изменении уровня жидкости в скважине ниже заданной величины возникает усилие, которое передвигает шток 2 в крайнее верхнее положение и проход клапана вновь открывается.. Учитывая то, что жидкость, проходя через отверстие 25 в корпусе, действует, на сильфон 3, забивание его пространства механическими примесями исключается. Это объясняется тем, что механические примеси не могут подниматься снизу вверх, от собственного веса они все время падают вниз. Дополнительный сильфон предотвращает самопроизвольное открытие клапана при повышении давления под ним, что в свою очередь повышает его надежность.Это позволяет значительно упростить подземный ремонт полуфонтанных скважин, что дает большой экономический эффект, 1