Забойный отсек атель

72) Авторы изобретеии Агаев, 3 Б.А. Кира, М жалов и Всесоюзный нефтяной научно"иссл институт по технике безоп ательти аявител Й) ЗАБОЙНЫЙ ОТСЕКАТЕ пан ции 1Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области,. связанной с временным перекрытиемгерметизациицентрального канала скважины для предупреждения открытых нефтяных и газовых Бфонтанов при аварийных ситуациях, иможет быть использовано, в фонтанирующих скважинах, как одиноЧных, так иобразующих куст с количеством довосьми ).1 ОИзвестен забойный отсекатель, состоящий из подпружиненного тарельчатого клапана, спускаемого на забойс помощью троса. Клапан отрегулированна определенный перепад давления дои после него и при увеличении расходапродукции скважины он закрывается 1 .К недостаткам этого отсекателяотносят большую точность настройки2и возможность разъедания струей жидкости поверхности сопряжения кла а,особенно при содержании в продукскважины абразивных частиц,Наиболее близким к предлагаемому является забойный отсекатель, включающий корпус, запорный элемент, зуб чатую шестерню, размещенную на оси запорного .элемента, зубчатую рейку, взаимодействующую с шестерней, механизм управления запорным элементомК недостаткам известного отсекателя относят низкую надежность работы механизма управления из-за воз" можности прилипания поверхности шара к сопрягаемой поверхности корпуса, в связи с чем затрудняется его пово" рот. Цель изобретения - повышение на" дежности в работе механизма управле" ния за счет уменьшения усилия поворота запорного элемента при использо" ванин пробкового запорного элемента.Поставленная цель достигается тем, что в забойном отсекателе, включающем корпус, запорный элемент, зубчатую шестерню, размещенную на оси запорного элемента, зубчатую рейку,вза 3 98,526имодействующую с шестерней, механизмуправления запорным элементом, запорной элемент и зубчатая рейка имеютвыступы для взаимодействия их междусобой и перемещения запорного элемен-та в его осевом направлении,На фиг. 1 изображен предлагаемыйзабойный атсекатель, продольный раз.рез; на фиг. 2 " разрез й"А на фиг. 1,Устройство состоит из корпуса 1,в котором перемещается подпружиненный пружиной 2 поршень 3, уплотненныйманжетами 4, К поршню 3 прикрепленшток 5. Внутри .поршня имеется цилиндрйческая стенка 6, отделяющая его от дпродукции скважины. В стенке выполне"но отверстие 7, соединяющее внутрен",нюю кольцевую цилиндрическую полость 7,с продукцией скважины. Корпус имееттри неподвижных кольцевых перегород"ки 8, средняя перегородка отделяетполость цилиндра от запорного меха,низма в виде пробкового крана.Иток 5 пропущен через среднюю инижнюю перегородки и уплотнен манжетами 9. По середине штока выполненызубья 10 реечного зацепления, входящие в зацепление с зубчатой шестер-ней 11, которая насажена на ось 12пробки 13 и соединена с ней при помощи штыря 14, пропущенного в дуговойпаз 1 шестерни 11. Иток имеет выступающий скос 16, при перемещении рейки упирающийся в торец оси 12. С обе-,их сторон пробки 13 размещены манжеты 17 и 18. В камеры, образованныеЗ 5последними, подводится давление продукции скважины через отверстие 19 внижней кольцевой перегородке. Устройство спускается на трубах 20, В за- щ,трубном пространстве установлен пакер 21, В случае управления клапаномотсекателем с поверхности отверстиезакрывается, а рабочий агент подаетсяв цилиндр по трубочке 22 от аккумулятора давления не показан ).Забойный отсекатель работает следующим образом.Отсекатель опускают в скважину наколонне насосно-компрессорных труб иустанавливают на забое, при этом затрубное пространство разобщается пакером,Пружина отрегулирована таким образом, что давление продукции скважины,попав в кольцевой цилиндр, давит напоршень и поднимает его, перемещая,шток вверх, Зубчатая часть штока,поднявшиЧь ввеох, открывает конусный 0 4клапан, В случае пропуска жидкостиили же открытого фонтанирования противодавление на забой уменьшается,вследствие чего снижается давление вцилиндре. Освободившись от нагрузки,пружина проталкивает поршень вниз,при этом клапан закрывается, Клапанработает на принципе самоуплотнения,так как жидкость попадает справа ислева пробки. Так как площади конусных оснований у обоих концов разные,то пробка прижимается к своему конусному основанию за счет разницысил справа и слева.Для облегчения страгивания пробкив первый момент и дальнейшего ее поворота на 90 О в начале опускания рейки благодаря наличию паза 15 шестерня 11 вращается, но еще не вращаетпробку. За это время скос 16 рейкиупирается в ось 12 пробки, надавивна нее в осевом направлении конуса,преодолев прижимающую силу давленияжидкости, частично перемещает пробкув осевом направлении конусного отверстия.После этого шестерня 11 поворачивается на угол, при котором дуговой пазсвоим торцом начинает давить наштырь 14 пробки и вращать ее, закрывая пробковый клапан.После закрытия клапана скос 16 оказывается ниже оси 12 и перестает упираться в нее,.благодаря. чему сила давления жидкости снова прижимает пробкук ее основанию. И наоборот, при открытии пробкового клапана скос поднимается вверх и снова начинает давитьна ось 12, перемещая пробку вправо,при этом шестерня ввиду наличия паза 15 еще не вращает пробку. Послетого, как последняя отойдет от своего конусного основания, дуговой пазшестерни поворачивается на достаточ.ный угол, чтобы начать давить наштырь 14, и поворачивает пробку. После открытия пробки скос соскакиваетс оси 12 и перестает давить на нее.Пробка снова самоуплотняется в своемконусном отверстии преобладающей силой давления жидкости справа,Эффективность отсекателя определяется повышением надежности механизмауправления за счет уменьшения усилияповорота запорного элемента,Формула изобретенияЗабойный отсекатель, включающийкорпус, запорный элемент, зубчатую985260 б шестерню, размещенную на оси запорно- действия их между собой и перейеще" го элемента, зубчатую рейку, взаимо- ния запорного элемента в его осевом действующую с шестерней, механизм уп- направлении, равления запорным элементом, о т л и- Источники информации, ч а ю щ и й с я тем, .что, с цельюпринятые во внимание при экспертизе повышения надежности в работе меха. Зайцев Ю.В. и др. Оборудование низма управления за счет уменьшения для предотвращения открытых фонтанов усилия поворота запорного элемента нефтяных и газовых скважин. И., Недн при использовании пробкового запор" а", 1973, с. )О. ного элемента,.запорный элемент и зубв 2. Авторское свидетельство СССР чатая рейка имеют выступы для взаимо- а 81 у 223, кл. Е 21 В 13/00, 1979..ВНИИПИ Заказ 1011 Тираж 623 Подписное филиал ППП "Патент.", г. Ужгород ул. Проектна