Клапанное устройство

178 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС 19) (11)51) 4 Е 21 В 34/06(7) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти (72) В. Н. Коршунов, В. А. Машков и В. Н. Шамов(54) (57) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее сбрасываемый затвор, выполненный в виде концентрично установленной относительно седла и связанной с ним срезным элементом втулки с установленным на ней цанговым фиксатором и корпус с кольцевой проточкой под сбрасываемый затвор, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, оно снабжено обратным клапаном, установленным в нижней части сбрасываемого затвора, дополнительным цанговым фиксатором, установленным на втулке, причем в корпусе выполнена дополнительная кольцевая проточка с опорным выСтупом, на наружной поверхности втулки выполнена цилиндрическая проточка с кольцевым выступом, а дополнительный цанговый фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом втулки и опорным выступом дополнительной кольцевой проточки в корпусе.1Изобретение относится к нефтедобывающей промь 1 шленности и предназначено для перекрытия ствола скважин, особенно паронагнетательных, при проведении ремонтных работ без глушения эксплуатационных объектов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей,На фиг. 1 изображено клапанное устройство, (в момент прохождения захватом с цанговым фиксатором сужения осевого канала корпуса); на фиг. 2 - то же, (в момент посадки его в сужении осевого канала корпуса при воздействии избыточным давлением сверху); на фиг. 3 взаимодействие элементов конструкции клапанного устройства между собой и с опорной поверхностью дополнительной расточки корпуса при воздействии давления снизу; на фиг. 4 - момент съема клапана с места установки в сужении осевого канала корпуса при подаче шарового клапана и избыточного давления сверху.Конструкция клапанного устройства содержит корпус 1 с сужением осевого канала 2, опорной фаской 3 и цилиндрической проточкой 4 с опорным выступом 5. Корпус 1 устанавливается на нижнем конце пакера (не показан) и располагается в подпакерной зоне.Непосредственно клапан, сбрасываемый с поверхности, содержит втулку 6 с цангой 7, перья которой обхватывают в исходном положении седло 8 шарового клапана 9 (фиг. 4).Втулка 6 и седло 8 связаны друг с другом срезной шпилькой 10.На внешней стороне втулки 6 выполнена цилиндрическая проточка 1 (фиг. 2) и кольцевой выступ 12. На нижнем конце втулки 6 соосно установлен захват 13, содержащий на верхнем конце дополнительный цанговый фиксатор 14, обхватывающий своими перьями выступ 12, с расположением головок 15 перьев внутри цилиндрической проточки 11.Втулка 6 содержит уплотнительное кольцо 16, а захват 13 - уплотнительное кольцо 17 из термостойкого уплотнительного материала, например фторопласта.Внутри втулки 6 выполнена камера 18, связанная через осевой канал седла 8 с полостью колонны насосно-компрессорных труб, и через дроссельный канал 19, содержащий обратный клапан 20, выполненный в наконечнике 21 - с подпакерной полостью 22. Ход захвата 13 относительно втулки 6 ограничен снизу наконечником 21, а сверху - кольцевым выступом 12 втулки 6. В исходном положении захват 13 зафиксирован на цанговой втулке 6 срезной шпилькой 23.Клапанное устройство работает следующим образом,Корпус 1 устанавливают в нижнем конце, например пакера, или в необходимом мес Под действием перепада давления втулка 6 вместе с захватом 13 перемещается вверх относительно сужения осевого канала 2 корпуса 1. Захват 13 головкой 15 перьев цангового фиксатора 14 взаимодействует с опорной поверхностью 5 кольцевой расточ 55 те на колонне насосно-компрессорных труб,перед спуском их в скважину. Спускнасосно-компрессорных труб, установка пакера и последующая эксплуатация осуществляются обычными методами. Необходимость применения клапанного устройства возникает обычно после значительного периодазакачки теплоносителя и может быть связана с ремонтом и заменой устьевой арматуры, спуском длинномерных приборов и ин 10 струмента, вымывом и намывом теплоизоляции, на качество которой могут оказать влияние пропуски пара в соединенияхтруб, заменой труб, переводом скважиныв режим эксплуатации при циклическойзакачке теплоносителя и установкой приэтом насоса, промывкой песчаных пробок изаполнением при этом зоны выше пакераглинистым раствором и т. д. Все этиоперации, требующие удержания клапаннымустройством давления как сверху, так и20 снизу в том числе повторная посадка1пакера могут быть осуществлены с помощью предлагаемого клапанного устройствабез съема пакера и с максимальной безопасностью для обслуживающего персонала,Для осуществления установки клапана его25 подают в осевой канал труб через либрикатор, Клапан под действием собственного веса доходит до корпуса 1 и, входитв контакт с уплотнителем 17 на затворе 13с внутренней поверхностью сужения осевогоканала 2 корпуса 1 и перекрывает его.Плавно поднимают давление в колонненасосно-компрессорных труб над клапаном.При этом перья цангового фиксатора 13взаимодействуют с опорной фаской 3 и приперемещении клапана вниз деформируютсявнутрь цилиндрической проточки 1 втулки 6.Клапан перемещается в корпусе 1 до упора и посадки перьями цанги 7 на опорнуюфаску 3.Уплотнительное кольцо 16 втулки 6 входит в контакт с внутренней поверхностью40 сужения осевого канала 2 корпуса 1 и перекрывает зазор. Кольцевой зазор междуклапаном и корпусом 1 перекрыт уплотнительным кольцом 16. При осуществленииподачи давления сверху часть жидкости смалым расходом из камеры 18 через дрос 45 сельный канал 19 поступает в подпакернуюполость 22. Давление рабочей жидкости надклапаном может изменяться в широких пределах при неоднократном повторении процесса подачи и сброса давления,50Работа клапанного устройства при действии избыточного давления снизу (фиг, 3)происходит следующим образом.12зки 4 корпуса 1, а втулка 6 срезает шпильку 23 и продолжает перемещаться вверх относительно захвата 13 до упора выступом 12 втулки 6 в головку5 перьев цангового фиксатора 14, фиксируя их в этом положении. Кольцевой зазор между втулкой 6 и сужением осевого канала 2 корпуса 1 перекрыт уплотнительным кольцом 16. Обратный клапан 20 в дроссельном канале 19 закрыт. Клапанное устройство надежно изолирует полость колонны насосно-компрессорных труб от подпакерной полости 22,Съем клапана с места установки производится путем подачи с поверхности шарового клапана 9 (фиг, 4) с посадкой его на седло 8, чем прерывается гидравлическая связь камеры 18 с полостью колонны насосно-компрессорных труб. Подают давление в колонну насосно-комп рессорных труб, которое действует на седло 8. Седло 8 срезает срезную шпильку 10, перемещается внутрь камеры 18. Жидкость, находящаяся в камере 18, вытекает через дроссельный канал 19 в подпакерную полость. 131784Перья цанги 7 тем самым освобождаютсяот поддержки со стороны седла 8, взаимодействуют при перемещении втулки 6 внутри корпусас опорной фаской 3, изгибаются к осии избыточным давлением в полости колоннынасосно-компрессорных труб клапан выталкивается из сужения осевого канала 2корпуса 1 на забой скважины.Усилие среза срезной шпильки 10 мало,поскольку оно служит для страховки отвзаимного перемещения деталей седла 8 ивтулки 6 в процессе перемещения в колонне насосно-компрессорных труб и посадкиклапана на опорную фаску 3 корпуса.Применение клапанного устройства даетвозможность в любой момент осуществить15 изоляцию подпакерной зоны от полости колонны насосно-компрессорных труб, что позволяет осуществить операции по ремонтуустьевого оборудования или провести подготовку скважины к работе в режиме насосной эксплуатации,При установке в скважину насоса съемклапана происходит механически путем смещения седла 8 внутрь втулки 6 дырчатым наконечником, связанным с насосом,г.5 Составитель В. БорискиТехред И. ВересТираж 548 Государственного комитета елам изобретений и откры сква, Ж - 35, Раушская на Патент, г. Ужгород, ул. П П 3035,или ал ПП