Клапан отсекатель для нефтяных скважин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 09 114 Е 21 В 34/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ основноеможностью оложени дло уста- заимодейс влено с вия с герметиэируюс возможностью осеотносительно тяг,элементо о перемещения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23.10.86. Бюл. 9 39 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственн го объединения "Юганскнефтегаз" (72) Ю.Н,Вершинин, Г.М.Долгих и В.А.Петухов(56) Авторское свидетельство СССР У 746087, кл. Е 21 В 34/06, 1977.Авторское свидетельство СССР У 878910, кл. Е 21 В 43/00, 199. (54)(57) 1, КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН, содержащий цилинд рический корпус и размещенные в нем запорный узел и механизм управления запорным узлом, включающий герметизирующий элемент в виде шара,узел фиксации и подпружиненный поршень с основным седлом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности его в работе,запорный узел выполнен в виде тарельчатого затвора с тягами, а механизм управления запорным узломимеет размещенное в корпусе подпружиненное нижнее седло под герметизирующий элемент, которое жес"ко связано с тягами и установленос возможностью фиксации в нижнем2. Клапан-отсекатель по и. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоосновное седло имеет направляющиепазы и установленные в них с воэ 1265292можностью радиального перемещения секторы, связанные с основным седлом посредством упругих шарнирных соединений.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для эксплуатации нефтяных скважин, оборудованных глубиннонасосными установками.Цель изобретения - повышение надежности работы клапана-отсекателя,На фиг. 1 показан продольный разрез клапана-отсекателя в открытом положении; на фиг. 2 - то же, продольный разрез клапана-отсекателя в закрытом положении; на фиг, 3 - раз- реэ А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2", на фиг. 5 замковый узел в закрытом положении; на фиг. 6 - то же, в открытом положении. 1 О 15 Внутрискважинный клапан-отсекатель состоит из цилиндрического корпуса 1, . в котором расположен, подпружиненный 20 с помощью пружин 2 и 3 тарельчатый затвор 4, связанный с основным седлом 5 и нижним седлом 6 посредством четырех тяг 7. Тяги 7 изготовлены переменного сечения для обеспечения сво бодного хода основного седла 5 вверх и вниз по тяге 7. Основное седло 5, предназначено для взаимодействия с герметизирующим элементом, выполненным в виде шара 8, имеет четыре раз- ЗО двигающихся по направляющим паэам 9 расширителей основного седла 10, секторов 11, состоявших из корпусов 2, упругих шарнирных соединений 13 и лепестков 14, которые могут поворачиваться вокруг горизонтальных осей упругих шарнирных соединений 13 на угол, позволяющий пропускать герметизирующий элемент 8 с нижнего седла 6 в пространство над основным седлом 4 О 5. Последнее расположено на подпружиненном с помощью пружин 3 толка- теле 15 так, что корпуса секторов 12 закреплены на толкателе 15 и могут перемещаться только по паэам толкателя 16, имеющим сечение типа "ласточкин хвост" в радиальном Направлении. Толкатель 15 представляет собой диск с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра герметиэирующего элемента 8 на 1-2 мм, и имеет четыре выреза по краям, необходимые для беспрепятственного хода толкателя 15 вдоль расширителей основного седла 10, а также четыре направляющих толкателя 17, вэаимодействующих с узлом фиксации, состоящим из четырех пластинчатых пружин 18 и пазов 19, который фиксирует нижнее седло 6 в крайнем нижнем положении. Направляющие толкателя 17 смещены вокруг вертикальной оси на 45 по отношению к расширителям основного седла 10, для того, чтобы расширители основного седла 10 не накладывались на пластинчатые пружины 18. Нижнее, подпружиненное с помощью пружин 2, седло 6, жестко соединенное с тягами 7, представляет собой диск с центральным отверстием, меньшим диаметра герметиэирующего элемента 8, и имеет четыре направляющие 20, движущиеся в гнездах 21 упора 22, может с помощью пружин 2 перемещаться с крайнего нижнего поло- . жения. в крайнее верхнее положение. Основное седло 5 размещено на поршне 23.Клапан-отсекатель для нефтяных скважин с пакером устанавливается в эксплуатационной колонне ниже спускаемого глубиннонасосного оборудования и работает следующим образом.После пуска скважины в работу, при движении потока жидкости от забоя через клапан-отсекатель к устью, герметиэирующий элемент 8 всплывает с нижнего седла 6 в пространство над основным седлом 5, хотя сектора 11 основного седла 5 находятся в сомкнутом положении, потому, что герметиэирующий элемент 8 при прохож3 12дении через основное седло 5 поворачивает лепестки 14 секторов 11 вокруг горизонтальных осей упругихшарнирных соединений 13 на угол,позволяющий пропустить герметизирующий элемент 8 через основное седло5, после чего лепестки 14 с помощьюупругих шарнирных соединений 13 занимают первоначальное горизонтальноеположение,С целью производства работ в эксплуатационной колонне скважину останавливают, в результате чего поток жидкости прекращается и герметизирующий элемент 8 садится на основное седло 5, перекрывая его центральное отверстие. Для закрытия клапана-отсекателя необходимо с устья скважины насосом увеличить давление в эксплуатационной колонне, От создавшегося импульса давления основное седло 5 переместиться по тягам 7 вниз, и с помощью направляющих толкателя 17 прижмет пластинчатые пружины 18 в пазы 19. Ход основного седла 5 ограничен направляющими пазами 9 расширителей основного седла 10, поэтому направляющие толкателя 17 не доходят до нижнего седла 6, что позволяет нижнему седлу 6 с помощью пружин 2 подняться вверх до упора в направляющие толкателя 17, тем самым освободиться от фиксации пластинчатыми пружинами 18, и одновременно с помощью тяг 7 закрыть тарельчатый затвор 4. В то же время основное седло 5 с помощью рас 65292 4ширения пружин 3 переместится потягам 7 в верхнее положение, приэтом сектора 1 1, двигаясь по направлякнцим пазам 9 расширителей ос новного седла 10, разомкнутся игерметизирующий элемент 8 опуститсяна нижнее седло 6, занявшее самоеверхнее положение, а пластинчатые. пружины 8 будут находиться в па эах 19. Для открытия клапана-отсекателя, в эксплуатационной колонненеобходимо еще раэ создать импульсдавления, В результате этого, в момент открытия тарельчатого затво ра 4 нижнее седло 6 под избыточнымдавлением начнет перемещаться вниздо упора 22, а пластинчатые пружины18 выйдут из пазов 19 и зафиксируютнижнее седло 6 в крайнем нижнем по ложении, одновременно тарельчатыйзатвор 4 посредством тяг 1 установится в открытом положении, при этом направляющие толкателя 17 не будутпрепятствовать выходу пластинчатых 25 пружин 18 из пазов 19 и фиксациинижнего седла 6 в крайнем нижнем положении, так как толкатель 15 засчет расширения пружин 3 займет верхнее положение на тягах 7 и промежу- ЗО точное положение в направляющих пазах 9 расширителей верхнего седла10. После пуска скважины в работуцикл повторяется.Открытие и закрытие внутрискважинного клапана-отсекателя можно проводить неоднократно закачкой небольших объемов жидкости в эксплуатационную колонну12 б 5292 Составитель В.Борискинаедактор Н.Марголина ТехредА.Кравчук Коррект ол одписное 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,каз 5634/23 ВНИИПИ по 113035Тираж 548Государственного комитета Селам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб