Скважинный клапан-отсекатель

.80 ь 1629491 А 1 21 В 35/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТО ро поших(71) Особое конструкторскоепроектированию нефтегазодобывмашин и оборудования(57) Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть применено для перекрытия ствола скважины вслучае воэможности возникновенияоткрытого фонтанирования. Цель - повьппение надежности установки скважин"ного клапана-отсекателя и ис.включениевозможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемныхопераций. Клапан-отсекатель состоит1629491 30 иэ корпуса 1 с седлом 5 и радиальными каналами 9. В корпусе 1 установ"лены ниппель 2, привод 3 в виде камеры, заполненной сжатым газом, и шток4. На.нижнем конце последнего установлен затвор 7 в виде шара и имеются продольные каналы 8 для сообщения пространств над и под затвором7. На корпусе 1 концентрично установлена ступенчагая втулка (СВ) 12 скольцевым выступом (КВ) 15, Привод 3имеет на наружной поверхности кольцевую проточку (КП), а корпус 1сйрозные пазы 10 для размещения вни кулачков 11. Установлена СВ 12с озможностью ограниченного возвратно-поступательногр осевого перемещения вдоль коорпуса 1, связана с нимсрезным элементом 13 и имеет радиальные каналы в нижней части. Кулачки 11размещены в КП и сквозных пазах 10 вкрайнем нижнем положении затвора. Высота КВ 15 должна быть не меньше глубины КП для обеспечения установки в 10 15 20 25 Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к устройствам для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтанирования.Целью изобретения является повыше 35 ние надежности установки скважинного клапана-отсекателя и исключение возможности его преждевременного срабатывания в процессе спуско-подъемных операций.На Фиг.1 показан скважинный клапан-отсекатель, общий вид, в транспортном положении (с зафиксированным штоком); на фиг.2 - то же, в момент установки в посадочном ниппеле пакера (с расфиксированным штоком); на Фиг.3 - привод, общий вид.Скважинный клапан-отсекатель содержит корпус 1 с ниппелем 2 в верхней части. Внутри корпуса 1 установлен привод, выполненный в виде камеры 3, заполненной газом, и штока 4, В корпусе 1 размещено седло 5. Седло 6 жестко связано с нижним концом55 штока 4. На последнем установлен о возможностью осевого перемещения затвор 7, выполненный в виде шара. В нижней части штока 4 имеются продольних кулачков 11 при расфиксации штока 4. На корпусе 1 установлены подвижный цилиндр 19 и цанга 20. При спуске клапана-отсекателя в скважину кулачки 11 размещены в КП и шток 4 зафиксирован в крайнем нижнем положении затвора 7. После установки клапанаотсекателя в посадочный ниппель он Фиксируется с помощью цанги 20, При этом СВ 12 перемещается вверх, разрушая срезной элемент 13. Под действием скважинного давления привод 3 перемещает шток 4 вверх. Кулачки 11 устанавливаются в КВ 15. Затвор 7 закрывает седла 5 и 6, предотвращая открытое Фонтанирование. После включения насоса, т.е. пуска скважины, давление уменьшается, шток 4 перемещается вниз и открывает седло 6. После выравнивания давления через каналы 8 открывается седло 5. Жидкость из пласта начинает поступать в пространство над клапаном-отсекателем 3 ил. ные каналы 8 для сообщения прост-ранств над и под затвором 7. В корпусе выполнены радиальные каналы 9 исквозные назы 10 для размещения в нихкулачков 11. На корпусе 1 концентрично размещена ступенчатая втулка 12,имеющая возможность ограниченноговозвратно-поступательного осевогоперемещения относительно корпуса 1Втулка 12 связана с корпусом 1 с по-мощью срезного элемента 13. В верхней части ступенчатая втулка 12 имеетпереводник 14 для соединения с инструментом для спуска клапана-отсекателя в скважину, а в нижней частивыполнена с кольцевым выступом 15.Для герметичной установки клапанаотсекателя в посадочный ниппель 16пакера (не показан) на корпусе 1 установлены уплотнения 17. Наконечник18 предохраняет затвор 7 при спускоподъемных операциях клапана-отсекателя и создает удобство для его установки в посадочный ниппель 16. В наконечнике 18 и ступенчатой втулке 12 имеются радиальные каналы. На корпусе 1установлены подвижный цилиндр 19 сканавкой на наружной поверхности ицанга 20.1629491 5Привод связан с ниппелем 2 и содержит гофрированный сильфон 21,поршень 22, золотник 23 и пробку 24.Сильфон 21, жестко связанный верхнимконцом с ниппелем 2, а нижним - споршнем 22, образует камеру 3, заправка которой сжатым газом осуществляется с помощью золотника 23. Герметичная пробка 24 ввернута в ниппель 2.На наружной поверхности привода(на поршне 22) выполнена кольцеваяпроточка 25 для размещения в нейкулачков 11 в крайнем нижнем положении затвора 7. Высота кольцевого выступа 15 ступенчатой втулки .12 должнабыть не меньше глубины кольцевойпроточки 25, чтобы кулачки 11 моглибыть размещены в кольцевом выступе 15при расфиксации штока 4. 20Скважинный клапан-отсекатель работает следующим образом.Клапан-отсекатель с заряженной нарасчетное давление камерой 3 спускают в скважину. При спуске в скважинушток 4 зафиксирован кулачками 11,размещенными в сквозных пазах 10и кольцевой проточке 25. Затвор 7находится в крайнем нижнем положении.30В момент посадки клапана-отсекателя в посадочный ниппель 16 цанга 20упирается в верхний торец посадочногониппеля 16, перемещается вверх и утапливается в канавке на наружной поверхности цилиндра 19. Клапан-отсека 35тель устанавливается в посадочном ниппеле 16,-н .цанга 20 фиксирует его впоследнем. При этом ступенчатая втулка 12 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 16, срезной элемент13 разрушается и втулка 12 перемещается вверх. Кольцевой выступ 15 совмещается с кулачками 11, обеспечиваярадиальное перемещение последних, 45что дает возможность расфиксацииштока 4.Под действием гидростатическогодавления скважинной жидкости сипьфон 2 1 сжимается, шток 4 перемещается вверх, при этом затвор 7 закрываетседла 5 и 6, предотвращая тем самымоткрытое фонтанирование скважины. 6После включения насоса, т,е. после ,пуска скважины, давление на глу" бине установки клапана-отсекателя снижается. При этом под действием сжатого газа в камере 3 сильфон 21 со штоком 4 перемещается вниз и открывает седло 6, Через каналы 8 происходит выравнивание давления над и под затвором 7, после чего открывается седло 5, обеспечивая поступление жидкости из пласта в пространство над клапаном-отсекателем. В случае остановки скважины и повышения давления жидкости сильфон 21 сжимается, шток 4 перемещается вверх и закрывает седла 5 и 6, предотвращая .фонтанирование скважины. Формула изобретения Скважинньп клапан-отсекатель, содержащий корпус с седлом и радиальными каналами, в котором установлен затвор в виде шара, привод в виде камеры,заполненной сжатым газом, и штока сседлом, в нижней части штока вьяннены продольные каналы для сооощенияпространств над и под затвором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьшения надежности установки скважинного клапана-отсекателя и исключения возможности его преждевременного срабатывания в процессеспуско-подъемных операций, он снабжен кулачками и концентрично размещенной на корпусе ступенчатой втулкой с радиальными каналами в нижнейчасти, которая установлена с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса и связана с последним срезным элементом, причем приводимеет кольцевую проточку на наружной поверхности, а корпус - сквозныепазы для размещения в них кулачков вкрайнем нижнем положении затвора, приэтом ступенчатая втулка выполнена скольцевым выступом, высота которогоне меньше глубины .кольцевой проточкина приводе, для установки в кольцевом выступе кулачков.1629491 5 оставитель А.Кей едактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор Н.Ревск оизводственно-издательский комбинат "Патент", г,од, ул. Гагарина,Тираж 351ственного комитета по и 113035, Москва, Ж,Заказ 418ВНИИПИ Госуд Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д, 4/5