КЛАПАН ДЛЯ ОПРЕССОВКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к ремонту скважин и предназначено для опрессовки дополнительных обсадных колонн в скважине.
Известно устройство для опрессовки обсадных колонн (авторское свидетельство SU №1010256, Е 21 В 34/10 опубл. в БИ №13 от 07.04.1983 г.), содержащее корпус, самоуплотняющуюся манжету, полую подпружиненную гильзу с радиальными отверстиями и соединенный с гильзой распорный конус с пазами на боковой поверхности, взаимодействующий с манжетой, при этом устройство снабжено установленным в верхней части гильзы дифференциальным поршнем со струйным насосом в нижней части, причем поршень в верхней части имеет боковые отверстия для связи полостей устройства над и под поршнем, а приемная камера струйного насоса связана с подпоршневой полостью.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является клапан для обсадных колонн (авторское свидетельство SU №1120093, Е 21 В 34/10 опубл. в БИ №39 от 23.10.1984 г.), содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, а также дополнительную втулку, установленную коаксиально подвижно на срезных элементах в центральном канале корпуса над его периферийными каналами, при этом запорный элемент выполнен в виде поплавка и жестко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при ее верхнем положении.
Как аналогу, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, и как следствие, снижение металлоемкости и стоимости конструкции.
Поставленная техническая задача решается клапаном для опрессовки дополнительной обсадной колонны, содержащим корпус с центральным осевым каналом и седлом, втулку с радиальными каналами, установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса, запорный и срезной элементы.
Новым является то, что корпус заглушен снизу и снабжен боковыми каналами, герметично перекрытыми изнутри втулкой, зафиксированной срезным элементом в центральном канале корпуса в верхнем положении, при этом запорный элемент выполнен на верхнем конце втулки и имеет возможность взаимодействия с седлом корпуса в нижнем положении втулки после разрушения срезного элемента.
На фигуре изображен предлагаемый клапан для опрессовки дополнительной обсадной колонны в продольном разрезе.
Клапан для опрессовки дополнительной обсадной колонны содержит корпус 1 с центральным осевым каналом 2 и седлом 3. В центральном канале 2 корпуса 1 с возможностью осевого перемещения установлена втулка 4 с радиальными каналами 5.
Корпус 1 заглушен снизу посредством заглушки 6 и снабжен боковыми каналами 7, герметично перекрытыми изнутри посредством уплотнительных элементов 8 втулкой 4, зафиксированной срезным элементом 9 в центральном канале 2 корпуса 1 в верхнем положении. Запорный элемент 10 выполнен на верхнем конце втулки 4 и имеет возможность взаимодействия с седлом 3 корпуса 1 в нижнем положении втулки 4 после разрушения срезного элемента 9. Втулка 4 и запорный элемент 10 выполнены в виде единой детали.
Клапан для опрессовки дополнительной обсадной колонны работает следующим образом.
Клапан для опрессовки дополнительной обсадной колонны в сборе, как показано на фигуре, герметично посредством резинового 11 и металлического 12 колец устанавливают в муфту 13 и в составе дополнительной обсадной колонны 14 спускают в скважину.
При этом ниже предлагаемого клапана в составе дополнительной обсадной колонны 14 может быть установлено и другое оборудование, например, цементировочный (обратный) клапан.
После спуска дополнительной обсадной колонны на заданную глубину крепят верхний конец дополнительной обсадной колонны на опорном фланце устья скважины (на фиг. не показано). Производят обвязку дополнительной обсадной колонны 14 с насосным агрегатом и заполняют ее технологической жидкостью, при этом технологическая жидкость сквозь радиальные каналы 5 втулки 4 заполняет центральный канал 2 корпуса 1, заглушенного снизу заглушкой 6.
После заполнения до устья дополнительной обсадной колонны 14 технологической жидкостью производят ее опрессовку на необходимое давление с определенной выдержкой по времени. После опрессовки дополнительной обсадной колонны 14 давление в ней стравливают.
В дальнейшем с целью проведения какой-либо ремонтной работы в дополнительную обсадную колонну 14 спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) (на фиг. не показано). Спуск колонны НКТ в дополнительную обсадную колонну 14 продолжают до тех пор, пока колонна НКТ своим нижним торцом не упрется в верхний торец запорного элемента 10, при этом начнется разгрузка колонны НКТ на запорный элемент 10 клапана, что определяется по индикатору веса (на фиг. не показано), установленного на поверхности.
Разгрузку колонны НКТ продолжают, и в определенный момент разрушается срезной элемент 9 и втулка 4 из верхнего положения перемещается в нижнее положение, при этом над клапанное пространство дополнительной обсадной колонны 14 посредством боковых каналов 7 корпуса 1 гидравлически соединяется с под клапанным пространством дополнительной обсадной колонны 14, перепустив технологическую жидкость сверху вниз. Колонну НКТ полностью разгружают на верхний торец заглушки 10, при этом последняя герметично садится на седло 3. После чего колонну НКТ поднимают вверх и проводят намеченные ремонтные работы.
Предлагаемый клапан для опрессовки дополнительной обсадной колонны имеет простую конструкцию, в связи с чем, он является дешевым и легким в изготовлении, что позволяет сэкономить материальные и финансовые средства.