КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ

Полезная модель относится к технике добычи нефти, в частности, к забойным клапанам-отсекателям и может быть использована при проведении подземных ремонтов скважин путем перекрытия проходного сечения эксплуатационной колонны в заданном интервале ниже размещенного в скважине оборудования.
Известен забойный клапан-отсекатель, устанавливаемый в скважине совместно с пакером, включающий корпус и подвижную часть с запорными устройствами, работающий от результирующей силы, возникающей от разности давлений в конструкции клапана-отсекателя и выталкивающей силы жидкости во время эксплуатации скважины, отсекающий проход в скважине под действием силы, определяемой весом подвижной части клапана и выталкивающей силы жидкости в скважине, позволяющий производить ремонт скважины без ее глушения задавочной жидкостью и обеспечивающий оирессовку скважины (патент РФ №2389866 от 20.05.2010, Н21В 34/06).
Недостатком известного клапана-отсекателя является то, что при длительном нахождении в скважинной коррозионной среде работоспособность клапана-отсекателя снижается вплоть до прекращения выполнения клапаном своих функций - происходит коррозия материала клапана, снижается прочность деталей, нарушается герметичность.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является скважинный клапан-отсекатель, включающий корпус с размещенным в нем запорным органом в виде плунжера с обратным клапаном, упором и возвратной пружиной. Над корпусом размещен пакер. Проходные каналы в корпусе и в запорном органе сообщают подпакерпую и надпакерную зоны в положении «открыто». В корпусе жестко закреплен узел фиксации запорного органа в виде ловителя, совмещенный с быстроразъемным соединением. Ловитель выполнен в виде свободновращающегося фиксатора, связан в положении «закрыто» с направляющими элементами, выполненными на внутренней поверхности полого цилиндра быстроразъемного соединения (патент РФ №2224087 от 20.02.2004, кл. Е21В 34/06). Данное устройство принято за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - пакер; установленный под пакером корпус с размещенным в нем запорным органом, содержащим обратный клапан и заглушенное отверстие; проходной канал в корпусе и в запорном органе, сообщающий пространство эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя в положении «открыто».
Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является исполнение деталей корпуса и механизмов из металла, что приводит к их износу и коррозии. Также к недостаткам прототипа следует отнести сложность конструкции, сравнительно большое количество деталей, что приводит к высокой стоимости всего клапана-отсекателя.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель - увеличение срока службы, расширение условий применения, повышение надежности, упрощение конструкции и снижение стоимости производства клапана-отсекателя.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном клапане-отсекателе, включающем пакер, установленный под пакером корпус с размещенным в нем запорным органом, содержащим обратный клапан и заглушенное отверстие, проходной канал в корпусе и в запорном органе, сообщающий пространства эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя в положении «открыто», корпус закреплен на металлической трубе, в которой выполнены перепускные отверстия и паз, запорный орган содержит манжету, выполненную из нефтестойкой резины, а пространства эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя сообщены через наконечник, установленный с возможностью вхождения в проходной канал и изготовленный из металлической трубы.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - корпус закреплен на металлической трубе, в которой выполнены перепускные отверстия и паз; запорный орган содержит манжету, выполненную из нефтестойкой резины; пространства эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя сообщены через наконечник, установленный с возможностью вхождения в проходной канал и изготовленный из металлической трубы.
На фиг.1 схематично представлен клапан-отсекатель в рабочем положении, продольный разрез.
На фиг.2 схематично представлен клапан-отсекатель при спущенном насосе, продольный разрез.
Клапан-отсекатель (фиг.1) включает корпус 1, установленный под пакером (на фиг. не показан). В корпусе 1 размещен запорный орган, состоящий из манжеты 2, выполненной из нефтестойкой резины, обратного клапана 3 и заглушенного отверстия 4. Корпус 1 закреплен к металлической трубе 5 для возможности спуска клапана на забой. В металлической трубе 5 выполнены перепускные отверстия 6 для выравнивания давления внутри манжеты 2 и паз 7 для сброса давления при подъеме клапана-отсекателя. В корпусе 1 в запорном органе выполнены проходной канал 8 (фит.2), сообщающий пространства эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя в положении "открыто". Пространства эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя сообщены через наконечник 9, установленный с возможностью вхождения в проходной канал 8 и изготовленный из металлической трубы, например, дюймовой.
Клапан-отсекатель работает следующим образом.
Клапан монтируется под пакером. На конце пакера устанавливается тарированная на определенное давление заглушка. После спуска клапана-отсекателя и пакера на необходимую глубину в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) создается давление, клапан принимает рабочее положение, при этом корпус 1, закрепленный на металлической трубе 5, прижимается к стенкам эксплуатационной колонны и надежно перекрывает доступ пластовой жидкости в затрубное пространство. Обратный клапан 3 служит для предотвращения перетока жидкости из надпакерной зоны в подпакерную в рабочем положении. Проходной канал 8 в манжете 2 клапана-отсекателя перекрыт за счет упругости резины и давления в полости внутри манжеты 2 клапана-отсекателя. Для выравнивания давления внутри манжеты 2 предусмотрены перепускные отверстия 6, выполненные в металлической трубе 5. Штанговый или другой насос спускается в скважину с хвостовиком и полированным наконечником 9, изготовленным из дюймовой трубы. Наконечник 9 входит в проходной канал 8, при этом создается сообщение между пространствами эксплуатационной колонны выше и ниже клапана-отсекателя. При смене насоса и при других технологических операциях НКТ приподнимаются, наконечник 9 выходит из проходного канала 8, который перекрывается при сжатии манжеты 2. Сброс давления при подъеме клапана-отсекателя производится через паз 7, выполненный в металлической трубе 5. Слив пластовой жидкости, попавшей в полость клапана-отсекателя, предусмотрен через заглушенное отверстие 4.
Преимуществом предлагаемого клапана является отсутствие в нем подвижных металлических деталей. Он позволяет работать штанговой установке с хвостовиком, на конце которого кренится полированный наконечник. Использование предлагаемого клапана позволит применять хвостовики для скважин, оборудованных электроцентробежными насосами, с дополнительной установкой кожуха на протектор и двигатель.
Предлагаемый клапан-отсекатель является простым по конструкции, простым и надежным в эксплуатации, что предопределяет длительный срок его службы, расширяет условия применения и снижает стоимость производства.