Устройство для подачи химического реагента
CHEMICAL SUPPLY DEVICE

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к внутрискважинному оборудованию, и может быть использовано для подачи химических реагентов в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).
Известна система подачи химического реагента, размещенная внутри корпуса извлекаемого скважинного клапана-отсекателя (патент РФ №2335620, МПК Е21 В 34/06, опубликован 10.10.2008), содержащая обратные клапаны и устройство проверки герметичности трубопровода текучей среды. Обратный клапан содержит уплотнение, шток с закрытой головкой и установленный с возможностью плотного прижатия к уплотнению, один или несколько желобков на штоке, пружину, создающую усилие смещения штока в уплотненное положение. Устройство проверки герметичности трубопровода текучей среды содержит корпус, имеющий, по меньшей мере, один проход для потока текучей среды, картридж, размещаемый в корпусе и имеющий, по меньшей мере, один проход для потока текучей среды. Устройство проверки герметичности дополнительно содержит фиксатор, предотвращающий перемещение картриджа относительно корпуса с препятствованием возникновения сообщения текучей среды между по меньшей мере одним проходом в картридже и по меньшей мере одним проходом в корпусе до наступления заданного условия преодоления действия фиксатора.
Данная система подачи химического реагента предназначена для скважинного извлекаемого клапана-отсекателя. Недостатком является сложность конструкции и установки непосредственно в корпусе клапана-отсекателя, связанная с тем, что обратные клапаны и устройство проверки герметичности установлены в разных частях корпуса клапана-отсекателя и не имеют самостоятельного корпуса, в связи с чем нет возможности установки их как самостоятельного съемного устройства в затрубном пространстве и крепления к различному внутрискважинному оборудованию, установленному на колонне НКТ.
Известен клапан для подачи химического реагента (патент РФ №2709845, МПК Е21 В 34/06, опубликован 23.12.2019) в виде самостоятельного съемного устройства, содержащего цилиндрический корпус, подпружиненные основной и вспомогательный обратные клапаны, верхний корпус с проходным каналом, установленный в верхнем корпусе фиксатор. Верхний корпус соединен с цилиндрическим корпусом. В верхнем корпусе выполнены радиальные сквозные каналы, сообщающиеся с внутренней полостью цилиндрического корпуса и перекрытые пробкой, размещенной в проходном канале верхнего корпуса и зафиксированной в верхнем положении при помощи фиксатора, после срезания которого пробка перемещается в нижнюю часть верхнего корпуса, сообщая при этом проходной канал верхнего корпуса с внутренней полостью цилиндрического корпуса. Вспомогательный клапан размещен внутри нижнего корпуса, установленного под основным клапаном и соединенного с цилиндрическим корпусом. Нижний корпус снабжен наружной резьбой для вкручивания в продольное отверстие, выполненное в корпусе внутрискважинного оборудования.
Техническим результатом является повышение надежности работы устройства для подачи химического реагента благодаря выполнению узла проверки герметичности линии подачи химического реагента, исключающего наличие выпадающих срезных частей для предотвращения их попадания в обратный клапан и исключения в связи с этим осложнений в работе устройства, обеспечение возможности регулирования давления открытия верхнего обратного клапана, а также повышение надежности защиты устройства при спуске его в скважину.
Технический результат достигается устройством для подачи химического реагента, содержащим цилиндрический корпус, снабженный в нижней части наружной резьбой, установленные в цилиндрическом корпусе подпружиненные верхний и нижний обратные клапаны, при этом, согласно изобретению, для проверки герметичности линии подачи химического реагента в цилиндрическом корпусе установлен разрывной элемент, перекрывающий проходной канал цилиндрического корпуса, верхний обратный клапан содержит втулку, установленную с возможностью регулирования усилия сжатия пружины верхнего обратного клапана посредством ее осевого перемещения по резьбе цилиндрического корпуса, кроме того цилиндрический корпус размещен в наружном продольном пазу защитного корпуса, в котором ниже продольного паза выполнено продольное отверстие для вкручивания цилиндрического корпуса, сообщающееся через боковое отверстие защитного корпуса с внутренней его полостью.
На фиг. 1 представлена схема устройства для подачи химического реагента. На фиг. 2 показана часть защитного корпуса с продольным пазом и установленным в нем цилиндрическим корпусом устройства.
Устройство для подачи химического реагента содержит цилиндрический корпус 1, в котором установлены подпружиненные верхний и нижний обратные клапаны. Верхний обратный клапан состоит из седла 2, шарика 3, штока-толкателя 4, пружины 5, упирающейся снизу во втулку 6, установленную с возможностью регулирования усилия сжатия пружины 5 осевым перемещением втулки 6 по резьбе цилиндрического корпуса 1. Втулка 6 может быть дополнительно зафиксирована контргайкой 7. В нижней части цилиндрического корпуса 1 размещен нижний обратный клапан 8. Для проверки герметичности линии подачи химического реагента 9 (опрессовки) в цилиндрическом корпусе 1 установлен разрывной элемент 10, который перекрывает проходной канал 11 цилиндрического корпуса 1. В данном варианте выполнения на фиг. 1 разрывной элемент 10 установлен под верхним обратным клапаном, но может быть установлен также и в верхней части устройства. Нижняя часть цилиндрического корпуса 1 снабжена наружной резьбой 12. Для защиты при спуске в скважину устройство содержит защитный корпус 13, в наружном продольном пазу 14 (фиг.2) которого установлен цилиндрический корпус 1. В защитном корпусе 13 ниже продольного паза 14 выполнено продольное отверстие 15 для вкручивания цилиндрического корпуса 1, которое через боковое отверстие 16 сообщается с внутренней полостью 17 защитного корпуса 13.
Устройство для подачи химического реагента работает следующим образом.
Устройство соединяют с колонной НКТ и спускают в скважину на требуемую глубину, при этом сверху цилиндрический корпус 1 соединяют с линией подачи химического реагента 9, по которой рабочая жидкость поступает во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 1. Шарик 3, преодолевая усилие пружины 5, которое регулируется втулкой 6, перемещается вниз, и жидкость, обтекая шарик 3, перетекает в проходной канал 11 над разрывным элементом 10. После достижения требуемого давления опрессовки и повышения давления до давления разрыва разрывного элемента 10 последний разрывается, и открывается проходное отверстие для организации сообщения проходного канала 11 цилиндрического корпуса 1 с внутренней полостью 17 защитного корпуса 13. Давление, при котором происходит разрыв разрывного элемента 10 и открытие проходного отверстия, зависит от вида и материала разрывного элемента 10, который может быть выполнен, например, в виде разрывной мембраны. Таким образом, при подаче химических реагентов жидкость после открытия верхнего обратного клапана поступает в полость над нижним обратным клапаном 8, после открытия которого далее перетекает через продольное отверстие 15 и боковое отверстие 16 во внутреннюю полость 17 защитного корпуса 13 и далее - в колонну НКТ.
Выполнение узла проверки герметичности линии подачи в виде разрывного элемента 10, который исключает срезные части и выпадение их после открытия проходного отверстия и попадание на обратный клапан, предотвращает осложнения, повышая надежность работы устройства.
Установка в верхнем обратном клапане втулки 6 с возможностью осевого перемещения ее по резьбе цилиндрического корпуса 1 обеспечивает возможность регулирования усилия сжатия пружины 5, и, следовательно, давления открытия верхнего обратного клапана при подаче химического реагента.
Снабжение устройства защитным корпусом 13, в наружном продольном пазу 14 которого установлен цилиндрический корпус 1, а ниже продольного паза 14 выполнено продольное отверстие 15 для вкручивания цилиндрического корпуса 1, сообщающееся через боковое отверстие 16 защитного корпуса 13 с внутренней его полостью 17, обеспечивает надежную защиту устройства от повреждений при спуске его в скважину.