КЛАПАН НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ

Устройство относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию для эксплуатации нефтяной или газовой скважины, и может быть использовано при закачке в пласт жидкости или пара.
Наиболее близким по технической сути является «КЛАПАН ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН», по патенту на полезную модель №213576, от 28.07.2022, опубликован 16.09.2022, МПК E21B34/08, E21B43/12. Клапан содержит полый корпус и крышку. В донной части корпуса выполнено сквозное центральное отверстие, в крышке выполнены сквозные отверстия, расположенные по окружности. Внутри корпуса расположен диск, выполненный с возможностью перемещения вдоль своей оси и перекрытия отверстия в донной части корпуса. Корпус выполнен из хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали с содержанием хрома от 12% до 25% и содержанием никеля от 8% до 40%.
При решении ряда эксплуатационных задач, например, при глушении скважины на поглощение или переводе скважины из добывающей в нагнетательную, возникает необходимость осуществления подачи нагнетаемой среды в затрубное пространство под заданным расчетным давлением. При решении таких задач подача нагнетаемой среды, например, пара или кислоты, должна осуществляться только по достижению в добывающей колонне расчетного уровня давления, но не раньше. Известный клапан сообщает полость добывающей колонны с затрубным пространством при крайне незначительном превышении давления в добывающей колонне над давлением в затрубном пространстве.
Задачей заявляемого технического решения является создание клапана, обладающего возможностью сообщения внутренней полости добывающей колонны и затрубного пространства при достижении в них заданной разности давлений.
Поставленная задача решена за счет клапана нагнетательного, содержащего полый корпус и крышку, при этом в донной части корпуса выполнено сквозное отверстие, крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе, на крышке выполнена внешняя кольцеобразная канавка, соединение крышки и корпуса выполнено уплотненным посредством кольцеобразного уплотнительного элемента, установленного в углубление на внешней боковой поверхности крышки.
Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг.1 - разрез клапана нагнетательного.
На фиг. 1 изображены: клапан 1 нагнетательный, полый корпус 2, крышка 3, кольцеобразная канавка 4, сквозное отверстие 5, перемычка 6, уплотнительный элемент 7, кольцеобразное углубление 8, углубление 9.
Клапан нагнетательный выполнен следующим образом.
Клапан 1 содержит полый корпус 2 и крышку 3. Корпус 2 и крышка 3 изготовлены из нержавеющей стали. Корпус 2 выполнен в виде цельной неразъемной детали. В донной части корпуса 2 выполнено сквозное отверстие 5. Корпус 2 содержит внутреннее кольцеобразное углубление 8, предназначенное для позиционирования крышки 3 и ее фиксации относительно корпуса 2. Крышка 3 выполнена в виде цельной неразъемной детали. На внешней поверхности крышки 3 выполнена кольцеобразная канавка 4. Канавка 4 выполнена с образованием перемычки 6 между канавкой 4 и внутренней поверхностью крышки 3. Толщина перемычки 6 определяет значение пороговой разницы между давлением в затрубном пространстве и давлением внутри добывающей колонны, при которой клапан 1 сообщает затрубное пространство с полостью добывающей колонны. Канавка 4 может быть выполнена любым известным из уровня техники способом, например, резцом на токарном станке или при помощи концевой фрезы на фрезерном станке. На внешней боковой поверхности крышки 3 выполнено углубление 9. В углубление 9 установлен кольцеобразный уплотнительный элемент 7. Элемент 7 выполнен из упругого полимерного материала, например, резины. Уплотнительный элемент 7 предназначен для обеспечения герметичности соединения крышки 3 с корпусом 2.
Клапан нагнетательный работает следующим образом.
Клапан 1 работает, как правило, в составе массива устройств, установленных на внешней поверхности добывающей колонны, например, совместно с автономным регулятором притока. Клапан 1 устанавливают на боковую поверхность трубы и с колонной обсадных труб спускают в скважину. При необходимости внутрь добывающей колонны подают нагнетаемую среду. При достижении пороговой разницы между давлением в затрубном пространстве и давлением внутри добывающей колонны перемычка 6 не выдерживает нагрузки и крышка разрушается. Центральная часть крышки 3 отделяется и полость добывающей колонны сообщается с затрубным пространством.
Выполнение на внешней поверхности крышки 3 кольцеобразной канавки 4, позволяет осуществлять контролируемое разрушение крышки 3 при достижении пороговой разницы давлений. Контролируемое разрушение крышки 3 позволяет осуществлять сообщение внутренней полости добывающей колонны и затрубного пространства при достижении в них заданной разности давлений. Изменение глубины канавки 4 и, как следствие, толщины перемычки 6, позволяет регулировать уровень перепада давлений, при котором происходит активация клапана 1.
Техническим результатом заявленного технического решения является возможность сообщения внутренней полости добывающей колонны и затрубного пространства при достижении в них заданной разности давлений, за счет клапана нагнетательного, содержащего полый корпус и крышку, при этом в донной части корпуса выполнено сквозное отверстие, крышка установлена в кольцеобразное углубление в корпусе, на крышке выполнена внешняя кольцеобразная канавка, соединение крышки и корпуса выполнено уплотненным посредством кольцеобразного уплотнительного элемента, установленного в углубление на внешней боковой поверхности крышки.