ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для сообщения и разобщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб при освоении и глушении скважин, оборудованных пакером, в процессе эксплуатации скважины и добычи из нее углеводородного сырья.
Известен циркуляционный клапан, содержащий корпус, головку, между которыми установлен кожух с радиальными окнами, уплотнительные элементы, гильзу [Зайцев Ю.В. и др. Оборудование для предотвращения открытых фонтанов нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1973. - С.70-72].
Основным недостатком этого клапана является невозможность осуществлять открытие и закрытие без специального инструмента, спускаемого в скважину с помощью канатной техники.
Известен циркуляционный клапан, содержащий корпус, головку, между которыми установлен кожух с радиальными окнами, уплотнительные элементы, гильзу, в которой выполнена кольцевая проточка на наружной поверхности между пазами под фиксатор [А.с. 991029 СССР, МИПК 2 Е21В 34/00, опубл. 1983].
Основным недостатком этого клапана является невозможность осуществлять открытие и закрытие без специального инструмента, спускаемого в скважину с помощью канатной техники.
Задача, стоящая при создании заявляемого технического решения, состоит в разработке надежной конструкции, позволяющей осуществлять сообщение и разобщение затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб (трубного и затрубного пространств скважины) при освоении и глушении скважин, оборудованных пакером.
Достигаемый технический результат состоит в снижении трудоемкости и сокращении продолжительности работ по открытию и закрытию клапана.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном циркуляционном клапане, содержащим корпус, головку, между которыми установлен кожух с радиальными окнами, уплотнительные элементы, гильзу с радиальными окнами, выполненную с возможностью перемещения, в отличие от прототипа ниже радиальных окон внутренняя полость гильзы ссужается с образованием посадочного гнезда, а нижняя часть гильзы выполнена с уменьшением наружного диаметра для образования полости между корпусом и гильзой, в которой расположена пружина сжатия, контактирующая нижней частью с кольцевым выступом корпуса, а верхней - с кольцевым выступом гильзы.
На фиг.1 показан циркуляционный клапан в положении «Закрыто» (продольный разрез), на фиг.2 - то же в положении «Открыто».
Циркуляционный клапан содержит последовательно соединенные между собой корпус 1, кожух 2, головку 3, внутри которых расположена гильза 4, установленная в возможностью осевого перемещения в нижнее или верхнее положения.
В верхней части гильзы 4 выполнены радиальные окна 5, ниже которых внутренняя полость гильзы 4 сужается, образуя посадочное седло 6. В нижней части гильзы 4 наружный диаметр уменьшается, образуя хвостовик 7.
В кожухе 2 выполнены радиальные окна 8. В кожухе 2 установлена кольцевая втулка 9, разделяющая два уплотнительных пакета, состоящих из манжет 10, нажимных 11 и опорных 12 колец, предназначенных для герметизации радиальных окон 5 и 8 при их совмещении. Уплотнительные кольца 13 необходимы для герметичности резьбовых соединений. Между корпусом 1 и хвостовиком 7 гильзы 4 образована полость 14, в которой размещена пружина сжатия 15, контактирующая нижней частью с кольцевым выступом 16 корпуса 1, а верхней - кольцевым выступом 17 гильзы 4.
Клапан работает следующим образом.
Клапан спускается в скважину на колонне лифтовых труб.
В процессе эксплуатации скважины радиальные окна 5 и 8, выполненные в гильзе 4 и кожухе 1, не сообщаются между собой, так как гильза 4 за счет усилия пружины сжатия 15 находится в верхнем положении. Клапан закрыт.
Для создания сообщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб, в скважину сбрасывается шарик 18, который садится в посадочное седло 6 гильзы 4 и перекрывает проходное отверстие клапана, но не перекрывает радиальные окна 5 гильзы 4. Созданием давления над шариком 18 перемещают гильзу 4 в нижнее положение. При этом пружина сжатия 15 сжимается, и хвостовик 7 гильзы 4 также перемещается вниз вдоль внутренней поверхности корпуса 1, предохраняя внутреннюю полость 14 между корпусом 1 и хвостовиком 7 от попадания в нее механических примесей и технологических растворов. При перемещении гильзы 4 вниз радиальные окна 5, выполненные в гильзе 4, совмещаются с радиальными окнами 8, выполненные в кожухе 2, и обеспечивают возможность сообщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб. Клапан открыт.
Для закрытия клапана достаточно снизить давление над шариком 18 и гильза 4 под воздействием пружины сжатия 15 переместится вверх, разобщив радиальные окна 5 и 8, тем самым произойдет разобщение затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб. Клапан закрыт.
Потоком добываемого углеводородного сырья шарик 18 вымывается на дневную поверхность, освободив проходное отверстие клапана.
Заявляемое устройство позволяет снизить затраты на сообщение и разобщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью лифтовых труб при освоении и глушении скважин, оборудованных пакером, без его извлечения из скважины после завершения технологической операции.