Промивний клапан
Власники патенту UA 2358091:
Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до глибинних клапанів, що використовуються при періодичному промиванні свердловин, а також при закачуванні інгібіторів для боротьби з солеотложениями, корозією в насосно-компресорних трубах, при глушенні свердловин. Клапан містить з'єднаний з насосно-компресорними трубами (НКТ) циліндричний корпус з радіальними отворами, рухливу пружну герметизуючу втулку, розміщену в корпусі з утворенням плунжерної пари. При експлуатації свердловини з неуставним штанговим насосом клапан забезпечений штоком з муфтою, встановленим з можливістю вільного переміщення у внутрішній частині клапана і плунжер, що з'єднує, неуставного штангового насоса зі штангами, пов'язаними з канатною підвіскою верстата-качалки. Клапан забезпечений також другим перекладачем, що зв'язує його корпус з підйомним патрубком штангового невставного насоса. Внутрішня поверхня втулки, що герметизує, виконана з ділянкою конічної форми. Муфта розташована на штоку з урахуванням глибини підвіски невставного штангового насоса і розтягування від ваги штанг на відстані від згаданої ділянки конічної форми, обраному таким, щоб при роботі насоса згадана муфта не доходила до згаданої ділянки, і забезпечує опору муфти на цю ділянку пов'язаного зі штангами, від канатної підвіски верстата-качалки для переміщення втулки герметизуючої клапана до суміщення з радіальними отворами в корпусі клапана і відкриття повідомлення порожнини НКТ з затрубним простором. Забезпечує скорочення витрати гарячої нафти, що використовується для промивання, покращення умов підйому нафти від насоса до гирла свердловини, збільшення терміну служби занурювального обладнання між промивками. 1 з.п.ф-ли, 1 іл.
Пропозиція відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до глибинних клапанів, що використовуються при періодичній промивці ліфта свердловин, обладнаних штанговими невставними насосами, від парафінових і асфальтосмолистих відкладень гарячою нафтою, а також при закачуванні інгібіторів для боротьби з солеотложеніями свердловин.
Відомий промивний клапан (SU 933949, 07.06.1982), що містить з'єднаний з насосно-компресорними трубами (НКТ) циліндричний корпус з радіальними отворами, рухому пружну герметизуючу втулку, розміщену в корпусі. Клапан використовується при одночасно-роздільній експлуатації свердловин. Даний спосіб експлуатації свердловин передбачає використання двох концентричних колон і неможливий під час роботи свердловин, обладнаних глибинними штанговими насосами.
З рівня техніки відомий промивний клапан (US 3193016, 1965), що складається з пов'язаного з насосно-компресорними трубами (НКТ) корпусу з радіальними каналами, рухомий пружної втулки, що утворює з корпусом камеру, пов'язану із затрубним простором.
Однак такий клапан відкривається тільки за допомогою тиску, що створюється в затрубному просторі, що неефективно і неекономічно, так як при промиванні гарячою нафтою через затрубний простір температура витрачається на нагрівання експлуатаційної колони, флюїду в затрубному просторі і вимагає 2-3-кратного витрати обсягів гарячої нафти. .
Завдання винаходу - забезпечення можливості прямої (через трубки в затрубний простір і до гирла свердловини) промивання гарячою нафтою при закачуванні інгібіторів від корозії, солеотложений, при глушенні свердловин та інших випадків обробки свердловин, обладнаних штанговиминевставними насосами. Прямі промивання гарячою нафтою забезпечують безпосередній контакт у НКТ з парафіном, смолами і т.д., що різко підвищує ефективність розчинення та видалення парафіну та смол порівняно із зворотними промиваннями.
Технічний результат, забезпечений при вирішенні зазначеної задачі, полягає у скороченні витрати гарячої нафти, що використовується для промивання, поліпшення умов підйому нафти від насоса до гирла свердловини, збільшення терміну служби занурювального обладнання між промиваннями порівняно з відомим останнім методом під час роботи невставними насосами.
Зазначений технічний результат досягається тим, що промивний клапан, що містить з'єднаний за допомогою перекладника з насосно-компресорними трубами (НКТ) циліндричний корпус з радіальними отворами, рухому пружну герметизуючу втулку, розміщену в корпусі з утворенням поршневої пари, згідно винаходу при експлуатації насосом забезпечений штоком з муфтою, встановленим з можливістю вільного переміщення у внутрішній частині клапана і з'єднуючим плунжер невставного штангового насоса зі штангами, пов'язаними з канатною підвіскою верстата-качалки, при цьому клапан забезпечений також другим перекладачем, що зв'язує його корпус з підйомним патрубком поверхня герметизуючої втулки виконана з ділянкою конічної форми, а муфта розташована на штоку з урахуванням глибини підвіски невставного штангового насоса та розтягування від ваги штанг на відстані від згаданої ділянки конічної форми, обраному таким, щоб при роботі насоса згадана муфта не доходила забезпечує опору муфти на цю ділянку при звільненні штока, пов'язаного зі штангами, від канатної підвіски верстата-гойдалки для переміщення втулки герметизуючої клапана до суміщення з радіальними отворами в корпусі клапана і відкриття повідомлення порожнини НКТ з затрубним простором.
При цьому на звернених одна до одної поверхнях герметизуючої втулки та перекладача, призначеного для з'єднання з підйомним патрубком невставного насоса, доцільно виконати опорні сідла для розміщення пружини між ними.
У статичному положенні клапана герметизуюча втулка, що підпирається стандартною пружиною відповідного зусилля, перекриває отвори в корпусі клапана і виключає перетікання рідини з НКТ порожнини в затрубний простір. При звільненні полірованого штока від підвіски канатної верстата-качалки під вагою штанг шток опускається із закріпленою на ньому муфтою на конічний ділянку втулки в більш низькому положенні. При цьому герметизуюча втулка, долаючи опір пружини, переходить у нове положення і відкриває повідомлення із затрубним простором через отвори в корпусі клапана, забезпечуючи пряме промивання ліфта від парафіну або виконуючи інші операції закачування робочих агентів або глушіння свердловини.
На кресленні показаний промивний клапан, що складається з корпусу 1 з радіальними отворами 2, рухомий втулки герметизує 3 з ущільнювальними елементами 4 для герметизації з корпусом 1 клапана з утворенням поршневої пари. Втулка 3 має з одного боку опорне сідло для пружини 5, а з іншого боку - ділянка конічної форми для опори муфти 6 штока 7, що з'єднує насос зі штангами, і переміщення при цьому втулки герметизує 3 до суміщення муфти 6 з радіальними отворами 2 в корпусі клапана. Клапан з одного боку (з верхньої) має перекладач 8 з різьбленням для з'єднання з НКТ та з іншого боку (з нижньої) - перекладник 9, виконанийз одного боку з опорним сідлом для пружини 5, а з іншого - з різьбленням для з'єднання з підйомним патрубком насоса.
При припасуванні довжини ходу плунжера насоса шток 7 вільно переміщається у внутрішній частині клапана, а розташування муфти 6 на штоку 7 розраховується з урахуванням глибини підвіски насоса і розтягування від ваги штанг по довжині плюс 10-20 см від конусної ділянки герметизуючої втулки при роботі насоса муфта 6 на штоку 7 не доходила до конуса герметизуючої втулки 3. При цьому положенні муфта 6 штока забезпечує герметичність між внутрішньою порожниною НКТ і затрубним простором, оскільки отвори радіальні 2 перекриті герметизуючою втулкою.
При возникновении необходимости в промывке лифта НКТ горячей нефтью скважина останавливается, полированный шток 7 на устье скважины освобождается от канатной подвески станка-качалки, при этом от веса штанг муфта 6, преодолевая натяжение пружины, смещается вниз и перемещает вниз герметизирующую втулку 3, обеспечивая сообщение внутренней порожнини НКТ із затрубним простором через радіальні отвори 2 у корпусі 1. Свердловина готова для промивання.
При прямому промиванні гаряча нафта закачується в колону НКТ, проходить через клапан для промивання і через затрубний простір забезпечується вихід на гирлі свердловини і викидну лінію. При цьому нафта віддає температуру при своєму русі в першу чергу відкладенням парафіну, обложеного на штангах і внутрішній поверхні ліфта, розплавляючи його і видаляючи з поверхні з виносом на гирлі свердловини. Контроль якості видалення парафіну здійснюється за тиском на пересувному промивному агрегаті.
Потім канатна підвіска верстата-качалки знову закріплюється в тому ж місці на полірованому штоку, і запускається свердловина в роботу.Кількість таких промивок не обмежена.
Випробування промивного клапана при видаленні парафіну показало такі техніко-економічні переваги:
- скорочується витрата гарячої нафти під час промивання свердловин у 2-3 рази залежно від глибини відкладень парафіну, а також обсяг робіт з ремонту свердловини;
- збільшується дебіт свердловини за рахунок покращення умов підйому нафти від насоса до гирла свердловини після кожного промивання гарячою нафтою в період її експлуатації до відмови насоса;
- збільшується міжремонтний період роботи занурювального обладнання, оскільки відпадає необхідність очищення штанг та НКТ для запуску насосів;
- підвищується рівень пожежної та екологічної безпеки під час проведення ремонтних робіт на свердловині.
1. Промивний клапан, що містить з'єднаний за допомогою перекладника з насосно-компресорними трубами (НКТ) циліндричний корпус з радіальними отворами, рухливу пружну герметизуючу втулку, розміщену в корпусі з утворенням поршневої пари, що відрізняється тим, що при експлуатації свердловини з невставним штоком з муфтою, встановленим з можливістю вільного переміщення у внутрішній частині клапана і з'єднуючим плунжер невставного штангового насоса зі штангами, пов'язаними з канатною підвіскою верстата-качалки, при цьому клапан забезпечений також другим перекладачем, що зв'язує його корпус з підйомним патрубком невставного герметизуюча втулка виконана з ділянкою конічної форми, а муфта розташована на штоку з урахуванням глибини підвіски невставного штангового насоса та розтягування від ваги штанг на відстані від згаданої ділянки конічної форми, обраній таким, щоб при роботі насоса згадана муфта не доходиладо згаданої ділянки, і забезпечує опору муфти на цю ділянку при звільненні штока, пов'язаного зі штангами, від канатної підвіски верстата-качалки для переміщення втулки герметизує клапана до суміщення з радіальними отворами в корпусі клапана і відкриття повідомлення порожнини НКТ з затруб.
2. Промивний клапан по п.1, який відрізняється тим, що на звернених один до одного поверхнях герметизуючої втулки та перекладача, призначеного для з'єднання з підйомним патрубком невставного насоса, виконані опорні сідла для розміщення між ними пружини.