RU2049226C1 - Subsurface safety valve - Google Patents
Subsurface safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049226C1 RU2049226C1 RU92012724A RU92012724A RU2049226C1 RU 2049226 C1 RU2049226 C1 RU 2049226C1 RU 92012724 A RU92012724 A RU 92012724A RU 92012724 A RU92012724 A RU 92012724A RU 2049226 C1 RU2049226 C1 RU 2049226C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balls
- rod
- cutter
- open
- seat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Check Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, конкретно к глубинным отсекающим устройствам, используемым при ремонте скважин. The invention relates to oilfield equipment, specifically to deep shutoff devices used in the repair of wells.
Известно устройство для перекрытия ствола скважины [1] содержащее корпус с центральным каналом, в котором выполнено седло под запорный элемент в виде шара, входную и выходную полости, между которыми в корпусе выполнен боковой карман, причем в открытом состоянии устройства шар размещен в боковом кармане. A device for blocking a wellbore [1] is known, comprising a body with a central channel in which a saddle is provided for a locking element in the form of a ball, an input and output cavity, between which a side pocket is made in the body, and in the open state of the device, the ball is placed in the side pocket.
Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная тем, что боковой карман корпуса может заполняться твердыми включениями, выпадающими в осадок из потока добываемого флюида. Ил и песок, будучи сцементированными парафино-битумными отложениями, будут препятствовать выходу шара в центральный канал при закрывании. По этой же причине будет невозможно размещение шара в боковом кармане при открывании. В обоих случаях устройство будет неработоспособно. A disadvantage of the known device is the low reliability of operation, due to the fact that the side pocket of the housing can be filled with solid inclusions that precipitate from the flow of produced fluid. Silt and sand, being cemented with paraffin-bitumen deposits, will prevent the ball from entering the central channel when closing. For the same reason, it will be impossible to place the ball in the side pocket when opening. In both cases, the device will be inoperative.
Известно устройство для перекрытия скважины [2] содержащее корпус с центральным каналом, перекрытым тарельчатым клапаном, седло под запорный элемент, выполненный в виде шара, боковую камеру для размещения запорного элемента. A device for blocking a well [2] is known, comprising a body with a central channel blocked by a poppet valve, a saddle for a locking element made in the form of a ball, and a side chamber for accommodating the locking element.
Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная наличием в конструкции множества полостей в которых возможно осаждение песка, ила и парафино-битумных отложений, вследствие чего возможны заклинивания перемещаемых деталей и несрабатывание устройств. A disadvantage of the known device is the low reliability of operation, due to the presence in the design of many cavities in which precipitation of sand, silt and paraffin-bitumen deposits is possible, as a result of which jammed moving parts and device failure can occur.
Кроме того при пульсации потока пластового флюида более критической величины, на которую произведена настройка устройств, следствие их автономсти возможно холостое, без необходимости, срабатывание на закрывание, что требует затрат на последующую операцию по открыванию устройств и вводу скважины в эксплуатацию. К тому же простой скважины на время этих операций приводит к потере добычи нефти. In addition, when the flow rate of the reservoir fluid is more critical, the devices are tuned, their autonomy is possible idle, without the need for closing operation, which requires the costs of the subsequent operation to open the devices and put the well into operation. In addition, a simple well during these operations leads to a loss of oil production.
Известен забойный отсекатель фирмы "Пэйдж ойл тулс" [3] содержащий корпус, в котором размещен подвижный шток с осевым каналом и седлом под запорный элемент в виде шара, размещенного в открытом положении отсекателя в боковом кармане корпуса, узел фиксации штока в открытом положении отсекателя, выполненный в виде герметичной полости корпуса, сообщающейся трубопроводом с наземным узлом управления в виде гидравлической станции, причем в стенке штока под селом выполнен сквозной продольный паз для взаимодействия с запорным элементом. Known downhole shutter company "Page Oil Tools" [3] containing a housing in which a movable rod with an axial channel and a seat for a locking element in the form of a ball placed in the open position of the cutter in the side pocket of the housing, the node fixing the rod in the open position of the cutter, made in the form of a sealed cavity of the housing, communicating by pipeline with the ground control unit in the form of a hydraulic station, and in the stem wall under the village there is a through longitudinal groove for interaction with the locking element.
Известный отсекатель не обеспечивает достаточной надежности работы, так как дистанционным управлением с поверхности обеспечивается только операция по принудительному переключению отсекателя в открытое положение. Закрывание же отсекателя осуществляется автономно от потока добываемого флюида, на определенную критическую величину которого предусмотрено конструктивное исполнение деталей. The known cutter does not provide sufficient reliability, since remote control from the surface provides only the operation of forcibly switching the cutter to the open position. Closing the shut-off device is carried out autonomously from the flow of produced fluid, for a certain critical value of which the design of the parts is provided.
Тем самым возможны случайные, без необходимости, переключения отсекателя в закрытое положение, связанные с кратковременной пульсацией потока флюида более критической величины, что влечет повышение затрат на последующий перевод отсекателя в открытое положение и ввод скважины в эксплуатацию. Thus, random, unnecessarily, switching of the cutter to the closed position is possible, associated with short-term pulsation of the fluid flow of a more critical value, which entails an increase in the cost of the subsequent transfer of the cutter to the open position and putting the well into operation.
Однако возможна и обратная ситуация, когда отсекатель необходимо закрыть, например, при смене устьевого оборудования, ремонте погружного насоса и пр. а величины потока нефти недостаточно для осуществления этой операции, так как за время эксплуатации дебит скважины снизился. В связи с этим в скважину придется закачивать утяжеленную жидкость, что ведет к повышению эксплуатационных затрат. However, a reverse situation is also possible when the cutter must be closed, for example, when changing the wellhead equipment, repairing the submersible pump, etc., and the oil flow is not enough to carry out this operation, since the well production rate has decreased during operation. In this regard, weighted fluid will have to be pumped into the well, which leads to an increase in operating costs.
Кроме того известный отсекатель имеет ограниченный диапазон применения, так как должен быть спущен на колонне НКТ с обязательным оснащением последней дополнительным трубопроводом управления и наземной станцией. In addition, the known cutter has a limited range of applications, since it must be lowered on the tubing string with the obligatory equipping of the latter with an additional control pipeline and a ground station.
Вследствие эксцентричного размещения запорного элемента и трубопровода управления относительно продольной оси необходимо либо уменьшить проходной канал, либо увеличивать диаметр эксплуатационной колонны. В первом случае увеличиваются гидравлические сопротивления потоку добываемого флюида и скорость прохождения потока по каналу, что увеличивает потери пластовой энергии на отсекателе и способствует его быстрому выходу из строя вследствие абразивного износа от твердых включений в составе флюида. Во втором случае повышаются эксплуатационные затраты, так как для спуска колонны увеличенного диаметра необходимо бурить и скважину с большим диаметром, стоимость которой будет дороже. Due to the eccentric placement of the locking element and the control pipe relative to the longitudinal axis, it is necessary to either reduce the passage channel or increase the diameter of the production string. In the first case, the hydraulic resistance to the flow of the produced fluid and the speed of the flow through the channel increase, which increases the loss of reservoir energy on the cutter and contributes to its rapid failure due to abrasion from solid inclusions in the fluid composition. In the second case, operating costs increase, since for launching a larger diameter string, it is necessary to drill a well with a large diameter, the cost of which will be more expensive.
Целью изобретения является повышение надежности работы, расширение эксплуатационных возможностей и снижение затрат от применения забойного отсекателя. The aim of the invention is to increase reliability, expand operational capabilities and reduce costs from the use of downhole cutter.
В забойном отсекателе, содержащем корпус, размещенный в корпусе подвижный шток с осевым каналом и основным седлом, установленным с возможностью взаимодействия с запорным элементом, выполненным в виде шара, узел фиксации штока в корпусе в открытом и закрытом положениях отсекателя, узел переключения отсекателя из открытого в закрытое положение, снабжен узлом фиксации штока в промежуточном положении при переключении отсекателя из открытого в закрытое положение, диаметр осевого канала штока превышает наружный диаметр запорного элемента, в осевом канале штока выполнены кольцевые канавки, в стенке штока сквозные отверстия, шток подпружинен относительно корпуса и имеет дополнительное седло, расположенное под основным седлом для взаимодействия с запорным элементом в закрытом положении; седла имеют эластичные уплотнения и шарики, размещенные в сквозных отверстиях стенки штока, и выполнены в виде пружинных разрезных колец, установленных в кольцевых канавках штока с возможностью взаимодействия с шариками, причем в открытом и закрытом положениях отсекателя шарики основного седла имеют возможность взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, а шарики дополнительного седла с нижней кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, а в промежуточном положении штока при переключении отсекателя из открытого в закрытое положение шарики основного седла имеют возможность взаимодействия с нижней кольцевой канавкой корпуса, а шарики дополнительного седла с внутренней поверхностью корпуса; узел переключения отсекателя из открытого в закрытое положение выполнен в виде подпружиненной относительно штока и размещенной в его осевом канале над основным седлом подвижной ступенчатой втулки с центральным каналом, диаметр которого превышает диаметр запорного элемента, причем наружный диаметр нижней ступени втулки превышает диаметр верхней ступени; в центральном канале втулки выполнена кольцевая канавка, а в стенке нижней ступени втулки сквозные отверстия; втулка имеет седло под запорный элемент, выполненное в виде пружинного разрезного кольца с эластичным уплотнением, и шарики, размещенные в сквозных отверстиях втулки; при этом пружинное разрезное кольцо установлено в кольцевой канавке втулки с возможностью взаимодействия с шариками; причем в открытом и закрытом положениях отсекателя шарики имеют возможность взаимодействия с внутренней поверхностью осевого канала штока, а в промежуточном положении, при переключении отсекателя из открытого в закрытое положение, шарики имеют возможность взаимодействия с кольцевой канавкой штока; узел фиксации штока в корпусе в открытом и закрытом положениях отсекателя выполнен в виде шариков, установленных в сквозных отверстиях стенки штока с возможностью взаимодействия в открытом и закрытом положениях отсекателя с наружной поверхностью нижней ступени втулки и с верхней кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, а в промежуточном положении штока, при переключении отсекателя из открытого в закрытое положение, с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью верхней ступени втулки и внутренней поверхностью корпуса. In a downhole cutter containing a housing, a movable rod located in the housing with an axial channel and a main seat mounted to interact with a locking element made in the form of a ball, a rod fixing unit in the housing in the open and closed positions of the cutter, a switchover unit for the cutter from open to closed position, equipped with a node for fixing the rod in an intermediate position when the cutter is switched from open to closed position, the diameter of the axial channel of the rod exceeds the outer diameter of the locking element, axial stem channel formed annular grooves in the wall of the rod through holes, the rod is spring loaded relative to the housing and has an additional seat disposed under the main seat for interaction with the locking member in the closed position; the seats have elastic seals and balls placed in the through holes of the stem wall and are made in the form of spring split rings installed in the annular grooves of the stem with the ability to interact with the balls, and in the open and closed positions of the cutter, the balls of the main saddle have the ability to interact with the inner surface of the housing and the balls of the additional seat with the lower annular groove made on the inner surface of the housing, and in the intermediate position of the rod when switching the cutter from rytogo the closed position of the main seat balls have the opportunity to interact with the lower annular housing groove and the additional seat balls with the inner surface of the housing; the cutter switching unit from the open to the closed position is made in the form of a movable step sleeve with a central channel, spring-loaded relative to the rod and placed in its axial channel above the main seat, the diameter of which exceeds the diameter of the locking element, and the outer diameter of the lower step of the sleeve exceeds the diameter of the upper stage; an annular groove is made in the central channel of the sleeve, and through holes in the wall of the lower stage of the sleeve; the sleeve has a saddle for the locking element, made in the form of a spring split ring with an elastic seal, and balls placed in the through holes of the sleeve; wherein the spring split ring is installed in the annular groove of the sleeve with the possibility of interaction with the balls; moreover, in the open and closed positions of the cutter, the balls are able to interact with the inner surface of the axial channel of the rod, and in the intermediate position, when the cutter is switched from open to closed position, the balls are able to interact with the annular groove of the rod; the rod fixing unit in the housing in the open and closed positions of the shutter is made in the form of balls installed in the through holes of the stem wall with the possibility of interaction in the open and closed positions of the shutter with the outer surface of the lower stage of the sleeve and with the upper annular groove made on the inner surface of the housing, and in the intermediate position of the rod, when the cutter is switched from open to closed position, with the possibility of interaction with the outer surface of the upper stage of the sleeve and the inner erhnostyu body.
Совокупность отличительных признаков заявляемого отсекателя обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества. The set of distinctive features of the inventive cutter provides, in comparison with the prototype, the following advantages.
Принудительное, только по команде с поверхности, переключение отсекателя из открытого в закрытое положение и наоборот, чем гарантируется независимость работы отсекателя от дебита скважины, тем самым исключаются случайные срабатывания на закрытие при пульсации потока и обеспечивается закрытие при любом как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, отклонении дебита от номинального. Forced, only upon a command from the surface, switching of the cutter from open to closed position and vice versa, which guarantees the independence of the cutter from the flow rate of the well, thereby eliminating accidental closure operations during flow pulsations and ensuring closure either downward or downward side of the increase, deviation of the flow rate from the nominal.
Отсутствие в проходном канале полостей, в которых возможно накопление твердых включений, выпавших в осадок из потока пластового флюида, чем предотвращается заклинивание подвижных деталей при переключениях. The absence of cavities in the passage channel in which accumulation of solid inclusions precipitated from the formation fluid flow is possible, which prevents jamming of moving parts during switching.
Отсутствие эксцентрично расположенных относительно продольной оси бокового кармана и трубопровода дистанционного управления, что при прочих равных условиях позволяет значительно увеличить канал для прохода добываемого флюида, а следовательно, снизить скорость потока через отсекатель и повысить износостойкость деталей, образующих переходной канал для потока флюида, при наличии в последнем абразивных частиц. Одновременно с этим снижаются потери пластовой энергии за счет уменьшения гидравлических сопротивлений потоку флюида и обеспечивается возможность спуска через отсекатель в интервал продуктивного пласта глубинного оборудования, приборов и пр. The absence of a side pocket and a remote control pipe eccentrically located relative to the longitudinal axis, which, all other things being equal, can significantly increase the channel for the passage of the produced fluid, and therefore, reduce the flow rate through the cutter and increase the wear resistance of the parts forming the transition channel for the fluid flow, if last abrasive particles. At the same time, the loss of reservoir energy is reduced due to a decrease in hydraulic resistance to the fluid flow and the possibility of descent of downhole equipment, devices, etc., through the cutter into the interval of the reservoir is provided.
Возможность автономного, без подвески на НКТ, размещения в эксплуатационной колонне обеспечивает использование заявляемого отсекателя в скважинах с любым способом эксплуатации (фонтанным или насосным) или эксплуатирующих несколько пластов. The possibility of autonomous, without suspension on the tubing, placement in the production casing ensures the use of the inventive cutter in wells with any method of operation (fountain or pumping) or operating multiple layers.
Отсутствие трубопровода дистанционного управления и наземной гидростанции. Lack of remote control pipeline and ground hydroelectric station.
Возможность установки при эксплуатации на любой глубине: от устья скважины до интервала перфорации продуктивного пласта. The ability to install during operation at any depth: from the wellhead to the perforation interval of the reservoir.
В совокупности вышеперечисленное обеспечивает повышение надежности работы, расширение эксплуатационных возможностей и снижение затрат от применения заявляемого отсекателя по сравнению с прототипом. Together, the above provides increased reliability, enhanced operational capabilities and reduced costs from the use of the inventive cutter compared with the prototype.
На фиг. 1 представлен отсекатель, разрез, открытое положение; на фиг.2 начальная фаза переключения в закрытое положение; на фиг.3 промежуточная фаза переключения в закрытое положение; на фиг.4 закрытое положение. In FIG. 1 shows a cutter, a cut, an open position; figure 2 the initial phase of switching to the closed position; figure 3 intermediate phase switching to the closed position; figure 4 is a closed position.
Отсекатель (фиг.1) содержит корпус 1, в расточке которого с возможностью продольного перемещения установлен шток 2, взаимодействующий с пружиной 3 сжатия. В осевом канале 4 штока 2 размещено основное седло 5, выполненное в виде пружинного разрезного кольца, установленного в кольцевой канавке 6, выполненной в канале 4, и взаимодействующего с шариками 7, установленными в сквозных отверстиях 8, выполненных в стенке штока 2. Под седлом 5 размещено дополнительное седло 9, выполненное в виде пружинного разрезного кольца, установленного в кольцевой канавке 10, выполненной в канале 4, и взаимодействующего с шариками 11, установленными в сквозных отверстиях 8, выполненных в стенке штока 2. В открытом и закрытом положениях отсекателя шарики 7 взаимодействуют с внутренней поверхностью корпуса 1 и с седлом 5, не позволяя последнему расширяться, а шарики 11 взаимодействуют с нижней кольцевой канавкой 12, выполненной внутри корпуса 1, благодаря чему между шариками 11 и седлом 9 образуется зазор, обеспечивающий возможность расширения седла 9. The cutter (figure 1) contains a
Седла 5 и 9 снабжены эластичным уплотнителем 13, защищающим полости канавок 6 и 10, отверстий 8 от пластового флюида. The
Над седлом 5 в штоке 2 выполнена расточка 14, в которой установлена ступенчатая втулка 15, взаимодействующая с пружиной 16. Наружный диаметр нижней ступени 17 втулки 15 больше наружного диаметра верхней ступени 18. В центральном канале 19 втулки 15 размещено седло 20, выполненное по аналогии с седлами 5 и 9 в виде пружинного разрезного кольца, установленного в кольцевой канавке 21, выполненной в канале 19, и взаимодействующего с шариками 22, установленными в сквозных отверстиях 23, выполненных в стенке нижней ступени 17. В открытом и закрытом положениях отсекателя шарики 22 взаимодействуют с поверхностью расточки 14 штока 2, не позволяя седлу 20 расширяться, которое снабжено эластичным уплотнением 24. Под седлом 20 в расточке 14 выполнена кольцевая канавка 25, а над седлом 20 на нижней ступени 17 выполнена кольцевая канавка 26, с которой взаимодействуют шарики 27, установленные в сквозных отверстиях 28, выполненных в стенке штока 2, и взаимодействующие в открытом и закрытом положениях отсекателя с внутренней поверхностью корпуса 1. Под отверстиями 28 в корпусе 1 выполнена промежуточная кольцевая канавка 29, а над отверстиями 28 в штоке 2 выполнены сквозные отверстия 30, в которых установлены шарики 31, в открытом и закрытом положениях отсекателя взаимодействующие с наружной поверхностью нижней ступени 17 и с верхней кольцевой канавкой 32, выполненной в корпусе 1. Above the
С седлами 20, 5 и 9 взаимодействует запорный элемент 33, выполненный в виде шара, причем диаметры каналов 19 и 4 больше наружного диаметра шара 33. With the
Забойный отсекатель работает следующим образом. Downhole cutter operates as follows.
В компоновке с пакером 34 отсекатель в открытом положении (фиг.1) без шара 33 спускают в эксплуатационную колонну 35 и устанавливают в необходимом интервале с пакеровкой, герметично разобщая полость 36 колонны 35. При этом компоновка пакер-отсекатель может быть подвешенной на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) или быть автономно установленной в колонне 35 после разъединения и подъема колонны НКТ. In the arrangement with the
В положении, показанном на фиг.1, пластовый флюид через каналы 4 и 19 и канал пакера 34 поступает из подпакерной зоны в надпакерную, где отбирается на поверхность любым из способов нефтедобычи. При достаточном пластовом давлении флюид может поступать на поверхность самотеком и в этом случае сброс шара 33 в колонну 35 производится только при необходимости закрытия отсекателя. При насосном способе эксплуатации, когда зазоры между насосом и стенками колонны 35 недостаточны для прохода шара 33, последний размещают в специальном посадочном гнезде под насосом, откуда вытесняют в колонну 35 при необходимости закрывания отсекателя. In the position shown in figure 1, the reservoir fluid through the channels 4 and 19 and the channel of the
Отсекатель будет находиться в открытом положении (фиг.1) независимо от дебита скважины, который может пульсировать или плавно изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения благодаря тому, что шток 2 фиксируется шариками 31, ступенью 17 втулки 15 и верхней кольцевой канавкой 32. В свою очередь втулка 15 не может переместиться вниз и расфиксировать шток 2 даже при посадке шара 33 на седло 20 до тех пор, пока через каналы 4 и 19 циркулирует поток пластового флюида, т.е. при эксплуатации скважины. При необходимости перевода отсекателя в закрытое положение в колонну 35 забрасывают шар 33 и закрывают выход пластового флюида на поверхность. Шар 33 под собственным весом опускается и садится на седло 20, после чего с поверхности в колонну 35 нагнетают пластовый флюид. The cutter will be in the open position (figure 1) regardless of the flow rate of the well, which can fluctuate or smoothly change both upward and downward due to the fact that the
Герметичность посадки шара 33 на седло 20 обеспечивается эластичным уплотнением 24. Шар 33 не может пройти через седло 20, так как оно сохраняет свой внутренний диаметр меньше диаметра шара 33 благодаря шарикам 22, которые взаимодействуют с расточкой 14, не позволяя расширяться седлу 20. The tightness of the seating of the
Усилием от повышения давления над шаром 33 и втулкой 15 последняя смещается вниз, сжимая пружину 16 и расфиксируя шток 2 в тот момент, когда верхняя ступень 18 смещается до отверстий 30, обеспечивая выход шариков 31 из верхней канавки 32. Одновременно кольцевой уступ канавки 26 воздействуют на шарики 27 и усилие от давления с поверхности передается через шар 33, седло 20, втулку 15, уступ канавки 26, шарики 27 и отверстия 28 на шток 2, который начинает перемещаться вниз, сжимая пружину 3 (момент расфиксации штока 2 показан на фиг.2). При этом шарики 11 (фиг.3) выходят из нижней канавки 12 на гладкую поверхность корпуса 1 и, взаимодействуя с последней и с седлом 9, обеспечивают фиксирование седла 9 с внутренним диаметром, меньшим диаметра шара 33. В конце хода штока 2 вниз на место шариков 11 в нижнюю канавку 12 заходят шарики 7, обеспечивая возможность расширения седла 5 для пропуска шара 33. Одновременно с этим шарики 27 заходят в промежуточную канавку 29, обеспечивая расфиксацию втулки 15 относительно штока 2, благодаря чему втулка 15 смещается вниз до упора в торец расточки 14. В этом положении шарики 22 заходят в канавку 25, обеспечивая возможность расширения седла 20, через которое получает возможность прохода шар 33 (фиг.3, положение А шара 33). Последний, пройдя через седло 20, садится на седло 5 (фиг.3, положение Б шара 33) и, пройдя через него, садится на седло 9 (фиг.3, положение В шара 33), через которое шар 33 не пройдет благодаря взаимодействию седла 9 с шариками 11, в свою очередь взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса 1. The force from increasing the pressure above the
После прохода шара 33 через седло 20 втулка 15 будет разгружена от усилия, направленного вниз, и под воздействием пружины 16 и давления в колонне 35 над шаром 33, воздействующим на разницу площадей ступеней 17 и 18, будет принудительно перемещаться вверх. After the
Однако возврат втулки 15 в исходное положение невозможен вследствие того, что шток 2 усилием от давления принудительно перемещен в крайнее нижнее положение и шарики 31 будут удерживать втулку 15 в промежуточном положении в штоке 2. При этом за время принудительного (от давления) перемещения шара 33 от седла 20 до седла 5 шток 2 не переместится вверх, будучи зафиксированным в промежуточном (крайнем нижнем) положении шариками 27, которые могут выйти из промежуточной канавки 29 только при перемещении втулки 15 вверх и размещении над шариками 27 канавки 26. Благодаря временной задержке шар 33 успевает сесть на седло 5 и вновь создать усилие от давления на шток 2, направленное вниз, предотвращая перемещение последнего вверх от пружины 3 и обеспечивая проход шара 33 через седло 5, так как шарики 7, будучи в нижней канавке 12, не препятствуют расширению седла 5 для пропуска шара 33, в результате чего шар 33 фиксируется между седлами 5 и 9. После посадки и остановки шара 33 на седле 9 благодаря эластичному уплотнению 13 происходит герметичное разъединение полостей колонны 35 под и над шаром 33, давление над шаром 33 в колонне 35 начнет возрастать, что будет регистрироваться на поверхности по манометру нагнетательного насоса. В совокупности со скачком давления при перемещении шара 33 от седла 20 до седла 5 эта информация будет свидетельствовать о срабатывании узлов отсекателя после чего насос выключают и снижают давление в колонне 35 над шаром 33 до нуля. При этом (фиг.4) пружиной 3 шток 2 перемещается вверх до исходного положения, в котором шарики 11 вновь западают в нижнюю канавку 12, обеспечивая возможность расширения седла 9 для пропуска шара 33, а шарики 7 выходят из нижней канавки 12 и, взаимодействуя с седлом 5, фиксируют последнее в сомкнутом состоянии, исключающем проход шара 33 через седло 5 вверх. Удерживание шара 33 от падения вниз в этот момент осуществляется благодаря жесткости седла 9, для расширения которого и прохода шара 33 необходимо к последнему приложить усилие от давления флюида, нагнетаемого в колонну 35. Герметичность посадки шара 33 на нижней кромке седла 5 обеспечивается уплотнением 13. However, the return of the
Одновременно с заходом шариков 11 в нижнюю канавку 12 шарики 31 заходят в верхнюю канавку 32, обеспечивая расфиксацию втулки 15, котоpая от действия пружины 16 перемещается вверх, фиксируя ступенью 17 шарики 31 в верхней канавке 32. Simultaneously with the entry of
Тем самым шток 2 будет зафиксирован от перемещения вниз и отсекатель будет окончательно закрыт. По мере восстановления давления пластового флюида под шаром 33 усилие вверх на него возрастает и шар 33, сжимая уплотнение 13 и будучи зафиксированным от перемещения вверх седлом 5, будет обеспечивать герметичность перекрытия, что контролируется на поверхности отсутствием возрастания давления в надпакерной зоне и перетока пластового флюида. Thus, the
После поведения необходимых работ отсекатель открывают путем нагнетания пластового флюида в полость колонны 35 над шаром 33. При повышении давления усилие на шаре 33 возрастает и он, преодолев сопротивление седла 9, расширяет последнее и, пройдя через него, падает в накопитель под отсекателем (не показан). After the necessary work is performed, the shut-off device is opened by injecting formation fluid into the cavity of the
Отсекатель будет открыт (фиг.1 или 4 без шара 33). При этом шток 2 не может переместиться вниз за счет того, что зафиксирован шариками 31 в верхней канавке 32, которые удерживаются в этом положении ступенью 17 втулки 15. Втулка 15 тоже не может переместиться вниз и расфиксировать шарики 31 благодаря разнице площадей ступеней 17 и 18, вследствие чего при повышении давления над шаром 33 на втулке 15 возникает усилие, направленное вверх. Тем самым исключается возможность перемещения штока 2 с шаром 33, расположенным на седло 9, вниз, чем предотвращаются выход шариков 11 из нижней канавки 12, фиксация седла 9 в сомкнутом состоянии и невозможность прохода шара 33 для перевода отсекателя из открытого в закрытое положение. The cutter will be open (figure 1 or 4 without ball 33). In this case, the
Применение заявляемого отсекателя позволяет повысить надежность операций по перекрытию-открытию ствола скважины для проведения ремонтно-профилактических работ без предварительного глушения утяжеленной жидкостью, так как эти операции производятся принудительно по команде с поверхности, независимо от дебита эксплуатируемой скважины. The use of the inventive cutter allows you to increase the reliability of operations on the overlap-opening of the wellbore for repair and maintenance work without first killing heavy fluid, since these operations are performed by force from a surface, regardless of the flow rate of the well being operated.
При этом исключается дополнительный канал связи отсекателя с поверхностью в виде трубопровода и наземная станция управления, что снижает эксплуатационные затраты. Кроме того независимость заявляемого отсекателя от дебита скважины расширяет его диапазон эксплуатационных возможностей. Отсутствие местных гидравлических сопротивлений в центральном канале в виде штуцеров позволяет исключить потери пластовой энергии. This eliminates the additional communication channel of the cutter with the surface in the form of a pipeline and a ground control station, which reduces operating costs. In addition, the independence of the inventive cutter from the flow rate of the well expands its range of operational capabilities. The absence of local hydraulic resistances in the central channel in the form of fittings eliminates the loss of reservoir energy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92012724A RU2049226C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Subsurface safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92012724A RU2049226C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Subsurface safety valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92012724A RU92012724A (en) | 1995-05-20 |
RU2049226C1 true RU2049226C1 (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=20133878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92012724A RU2049226C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Subsurface safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2049226C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592903C1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-07-27 | Петр Игоревич Сливка | Method for underground well repair for replacement of downhole pumping equipment without action on formation |
-
1992
- 1992-12-18 RU RU92012724A patent/RU2049226C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1461872, кл .E 21B 34/06, 1989. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1470935, кл. E 21B 34/06, 1989. * |
3. Асфандияров Х.М. и др. Нефтегазопроявления и открытые фонтаны при эксплуатации скважин. М.: Недра, 1986, рис.20, с.56 - 57. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592903C1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-07-27 | Петр Игоревич Сливка | Method for underground well repair for replacement of downhole pumping equipment without action on formation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7654333B2 (en) | Downhole safety valve | |
EP1307633B1 (en) | Activating ball assembly for use with a by-pass tool in a drill string | |
US5022427A (en) | Annular safety system for gas lift production | |
CA3039476C (en) | Casing floatation system with latch-in plugs | |
US10954740B2 (en) | Top plug with transitionable seal | |
US7314091B2 (en) | Cement-through, tubing retrievable safety valve | |
WO2002068793A1 (en) | Ball activated tool for use in downhole drilling | |
CA2762504A1 (en) | Pressure range delimited valve with close assist | |
EP3542026B1 (en) | Chemical injection valve with stem bypass flow | |
US10060213B2 (en) | Residual pressure differential removal mechanism for a setting device for a subterranean tool | |
CA2549080A1 (en) | Pressure range delimited valve | |
US4473122A (en) | Downhole safety system for use while servicing wells | |
US5979553A (en) | Method and apparatus for completing and backside pressure testing of wells | |
US4339001A (en) | Safety valve | |
EP2203628B1 (en) | Shear open valve | |
CA2496331C (en) | Seal assembly for a safety valve | |
RU2651860C1 (en) | Subsurface safety valve | |
RU2049226C1 (en) | Subsurface safety valve | |
RU2229586C1 (en) | Controller valve | |
US10900322B2 (en) | Pilot and stopper inside a ball suitable for wellbore drilling operations | |
WO2019232443A1 (en) | Annular controlled safety valve system and method | |
RU2107152C1 (en) | Subsurface isolating valve | |
RU2407876C1 (en) | Overflow valve of downhole motor | |
WO2003048516A1 (en) | Pilot valve | |
EP0136146A2 (en) | Annulus pressure responsive downhole tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061219 |