RU51094U1

RU51094U1 - GAS VALVE DEVICE

Info

Publication number: RU51094U1
Application number: RU2005126536/22U
Authority: RU
Inventors: Радик Разифович Халимов; Рафаэль Зиннурович Габдрахманов; Рим Салихович Губаев; Рустем Фахрасович Набиуллин; Анфас Анасович Зарипов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2006-01-27

Abstract

Предложение относится к добыче нефти и может быть использовано для стравливания газа из затрубного пространства скважины в выкидную линию. Клапанное устройство для стравливания газа включает полый корпус с осевым и радиальным на боковой поверхности каналами. В полом корпусе размещен клапан, состоящий из седла и запорного органа. Седло, установлено в осевом канале полого корпуса и поджато снизу входным патрубком. На боковой поверхности полого корпуса напротив радиального канала жестко и герметично установлен выходной патрубок. Сверху в полый корпус герметично ввернуто регулировочное устройство со штоком. Шток имеет кольцевой буртик снизу, а запорный орган снабжен внутренней цилиндрической выборкой. Шток своим кольцевым буртиком установлен в цилиндрической выборке запорного органа с возможностью осевого ограниченного перемещения длиной - b, кроме того, нижний торец кольцевого буртика штока имеет возможность взаимодействия с нижним торцом внутренней цилиндрической выборки запорного органа. Пружина установлена на штоке между запорным органом и регулировочным устройством. Предлагаемое устройство для стравливания газа обладает простой конструкцией и дешево в изготовлении, при этом оно достаточно эффективно может работать в агрессивных средах, а это позволяет продлить его срок службы и сэкономить материальные и финансовые затраты.The proposal relates to oil production and can be used to bleed gas from the annulus of a well into a flow line. The valve device for bleeding gas includes a hollow body with axial and radial channels on the side surface. In the hollow body there is a valve consisting of a seat and a locking element. The saddle is installed in the axial channel of the hollow body and is pressed in from the bottom by the inlet pipe. An outlet pipe is rigidly and hermetically mounted on the side surface of the hollow body opposite the radial channel. An adjusting device with a stem is tightly screwed into the hollow body from above. The stem has an annular flange at the bottom, and the locking element is provided with an internal cylindrical selection. The rod with its annular collar is installed in a cylindrical sample of the locking body with the possibility of axial limited movement of length b, in addition, the lower end of the annular shoulder of the rod has the ability to interact with the lower end of the inner cylindrical sample of the locking body. A spring is mounted on the stem between the locking member and the adjusting device. The proposed device for bleeding gas has a simple design and cheap to manufacture, while it can work quite efficiently in aggressive environments, and this can extend its service life and save material and financial costs.

Description

Предложение относится к добыче нефти и может быть использовано для стравливания газа из затрубного пространства скважины в выкидную линию.The proposal relates to oil production and can be used to bleed gas from the annulus of a well into a flow line.

Известен обратный клапан (Справочник по добыче нефти /В.В.Андреев, К.Р.Уразаков, В.У.Далимов и др.; Под редакцией К.Р.Уразакова. - 2000 г., стр.94-96 - аналог) для перепуска газа из затрубного пространства в выкидную линию, входящий в состав оборудования устья скважин ОУ140-146/168-65А и ОУ140-146/168-65Б, состоящий из седла и подпружиненного шарика.A non-return valve is known (Oil production reference book / V.V. Andreev, K.R. Urazakov, V.U. Dalimov and others; Edited by K.R. Urazakov. - 2000, pp. 94-96 - analogue ) for transferring gas from the annulus to the flow line, which is part of the equipment of the wellhead OU140-146 / 168-65A and OU140-146 / 168-65B, consisting of a saddle and a spring ball.

Недостатком данного устройства является то, что обратный клапан, входящий в состав оборудования устья скважины только перепускает газ через себя, но не позволяет перекрыть канал из затрубного пространства в выкидную линию, что необходимо при проведении технологических операций в процессе подземного и капитального ремонта скважин, таких как глушение, промывка и тому подобных, в связи с чем перед обратным клапаном требуется установка пробкового крана или вентиля, а это ведет к увеличению металлоемкости конструкции.The disadvantage of this device is that the check valve, which is part of the equipment of the wellhead only bypasses gas through itself, but does not allow to block the channel from the annulus to the flow line, which is necessary when carrying out technological operations in the process of underground and workover, such as jamming, flushing and the like, in connection with which a check valve or valve is required before the check valve, and this leads to an increase in the metal consumption of the structure.

Наиболее близким по технической сущности является клапанное устройство (Свидетельство РФ на полезную модель №20536, МПК 7 Е 21 В 34/02, опубл. БИ №31 от 10.11.2001 г.), включающее полый корпус с осевым каналом, размещенные в нем клапан, состоящий из седла и запорного органа, подвижную подпружиненную втулку и штуцер, а также входной патрубок и выполненный по торцу корпуса выходной патрубок, при этом на торец корпуса, противоположный выходному патрубку, установлен стакан, при этом в корпусе выполнены приемная и размещенные по обе стороны от нее промежуточные полости, гидравлически соединенные друг с другом осевым каналом, подвижная втулка одним торцом жестко связана с запорным органом клапана, а с другого ее торца установлена пружина, связанная со штоком регулировочного устройства, установленного по торцу стакана, при этом запорный орган клапана выполнен с осевым проходным каналом, штуцер размещен в промежуточной полости со стороны выходного патрубка, на внешней поверхности втулки закреплены уплотнительные элементы, а входной патрубок сообщен с приемной полостью посредством радиального канала.The closest in technical essence is the valve device (Certificate of the Russian Federation for utility model No. 20536, IPC 7 E 21 V 34/02, publ. BI No. 31 dated 10.11.2001), including a hollow body with an axial channel, a valve placed in it consisting of a saddle and a locking member, a movable spring-loaded sleeve and a fitting, as well as an inlet pipe and an outlet pipe made at the end of the housing, and a glass is installed at the end of the housing opposite the outlet pipe, while the receiving and placed on both sides are made in the housing intermediate from her cavities hydraulically connected to each other by an axial channel, the movable sleeve with one end is rigidly connected to the valve shut-off element, and a spring is installed from its other end connected with the rod of the adjusting device installed at the end of the glass, while the valve shut-off is made with an axial passage channel, the fitting is placed in the intermediate cavity from the side of the outlet pipe, sealing elements are fixed on the outer surface of the sleeve, and the inlet pipe is in communication with the receiving cavity by means of a radially channel.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;

во вторых, многие детали требуют высокой точности изготовления, что ведет к удорожанию конструкции в целом;secondly, many details require high precision manufacturing, which leads to a rise in the cost of the structure as a whole;

в-третьих, в процессе работы клапанного устройства агрессивная среда (нефть, песок, пластовая жидкость) в случае попадания на уплотнительные элементы, установленные на внешней поверхности втулки вызывают их износ, в связи с чем, снижается эффективность работы клапанного устройства.thirdly, in the process of operation of the valve device, an aggressive environment (oil, sand, formation fluid) in the event of contact with the sealing elements installed on the outer surface of the sleeve causes their wear, and therefore the efficiency of the valve device is reduced.

Задачей полезной модели является создание конструктивно простого и дешевого в изготовлении клапанного устройства, при одновременном повышении эффективности его работы.The objective of the utility model is to create a structurally simple and cheap to manufacture valve device, while improving its efficiency.

Поставленная задача решается предлагаемым клапанным устройством для стравливания газа, включающим полый корпус с осевым и радиальным на боковой поверхности каналами, размещенные в нем клапан, состоящий из седла и запорного органа, пружину и шток с регулировочным устройством, а также входной и выходной патрубки.The problem is solved by the proposed valve device for bleeding gas, comprising a hollow body with axial and radial channels on the side surface, a valve located therein consisting of a seat and a locking member, a spring and a rod with an adjusting device, as well as an input and output pipe.

Новым является то, что запорный орган снабжен внутренней цилиндрической выборкой, а шток - кольцевым буртиком снизу, при этом шток своим кольцевым буртиком установлен во внутренней цилиндрической выборке запорного органа с возможностью осевого ограниченного перемещения, кроме того нижний торец кольцевого буртика штока имеет возможность взаимодействия с нижним торцом внутренней цилиндрической выборки запорного органа, причем пружина установлена на штоке между запорным органом и регулировочным устройством, при этом длина сжатия пружины ограничено длиной перемещения кольцевого буртика штока во внутренней цилиндрической выборке запорного органа.What is new is that the locking member is provided with an internal cylindrical selection, and the stem has an annular shoulder at the bottom, while the stem with its own annular shoulder is installed in the internal cylindrical selection of the locking member with axial limited movement, in addition, the lower end of the annular shoulder of the rod has the ability to interact with the lower the end face of the inner cylindrical sample of the locking body, and the spring is mounted on the rod between the locking body and the adjusting device, while the compression length of the spring It is limited by the length of the displacement of the annular shoulder of the rod in the inner cylindrical sample of the locking member.

На фиг. изображен предлагаемое клапанное устройство для стравливания газа в продольном разрезе.In FIG. shows the proposed valve device for bleeding gas in a longitudinal section.

Устройство для стравливания газа включает полый корпус 1 с осевым 2 и радиальным 3 на боковой поверхности 4 каналами. В полом корпусе 1 размещен клапан 5, состоящий из седла 6 и запорного органа 7. Седло 6, установлено в осевом канале 2 полого корпуса 1 и поджато снизу входным патрубком 8. На боковой поверхности 4 полого корпуса 1 напротив радиального канала 3 жестко и герметично установлен выходной патрубок 9. Сверху в полый корпус 1 герметично ввернуто регулировочное устройство 10 со штоком 11. Шток 11 имеет кольцевой буртик 12 снизу, а запорный орган 7 снабжен внутренней цилиндрической выборкой 13. Шток 11 своим кольцевым буртиком 12 установлен во внутренней цилиндрической выборке 13 запорного органа 7 с возможностью осевого ограниченного перемещения длиной - b, кроме того, нижний торец 14 кольцевого буртика The device for bleeding gas includes a hollow body 1 with axial 2 and radial 3 on the side surface 4 channels. In the hollow body 1, a valve 5 is located, consisting of a seat 6 and a locking member 7. A seat 6 is installed in the axial channel 2 of the hollow body 1 and is pressed in from below by the inlet 8. On the side surface 4 of the hollow body 1 opposite the radial channel 3 is rigidly and hermetically installed output pipe 9. From above, the adjusting device 10 with the rod 11 is tightly screwed into the hollow body 1. The rod 11 has an annular flange 12 from the bottom, and the locking element 7 is provided with an inner cylindrical selection 13. The rod 11 is installed in its inner cylindrical flange 12 tion sample 13 of the locking body 7 to axially move a limited length - b, in addition, the lower end 14 of the annular bead

12 штока 11 имеет возможность взаимодействия с нижним торцом 15 внутренней цилиндрической выборки 13 запорного органа 7.12 of the rod 11 has the ability to interact with the lower end 15 of the inner cylindrical sample 13 of the locking member 7.

Пружина 16 установлена на штоке 11 между запорным органом 7 и регулировочным устройством 10. Длина сжатия пружины ограничено длиной перемещения - b кольцевого буртика 12 штока 11 во внутренней цилиндрической выборке 13 запорного органа 7.A spring 16 is mounted on the rod 11 between the locking member 7 and the adjusting device 10. The compression length of the spring is limited by the travel length b of the annular flange 12 of the rod 11 in the inner cylindrical sample 13 of the locking member 7.

Клапанное устройство для стравливания газа работает следующим образом.Valve device for bleeding gas works as follows.

Клапанное устройство для стравливания газа устанавливают в состав оборудования устья скважины (например, в составе ОУ 140-146/168-65А или ОУ140-146/168-65Б) для стравливания газа из затрубного пространства скважины в выкидную линию.A gas bleed valve is installed in the wellhead equipment (for example, as part of OU 140-146 / 168-65A or OU140-146 / 168-65B) for bleeding gas from the annular space of the well into the flow line.

Запорный орган 7 клапана 5 поджатый пружиной 16 (см. фигуру) сидит на седле 6, при этом кольцевой буртик 12 штока 11 находится в верхней части внутренней цилиндрической выборки 13 запорного органа 7.The locking member 7 of the valve 5 is preloaded by the spring 16 (see the figure) sits on the saddle 6, while the annular flange 12 of the rod 11 is located in the upper part of the inner cylindrical sample 13 of the locking member 7.

Газ из затрубного пространства скважины (на фиг. не показано) поступает по входному патрубку 8 и воздействует на запорный орган 7 снизу. Под действием давление газа запорный орган 7, сжимая пружину 16, передвигается вверх относительно остающегося неподвижным штока 11, при этом кольцевой буртик 12 штока 11 опускается вниз по внутренней цилиндрической выборке 13 запорного органа 7. Далее газ, попавший в осевой канал 2 полого корпуса 1 через радиальный канал 3, выполненный на боковой поверхности 4 полого корпуса 1 попадает в выходной патрубок 9, а оттуда в выкидную линию (на фиг. не показано). Длина осевого перемещения запорного органа 7 относительно штока 11 зависит от величины давления в затрубном пространстве и жесткости пружины 16, но не больше длины b (см. фигуру). Давление, при котором начинается стравливание газа, то есть запорный орган 7 начинает подниматься вверх относительно седла 6 клапана 5 зависит от жесткости пружины 16 и устанавливается опытным путем и на практике это составляет примерно 0,3-0,5 МПа.Gas from the annulus of the well (not shown in FIG.) Flows through the inlet pipe 8 and acts on the shut-off element 7 from below. Under the action of gas pressure, the locking member 7, compressing the spring 16, moves upward relative to the remaining stationary rod 11, while the annular flange 12 of the rod 11 is lowered downward along the inner cylindrical sample 13 of the locking member 7. Next, the gas entering the axial channel 2 of the hollow body 1 through the radial channel 3, made on the side surface 4 of the hollow body 1 enters the outlet pipe 9, and from there into the flow line (not shown in Fig.). The length of the axial movement of the locking member 7 relative to the rod 11 depends on the pressure in the annulus and the stiffness of the spring 16, but not more than the length b (see figure). The pressure at which gas bleeding begins, that is, the shut-off member 7 begins to rise upward relative to the seat 6 of the valve 5 depends on the stiffness of the spring 16 and is established empirically and in practice this is approximately 0.3-0.5 MPa.

При проведении подземного или капитального ремонта скважины возникает необходимость проведения различных технологических операций, таких как глушение, промывка скважины и тому подобных, в связи с чем возникает необходимость отсечения (отключения) выкидной линии (на фиг. не показано) от затрубного пространства скважины.When carrying out underground or major overhaul of a well, it becomes necessary to carry out various technological operations, such as killing, flushing the well, and the like, which necessitates cutting off (disconnecting) the flow line (not shown in FIG.) From the annulus of the well.

С этой целью вращают рукоятку 17 регулировочного устройства 10 (см. фигуру) по часовой стрелке, при этом шток 11, благодаря резьбовому соединению 18 опускается вниз, до тех пор, пока нижний торец 14 кольцевого буртика 12 штока 11 не упрется в нижний торец 15 внутренней цилиндрической выборки 13 запорного органа 7, при этом запорный орган 7 сядет на седло 6 клапана 5 и герметично отсечет затрубное пространство скважины To this end, rotate the handle 17 of the adjusting device 10 (see the figure) clockwise, while the rod 11, due to the threaded connection 18, is lowered until the lower end 14 of the annular flange 12 of the rod 11 abuts against the lower end 15 of the inner cylindrical sample 13 of the shut-off element 7, while the shut-off element 7 will sit on the saddle 6 of the valve 5 and hermetically cut off the annular space of the well

от выкидной линии. После этого можно проводить вышеуказанные технологические операции в скважине.from the flow line. After that, it is possible to carry out the above technological operations in the well.

По окончанию проведения технологических операций и запуске скважины в работу вращают рукоятка 17 регулировочного устройства 10 против часовой стрелки, при этом шток 11, благодаря резьбовому соединению 18 поднимается вверх, а кольцевой буртик 12 штока 11 оказывается в верхней части внутренней цилиндрической выборки 13 запорного органа 7, как показано на фигуре. При этом запорный орган 7 клапана 5 поджатый пружиной 16 сидит на седле 6. Клапанное устройство готово для стравливания газа из межтрубного пространства скважины в выкидную линию.At the end of the technological operations and the start of the well, the handle 17 of the adjusting device 10 is rotated counterclockwise, while the rod 11, due to the threaded connection 18, rises up, and the annular flange 12 of the rod 11 is in the upper part of the inner cylindrical sample 13 of the shut-off element 7, as shown in the figure. At the same time, the locking member 7 of the valve 5, preloaded by the spring 16, sits on the seat 6. The valve device is ready for bleeding gas from the annulus of the well into the flow line.

Предлагаемое устройство для стравливания газа обладает простой конструкцией и дешево в изготовлении, при этом оно достаточно эффективно может работать в агрессивных средах, а это позволяет продлить его срок службы и сэкономить материальные и финансовые затраты.The proposed device for bleeding gas has a simple design and cheap to manufacture, while it can work quite efficiently in aggressive environments, and this can extend its service life and save material and financial costs.

Claims

A valve device for bleeding gas, comprising a hollow body with axial and radial channels on the side surface, a valve located therein consisting of a seat and a locking member, a spring and a rod with an adjusting device, and an inlet and outlet pipe, characterized in that the locking member equipped with an internal cylindrical selection, and the rod - an annular collar from the bottom, while the rod with its annular collar is installed in the inner cylindrical sample of the locking body with the possibility of axial limited movement, to In addition, the lower end of the annular shoulder of the rod has the ability to interact with the lower end of the inner cylindrical sample of the locking member, the spring being installed on the rod between the locking member and the adjusting device, the compression length of the spring being limited by the length of movement of the annular shoulder of the stem in the inner cylindrical selection of the locking member.