[go: up one dir, main page]

RU2081300C1 - Valve device for regulation of well operation - Google Patents

Valve device for regulation of well operation Download PDF

Info

Publication number
RU2081300C1
RU2081300C1 SU5033794A RU2081300C1 RU 2081300 C1 RU2081300 C1 RU 2081300C1 SU 5033794 A SU5033794 A SU 5033794A RU 2081300 C1 RU2081300 C1 RU 2081300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
shutter
passages
temperature
locking member
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.З. Шарифов
В.А. Леонов
И.Т. Мищенко
В.О. Палий
О.Н. Яковлев
Original Assignee
Шарифов Махир Зафар
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шарифов Махир Зафар filed Critical Шарифов Махир Зафар
Priority to SU5033794 priority Critical patent/RU2081300C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081300C1 publication Critical patent/RU2081300C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry. SUBSTANCE: valve device has hollow body with upper passages such as longitudinal slots and lower passages. Also provided are isolating members in the form of bellows or pistons with one of them being installed in upper part of body and creating hermetic chamber with it, and other being installed in lower part of body to create hermetic chamber. Both isolating members are rigidly connected with locking member located between rods. Diameters of isolating members are equal to or larger than diameter of locking member. With locking member in extreme upper position, area of bore opening of upper passages is less than through cross-sectional area of lower passages in body. Sealing units are installed between upper and lower passages. Throttling clearance is provided between locking member and body for equalization of pressure of medium. Lower hermetic chamber can be filled with medium which is sensible to temperature that is with medium which substantially changes its volume with temperature change. Chambers can be hydraulically interconnected through passages in rod and locking member. Device functions reliably and efficiently irrespective of changing temperature, pressure differential or flow rate of well medium. EFFECT: high efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к технике нефтегазодобычи и может быть использовано для автоматического регулирования параметров потока в зависимости от температуры, перепада давления или изменения температуры потока среды (газа, жидкости или газожидкостной смеси). The invention relates to the oil and gas industry, in particular, to the technology of oil and gas production and can be used to automatically control flow parameters depending on temperature, pressure drop or temperature changes in the flow of the medium (gas, liquid or gas-liquid mixture).

Известно клапанное устройство (Каталог. Оборудование для газлифтной эксплуатации нефтяных скважин. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М, 1991), включающее полый корпус с каналами, разобщающий элемент в виде сильфона, образующий с корпусом камеру, заполненную газом, седло и затвор. Known valve device (Catalog. Equipment for gas-lift operation of oil wells. ZINTIKHIMNEFTEMASH. M, 1991), comprising a hollow body with channels, a disconnecting element in the form of a bellows, forming a chamber filled with gas, a seat and a shutter with the body.

Также известно клапанное устройство (а.с. N 1696676, кл. E 21 B 34/06, опублик. 07.12. 91), включающее полый корпус с пропускными нижними и верхними каналами, разобщающие элементы, образующие с корпусом герметичную камеру, шток, затвор и уплотнение, при этом разобщающие элементы выполнены в виде сильфонов, жестко связанных с затвором и образуют с корпусом камеры, заполненные средой, а затвор в нижнем положении исключает гидравлическую связь между верхними и нижними пропускными каналами. It is also known valve device (AS No. 1696676, class E 21 B 34/06, published. 07.12. 91), including a hollow body with throughput lower and upper channels, uncoupling elements that form a sealed chamber, stem, shutter and a seal, wherein the uncoupling elements are made in the form of bellows rigidly connected to the shutter and form chambers filled with medium with the housing, and the shutter in the lower position excludes hydraulic communication between the upper and lower passage channels.

Эти устройства открываются и закрываются от давления среды (газа и жидкости), при этом отсутствует температурное воздействие на их работу, то есть они не могут регулировать технологические параметры скважины в зависимости от температуры (например, пластовых флюидов) и температурного изменения, а также от перепада давления потока среды. These devices open and close from the pressure of the medium (gas and liquid), while there is no temperature effect on their work, that is, they cannot adjust the technological parameters of the well depending on temperature (for example, reservoir fluids) and temperature change, as well as on the differential pressure flow medium.

Цель изобретения повышение эффективности и надежности работы устройства за счет обеспечения его функционирования от температуры или перепада давления, или же от изменения температуры потока среды. Положительный эффект от применения устройства в области нефтегазодобычи выражается в увеличении дебита скважин за счет поддержания технологического параметра (температуры, перепада давления, или изменения температуры потока среды) на оптимальном уровне. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device by ensuring its functioning from temperature or pressure drop, or from changes in the temperature of the medium flow. The positive effect of the use of the device in the field of oil and gas production is expressed in an increase in the flow rate of wells by maintaining the process parameter (temperature, pressure drop, or change in the temperature of the medium flow) at an optimal level.

Указанная цель достигается за счет следующих технических решений:
затвор установлен в корпусе между разобщающими элементами, причем между затвором и корпусом имеется дросселирующий зазор (канал), при этом площадь открытого сечения верхних каналов под верхним крайним положением затвора меньше площади сечения нижних каналов корпуса, а диаметры разобщающих элементов равны или больше диаметра затвора.
The specified goal is achieved due to the following technical solutions:
the shutter is installed in the housing between the disconnecting elements, and between the shutter and the housing there is a throttling gap (channel), while the open section area of the upper channels under the upper extreme position of the shutter is less than the sectional area of the lower channels of the housing, and the diameters of the disconnecting elements are equal to or larger than the diameter of the shutter.

В устройстве уравновешивается давление над и под затвором в скважине (за счет небольшого дросселирующего зазора), что обеспечивает установку и съем устройства с помощью канатной техники. В работе устройства создается дросселирование потока в верхних каналах корпуса (например, выполненных в виде продольных прорезей) за счет оптимального выбора их максимальной площади пропускного сечения. Эти решения в целом обеспечивают работу устройства от температуры, перепада давления (если диаметр затвора больше, чем диаметр разобщающих элементов) или изменения температуры потока среды, что расширяет область его применения;
нижняя герметичная камера (камера под нижним разобщающим элементом) заполнена средой, чувствительной к изменению температуры (т.е. специальной средой, изменяющей относительно сильно свой объем при небольших изменениях температуры), что обеспечивает работу устройства только от температуры потока среды (например, от забойной температуры скважины);
обе герметичные камеры заполнены средой, чувствительной к изменению температуры, что позволяет регулировать изменение температуры среды при дросселировании потока в верхних каналах корпуса;
герметичные камеры, образованные между разобщающими элементами и корпусом, гидравлически связаны между собой через канал, расположенный в затворе и штоках, что повышает точность регулирования перепада давления потока скважинной среды (разница давления до и после устройства).
The device balances the pressure above and below the shutter in the well (due to a small throttling gap), which ensures installation and removal of the device using cable technology. In the operation of the device, throttling of the flow is created in the upper channels of the housing (for example, made in the form of longitudinal slots) due to the optimal choice of their maximum throughput area. These solutions generally ensure the operation of the device from temperature, pressure drop (if the shutter diameter is larger than the diameter of the disconnecting elements) or changes in the temperature of the medium flow, which expands the scope of its application;
the lower sealed chamber (the chamber under the lower uncoupling element) is filled with a medium that is sensitive to temperature changes (i.e., a special medium that changes its volume relatively much with small temperature changes), which ensures the operation of the device only from the temperature of the medium flow (for example, from the bottomhole well temperature);
both sealed chambers are filled with a medium that is sensitive to temperature changes, which allows you to adjust the temperature change of the medium during throttling of the flow in the upper channels of the housing;
hermetic chambers formed between the disconnecting elements and the body are hydraulically interconnected through a channel located in the shutter and rods, which increases the accuracy of regulating the pressure drop of the borehole fluid flow (pressure difference before and after the device).

На фиг. 1 приводится общий вид устройства (в закрытом состоянии) с разобщающими сильфонами; на фиг. 2 устройство в открытом состоянии; на фиг. 3 устройство с разобщающими поршнями. In FIG. 1 shows a General view of the device (in the closed state) with uncoupling bellows; in FIG. 2 device in open state; in FIG. 3 device with uncoupling pistons.

Устройство включает полый корпус 1 с верхними 2 (например, в виде продольных прорезей) и нижними 3 каналами, разобщающие элементы в виде сильфонов (фиг. 1, 2) или поршней (фиг. 3) 4 и 5, один из которых 4 установлен в верхней части корпуса 1 и образует с ним камеру 6, а другой 5 установлен в нижней части корпуса 1, образуя камеру 7. Оба разобщающие элемента 4 и 5 жестко связаны с затвором 8, установленным между штоками 9 и 10. Диаметры разобщающих элементов 4 и 5 равны или больше диаметра затвора 8. При крайнем верхнем положении затвора 8, площадь открытого сечения каналов 2 под затвором 8 меньше площади проходного сечения каналов 3 корпуса 1. Между верхними 2 и нижними 3 каналами установлены уплотнения 12. Для уравновешивания давления между затвором 8 и корпусом 1 имеется небольшой дросселирующий зазор 11. The device includes a hollow body 1 with upper 2 (for example, in the form of longitudinal slots) and lower 3 channels, disconnecting elements in the form of bellows (Fig. 1, 2) or pistons (Fig. 3) 4 and 5, one of which 4 is installed in the upper part of the housing 1 and forms a chamber 6 with it, and the other 5 is installed in the lower part of the housing 1, forming a chamber 7. Both uncoupling elements 4 and 5 are rigidly connected to the shutter 8 installed between the rods 9 and 10. The diameters of the uncoupling elements 4 and 5 equal to or greater than the diameter of the shutter 8. With the highest position of the shutter 8, the open cross-sectional area I channels 2 under the shutter 8 is less than the area of the passage section of the channels 3 of the housing 1. Between the upper 2 and lower 3 channels are seals 12. To balance the pressure between the shutter 8 and the housing 1 there is a small throttling gap 11.

Камера 7 может быть заполнена средой, чувствительной к температуре, то есть средой, изменяющей относительно сильно свой объем при небольшом изменении температуры. The chamber 7 may be filled with a temperature sensitive medium, that is, a medium that changes its volume relatively relatively with a small change in temperature.

Камеры 6 и 7 могут быть гидравлически связаны между собой через каналы 13 и 14 штоков 9, 10 и канал 15 затвора 8. Chambers 6 and 7 can be hydraulically connected to each other through channels 13 and 14 of the rods 9, 10 and channel 15 of the shutter 8.

При управлении устройством от изменения температуры камера 6 также заполняется средой, чувствительной к температуре пластовых флюидов. When controlling the device from temperature changes, the chamber 6 is also filled with a medium that is sensitive to the temperature of the formation fluids.

Устройство в одном случае работает только от перепада давления потока среды, действующей на затвор 8, а в другом случае от значения температуры в скважине (при равенстве диаметров затвора и разобщающих элементов, так как давление жидкости, действующее на площади разобщающих элементов 4, 5 и затвор 8 полностью компенсируют друг друга). In one case, the device only works from the pressure drop of the medium flow acting on the shutter 8, and in the other case, on the temperature in the well (if the diameters of the shutter and disconnecting elements are equal, since the fluid pressure acting on the area of the disconnecting elements 4, 5 and the shutter 8 completely cancel each other out).

При повышении давления или температуры скважинной среды под затвором 8 нижний разобщающий элемент 5 с затвором 8 перемещается вверх (т.к. давление или температура над затвором 8 меньше из-за дросселирования жидкости в зазоре 11) и открывает каналы 2, что и обеспечивает движение скважинной среды через каналы 3 и 2. Причем степень открытия каналов 2 зависит от степени изменения давления или температуры при дросселировании. С изменением температуры в забое скважины среда, находящаяся в камере 7, изменяет свой объем и, тем самым, перемещает затвор 8 вверх или вниз. А с увеличением давления в скважине затвор 8 перемещается вверх, например, растягивая сильфон 5 и сжимая сильфон 4. With increasing pressure or temperature of the borehole medium under the shutter 8, the lower uncoupling element 5 with the shutter 8 moves upward (since the pressure or temperature above the shutter 8 is less due to throttling of the fluid in the gap 11) and opens the channels 2, which ensures the movement of the borehole medium through channels 3 and 2. Moreover, the degree of opening of channels 2 depends on the degree of change in pressure or temperature during throttling. With a change in temperature in the bottom of the well, the medium in the chamber 7 changes its volume and, thereby, moves the shutter 8 up or down. And with increasing pressure in the well, the shutter 8 moves up, for example, by stretching the bellows 5 and compressing the bellows 4.

Таким образом, устройство регулирует температуру, перепад давления или изменение температуры потока среды, а значит и технологические параметры скважины, связанные с давлением или температурой. Thus, the device controls the temperature, pressure drop or change in temperature of the fluid flow, and therefore the technological parameters of the well associated with pressure or temperature.

Claims (5)

1. Клапанное устройство для регулирования режима работы скважины, включающее полый корпус с пропускными нижними и верхними каналами, разобщающие элементы, жестко связанные с затвором и образующие с корпусом герметичные камеры, заполненные средой, шток и уплотнение, отличающееся тем, что затвор установлен в корпусе между разобщающими элементами с дросселирующим зазором между затвором и корпусом, при этом площадь открытого сечения верхних каналов под затвором при крайнем верхнем его положении меньше площади сечения нижних каналов корпуса, а диаметры разобщающихся элементов равны или больше диаметра затвора. 1. Valve device for regulating the mode of operation of the well, including a hollow body with throughput lower and upper channels, uncoupling elements, rigidly connected to the shutter and forming sealed chambers filled with medium, a rod and a seal, characterized in that the shutter is installed in the housing between uncoupling elements with a throttling gap between the shutter and the housing, while the open cross-sectional area of the upper channels under the closure at its highest position is less than the cross-sectional area of the lower channels a, and the diameters of the disconnected elements are equal to or greater than the diameter of the shutter. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя герметичная камера заполнена средой, чувствительной к изменению температуры. 2. The device according to claim 1, characterized in that the lower sealed chamber is filled with a medium sensitive to temperature changes. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что обе герметичные камеры заполнены средой, чувствительной к изменению температуры. 3. The device according to claim 2, characterized in that both sealed chambers are filled with a medium sensitive to temperature changes. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что герметичные камеры, образованные между разобщающими элементами и корпусом, гидравлически связаны между собой через канал, расположенный в затворе и штоках. 4. The device according to claim 1, characterized in that the sealed chambers formed between the disconnecting elements and the housing are hydraulically interconnected through a channel located in the shutter and rods. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба разобщающихся элемента или один из них выполнены в виде поршня. 5. The device according to claim 1, characterized in that both disjoint elements or one of them is made in the form of a piston.
SU5033794 1992-03-24 1992-03-24 Valve device for regulation of well operation RU2081300C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033794 RU2081300C1 (en) 1992-03-24 1992-03-24 Valve device for regulation of well operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033794 RU2081300C1 (en) 1992-03-24 1992-03-24 Valve device for regulation of well operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2081300C1 true RU2081300C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=21600069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5033794 RU2081300C1 (en) 1992-03-24 1992-03-24 Valve device for regulation of well operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081300C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148707C1 (en) * 1998-08-27 2000-05-10 Открытое акционерное общество научно-технологическая компания Российский межотраслевой научно-технологический комплекс "Нефтеотдача" Device for bottom-hole thermal regulation of water injected into bed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Каталог. Оборудование для газолифтной эксплуатации нефтяных скважин ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. - М., 1991. Авторское свидетельство СССР N 1696676, кл. E 21 B 34/06, 1991. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148707C1 (en) * 1998-08-27 2000-05-10 Открытое акционерное общество научно-технологическая компания Российский межотраслевой научно-технологический комплекс "Нефтеотдача" Device for bottom-hole thermal regulation of water injected into bed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7654333B2 (en) Downhole safety valve
US6932581B2 (en) Gas lift valve
US7537056B2 (en) System and method for gas shut off in a subterranean well
US4519456A (en) Continuous flow perforation washing tool and method
US4422506A (en) Low pressure responsive APR tester valve
US4429748A (en) Low pressure responsive APR tester valve
NO824213L (en) FLUID FLOW CONTROL DEVICE.
AU5495699A (en) Pressure-balanced rod piston control system for a subsurface safety valve
US20020074129A1 (en) Downhole tool utilizing opposed pistons
US4957167A (en) Retrievable fluid control valve with damping
US5092406A (en) Apparatus for controlling well cementing operation
US3410346A (en) Well apparatus
US3277838A (en) Gas lift system
RU2081300C1 (en) Valve device for regulation of well operation
CA2406249C (en) Differential flow control valve
RU2140528C1 (en) Throttle
RU2029073C1 (en) Valve for flow regulation
RU2094592C1 (en) Valving device for flow regulation
RU2043483C1 (en) Valve for well operation
US3948318A (en) Flow controlling safety valve
RU2061843C1 (en) Discrete-controlled valve unit
GB2253643A (en) Well cementing tool
RU2809379C1 (en) Downhole electric valve
US3270765A (en) Gas lift valves
SU1765368A1 (en) Well operation mode control device