Диференціальний пусковий газоліфтний клапан

Диференціальний пусковий газоліфтний клапан, який містить закріплений на підйомній трубі прохідний корпус, через який затрубний простір свердловини гідравлічно сполучений з порожниною підйомної труби, розміщений в прохідному корпусі з можливістю зворотно-поступального переміщення диференціального стержня на діаметрально меншому кінці якого закріплено запірний елемент і на діаметрально більшому кінці виконані Винахід відноситься до нафтовидобувної промисловості і призначений для видобування нафти із нафтових свердловин газоліфтним способом. Найбільш близьким по технічній суті до заявленого диференціального пускового газоліфтного клапана (ДПГК) є пусковий газоліфтний клапан, який містить закріплений вихідним кінцем на прийомній трубі прохідний корпус, через який затрубний простір свердловини гідравлічно сполучений з порожниною підйомної труби, розміщені в прохідному корпусі запірний елемент і жорстко зв'язаний з ним стержень, на протилежному кінці якого встановлена регулювальна гайка з можливістю зворотно-поступального переміщення на стержні, а між запірним елементом і регулювальною гайкою на стержні встановлена натягувальна пружина, встановлене над запірним елементом його посадкове гніздо і в стінці прохідного корпуса нижче посадкового гнізда виконані радіальні гідравлічні канали, причому один із них виконаний на рівні між посадковим гніздом і запірним елементом, а другий на рівні нижче запірного елемента.(А.П.Силаїлг "Добыча и транспорт нефти и газа", том 1, вид-во "Недра", М, 1980, стор. 212, рис. 2.4-36). бокові осенаправлені канали, а на стержні між запірним елементом і його діаметрально більшим кінцем встановлена навантажувальна пружина, закріплений в прохідному корпусі над запірним елементом посадковий конус, між запірним елементом і навантажувальною пружиною в корпусі закріплена прохідна перегородка з можливістю переміщення в ній диференціального стержня, на нижньому кінці корпуса клапана встановлена прохідна гайка для регулювання сили стиснення навантажувальної пружини і закріплений в ній штуцер з вхідним калібрувальним каналом, а на протилежному кінці корпуса закріплено штуцер з вихідним калібрувальним каналом, який відрізняється тим, що запірний елемент закріплений на диференціальному стержні з можливістю зворотно-поступального переміщення на ньому. Суттєвим недоліком відомого газоліфтного клапана є складність погодження сили натягу пружини і, відповідно, довжини переміщення запірного елемента до закриття посадкового гнізда з перепадом тиску газу і його витрати, який виникає на радіальних гідравлічних каналах і обумовлює переміщення запірного елемента при умові широкого діапазону зміни робочого тиску газу, наприклад, від 100 ат до 60 ат, і заданих конструктивних параметрах клапана. При цьому, якщо при 100 ат пружина є максимально стиснута і запірний елемент закриває посадкове гніздо, а радіальні канали створюють необхідний перепад тиску і забезпечують необхідну витрату газу, то при 60 ат пружина є максимально звільненою, що обумовлює віддалення запірного елемента від посадкового гнізда і, як наслідок, його незакриття, а при заданих розмірах радіальних каналів витрата газу є недостатньою для розгазування рідини в підйомній трубі, що знижує його експлуатаційні можливості і зменшує експлуатаційну надійність. Суть винаходу полягає в тому, щоби створити такий ДПГК, в якому введення нових конструктивних елементів і їх взаємне розміщення дало б мо CM CD CO 41862 жиною 25 у крайнє нижнє положення і всі проточні жливість суттєво розширити експлуатаційні можканали 8, 9, 12, 13 гнізда 16 і 5 є відкриті. ливості і підвищити експлуатаційну надійність. При роботі ДПГК з максимальним робочим тиСуттю винаходу є те, що ДПГК, який містить ском (фіг. 2) запірний елемент 14 може займати закріплений на підйомній трубі (ПТ) прохідний коркрайнє нижнє положення або викручується із степус, через який затрубний простір свердловини ржня 10 на необхідну величину Ah - в залежності гідравлічне сполучений з порожниною ПТ, розмівід величини максимального пускового тиску щений в прохідному корпусі з можливістю зворотРпмакс і тиску Ps на виході із ДПГК, а також жорстно-поступального переміщення диференціальний кості пружини 15. стержень, на діаметрально меншому кінці якого Таким чином, запірний елемент 14 має додатзакріплено запірний елемент і на діаметрально кову степінь свободи осьового переміщення Ію більшому кінці виконані бокові осенаправлені кастержня 10 і загальна віддаль І_п переміщення занали, а на стержні між запірним елементом і його пірного елемента 14 представляється співвіднодіаметрально більшим кінцем встановлена наваншенням: тажувальна пружина, закріплений в прохідному корпусі над запірним елементом посадковий конус, U = І10+ДІ1 між запірним елементом і навантажувальною пруКоНЦеПТуаЛЬНО При збІЛЬШеННІ ТИСКУ Рпмакс жиною в корпусі закріплена прохідна перегородка ВЄЛИЧИНУ Дії ЗМЄНШуЮТЬ, а При Зменшенні Рпмакс з можливістю переміщення в ній диференціальнозбільшують. го стержня, на нижньому кінці корпуса клапана Можливість додаткового збільшення величини встановлена прохідна гайка для регулювання сили переміщення запірного елемента 14 відносно стестиснення навантажувальної пружини і закріплержня 10 збільшує можливість роботи ДПГК в розний в ній штуцер з вхідним калібрувальним гідравширеному ДІаПаЗОНІ ТИСКУ Рпмакс, ЩО рОЗШИрЮЄ лічним каналом, а на протилежному кінці корпуса його експлуатаційні можливості. закріплено штуцер з вихідним калібрувальним гідПри циркуляції газу через проточні канали 12 і равлічним каналом, який відрізняється тим, що 13 на диференціальний стержень 10 діє перепад запірний елемент закріплений на диференціальтисків Рі - (Рг+Рз), під дією якого він переміщаєтьному стержні з можливістю зворотнося в сторону гнізда 16 і при певному (заданому) поступального переміщення на ньому. перепаді запірний елемент 14 закриває його, що є кінцевою метою роботи ДПГК. При роботі ДПГК з мінімальним робочим тисНа рисунку схематично представлено конструком (фіг. 3) запірний елемент 14 викручується із кцію ДПГК, де на фіг. 1 ДПГК показано у статичностержня 10 у крайнє верхнє положення на величиму (неробочому) стані, на фіг. 2 - при роботі з макну ДІ2, яка є більшою від величини Ah при роботі з симальним пусковим тиском газу Рпмакс і на фіг. З максимальним робочим тиском (фіг. 2). при роботі з мінімальним пусковим тиском газу Додаткове збільшення величини переміщення І П МІН запірного елемента 14 дає можливість закрити ДПГК містить прохідний корпус, який включає його посадкове гніздо 16 при меншому переміпівкорпуси 1 і 2, між якими закріплена прохідна щенні стержня 10, яке обумовлене меншою велиперегородка 3. Зверху на корпусі 1 закріплений чиною стиснення пружини внаслідок дії мінімальштуцер 4 з вихідним калібрувальним гідравлічним ного пускового тиску Рпмін і відповідно меншим каналом 5, а знизу на півкорпусі 2 встановлена перепадом тисків Рі - (Р2+Рз). прохідна регулювальна гайка 6 з закріпленим в ній Додаткове збільшення величини переміщення штуцером 7 з вхідним калібрувальним гідравлічзапірного елемента 14 відносно стержня 10 забезним каналом 8. На протилежному кінці гайки 6 випечує закриття посадкового гнізда 16 при низьких конані прорізи 9. В корпусі 2 над гайкою 6 з можтисках робочого газу, що з врахуванням необхідливістю зворотно-посту-пального переміщення ності роботи ДПГК з максимально високими робовстановлено диференціальний стержень 10 з діачими тисками розширює його експлуатаційні можметрально більшим кінцем 11, на якому виконані ливості і підвищує експлуатаційну надійність. бокові осенаправлені канали 12, причому верхній Пропускна здатність (розміри) проточних кадіаметрально менший кінець стержня 10 не вихоналів 7, 12, 13 гнізда 16 і 5 визначається з умови дить з перегородки 3 і утворює з нею прохідний забезпечення необхідної витрати газу при наявноканал 13. На діаметрально меншому кінці стержня сті на вході клапана мінімального пускового тиску 10 з можливістю зворотно-поступального і фіксоРпмін і тиску Ps на виході із клапана. Необхідна ваного переміщення різьбою закріплено запірний витрата газу визначається розмірами калібруваелемент 14. Між діаметрально більшим кінцем 11 і льних гідравлічних каналів 7 і 5 штуцерів 8 і 4. При перегородкою 3 на стержні 10 встановлена наванцьому при збільшенні пускового тиску в сторону тажувальна пружина 15. У верхній частині півкорРпмакс витрата газу поготів збільшується, що запуса 1 під штуцером 4 закріплене посадкове гніздо безпечить експлуатаційну надійність клапана що16 ДПГК закріплений на трубі 17 через приймальдо розгазування рідини в ПТ і її підйому на поверний канал 18, яка встановлена в експлуатаційній хню. колоні 19 і утворює з нею затрубний простір 20. Таким чином, заявлений ДПГК дозволяє розРобота ДПГК полягає у слідуючому: ширити його експлуатаційні можливості і збільшиУ статичному стані (фіг. 1) ДПГК є відкритим. ти експлуатаційну надійність. При цьому запірний елемент 14 відтягнутий пру 06 - 03 - 99fr ( Ж ) ) 6И-Ю ' а ' и >1 -w '91 'хиаоихох ІЛ±ИІОН| І -і!Ф to» 298 l-f