Оборудование для добычи нефти и газа Том 1

перепускными отверстиями скважинных камер и обеспечивает циркуля­ цию жидкости между затрубным и трубным пространствами.

Пробки и клапаны устанавливаются в скважинных камерах инстру­ ментами канатной техники, так же как и газлифтные клапаны Г

Ингибиторные клапаны предназначены для подачи из затрубного пространства в полость подъемных труб ингибиторов разного назначе­ ния в процессе эксплуатации скважины.

Рис. 4.9.8. И н ги б и т о р н ы й к л а п а н К И Н Г

Ингибиторный клапан КИНГ (габл. 4.9.6; рис. 4.9.8) спускается в скважину на ко­ лонне подъемных труб. Ингибитор из затрубного пространства через фильтр 8, надетый на корпус 9, поступает через клапан, состоящий из седла 7, шарика 6 и пружины 5. Второй клапан (седло 3 и ша­ рик 2) перепускает ингибитор в подъем­ ные трубы, но препятствует обратному перетоку, если ингибитор не подается.

Давление открытия клапана регулиру­ ется усилием пружины 5 за счет необхо­ димого числа съемных регулировочных шайб 4.

Система клапанов сдвоена и размеще­ на диаметрально противоположно в го­ ловке /

4.10. КЛАПАНЫ-ОТСЕКАТЕЛИ И ЗАМКИ

Клапаны-отсекатели предназначены для перекрытия подъемных труб скважин при разгерметизации устья или при отклонении режима работы скважины от заданных пределов.

Клапаны-отсекатели КАУ (табл. 4.10.1; рис. 4.10.1, а, б) управляются с устья скважины через специальную трубку, спущенную совместно с ниппелем [18, 20].

Клапаны-отсекатели устанавливаются в посадочные ниппели (рис. 4.10.2) 7 инструментами канатной техники и фиксируются в ниппелях при помощи замков, размещенных в канавке /.

Клапан-отсекатель в открытом виде с замком ЗК спускается в сква­ жину.

Замок, соединенный со спускным инструментом при помощи канат­ ной техники, фиксирует клапан-отсекатель в посадочном ниппеле та­ ким образом, что канал а (см. рис. 4.10.1) оказывается у выхода трубки управления (см. рис. 4.Ю.2). Уплотнение клапана в ниппеле достигает­ ся за счет манжет 2 и манжет на замке.

Запорным органом клапана-отсекателя КАУ является хлопушка //, установленная на оси /3, закрепленной в кожухе 14. В закрытом виде хлопушка поджимается к седлу 10 пружиной 12 и давлением среды скважины. Хлопушка открывается толкателем 8, соединенным с порш­ нем 4, удерживаемым в верхнем положении пружиной 5.

и - КАУ с хлопушкой; б - КАУ с шаром; в - КА; I - головка; 2 - уплотнение, 3 - ци­ линдр; 4 - поршень; 5, 12,19- пружины; 6 - переводник; 7 - втулка; 8 - толкатель, 9 - корпус седла; 10 - седло; / / - хлопушка; 13 - ось, 14- кожух; 15 - шар; 16 ~ коро- _ мысло; 17 - штифт; 18 - втулка; 20 - кольца; 21 - дроссель, 22 - корпус клапана _

При подаче давления через трубку уп­ равления в канал а поршень 4 перемеща­ ется по цилиндру 3 вниз, размыкая кон­ такт между упором переводника 6 и втул­ кой 7, в результате чего давление в полос­ тях над и под хлопушкой выравнивается.

Д&чее толкатель открывает хлопушку и, входя в кольцо 20, изолирует рабочие поверхности хлопушки и седла от воздей­ ствия потока. Перемещение поршня огра­ ничивается упором толкателя в корпус 9.

Как только давление в трубке управ­ ления будет сброшено или при разгерме­ тизации устья, поршень под д е й с т в и е м пружины 5 возвратится в верхнее поло­ жение и толкатель освободит хлопушку, которая захлопнется.

В клапане-отсекателе КАУ (см. рис. 4.10.1, б) запорным органом яв­ ляется шар J5, присоединенный к седлу 10 двумя коромыслами 16.

Герметичность затвора обеспечивается поджатием втулки 18 пру­ жиной 19 и давлением среды скважины на шар.

Клапан открывается при подаче давления в канал а. При этом пор­ шень 4 движется до упора толкателя 5 в седло 10 и дальше движется совместно с седлом, что приводит к повороту шара, поскольку он свя­ зан штифтами 17 с неподвижным кожухом 14. Ход поршня ограничива­ ется упором толкателя в корпус седла 9.

Клапаны-отсекатели КА и 1КА автоматически закрываются при увеличении дебита скважины выше заданного предела. Глубина их ус­ тановки не связана с возможностями спуска управляющей трубки.

Клапан-отсекатель КА (см. рис. 4.10.1, в) с уравнительным к л а п а ­

На конце поршня установлены сменный дроссель 21 и седло 10, свя­ занное коромыслом 16 с шаром 15. Шар в корпусе 22 установлен на эксцентричных штифтах 17.

При увеличении расхода через дроссель 21 выше расчетного преде­ ла поршень с шаром перемещается вверх, сжимая пружину 5. Благодаря кинематической связи седла 10, шара 15 и корпуса 22, шар поворачива­ ется и закрывает проход клапана.

Техническая характеристика клапанов представлена в табл. 4.10.2.

В закрытом виде герметичность клапана обеспечивается давлением среды на шар и силой пружины.

После выравнивания давления над и под шаром при помощи урав­ нительного клапана клапан открывается за счет усилия пружины 5, пе­ ремещающей поршень с шаром вниз. Настройка клапана на заданный режим осуществляется сменными дросселями 21 и кольцами 20.

Кпалан-отсекатель 1КА-60-350 (рис. 4.10.3) применяется в установ­ ках для добычи нефти из морских скважин с подводным расположени­ ем устья.

Клапан-отсекатель совместно с замком, соединенным с клапаном через шарнирное соединение, комплектом закачиваемых инструментов ИСП-50-350 устанавливается в скважинной камере НК и уплотняется в ней резиновыми манжетами 2.

При повышении скорости потока продукции через дроссель 7 сверх расчетного поршень 6 перемещается вверх, сжимая пружину 5. При этом отверстия в золотнике 8 перекрываются кожухом 4, отсекая пласт.

Рис. 4.10.Э. Клапан-отсекатель IKA-60-J50:

I - голопка; 2 - резиновые манжеты; 3 кольца; 4 кожух; 5- пружина; 6 - поршень; 7 - дроссель; 8 ~ золотник; 9 - заглушка

Клапан открывается при повышении давления выше пластового в трубах за счет пружины 5.

Уравнительный клапан КУМ (табл. 4.10.3; рис. 4.10.4) устанавливается на клапане-отсекателе КА. В верхний конец клапана вворачивается за­ мок, при помощи которого вся сборка фиксирует­ ся в посадочном ниппеле.

Рис. 4.10.4. Уравнительный клапан КУМ: I - корпус; 2 - уплотнение; 3 цанга

Уплотнение замка герметизирует кольцевое пространство между ниппелем и клапаном-отсекателем.

При закрытии клапана-отсекателя он может быть поднят после вы­ равнивания давления над и под ним, что выполняет клапан КУМ.

Для этого в скважину спускается инструмент из комплекта ИКПГ с вилкой на конце.

Фиксирующим органом замков 13К и ЗНЦВ служит цанга 3, го­ ловки перьев которой должны войти и зафиксироваться в расточке ниппеля.

Для того чтобы цанга прошла через суженную часть ниппеля, спу­ скным инструментом при помощи ясса отжимается втулка 4 и перья цанги сжимаются. Как только головка цанги войдет в расточку ниппе­ ля, спускной инструмент приподнимается, и пружина 5 возвращает втулку 4 в исходное положение, фиксируя цангу в разжатом положении в канавке ниппеля. Спускной инструмент освобождается от замка после среза винта 2.

Извлекают замок инструментом для подъема из того же комплекта ИКПГ при помощи канатной техники. При этом лепестки цанги осво­ бождаются отжатием втулки 4.

Замок ЗНКВБ-46-35 (рис. 4.10.6) служит для установки клапановотсекателей, газлифтных и циркуляционных клапанов, пробок и др. в скважинных камерах типа НК в морских скважинах.

Замок соединяется со спускным инструментом из комплекта закачи­ ваемого инструмента типа ИСП четырьмя винтами 2. Спускной инст­ румент при этом толкает втулку 3 замка вниз, сжимая пружину 5. Как только втулка попадает под захваты 4 расточкой меньшего диаметра, захваты войдут внутрь шейки /, что позволит замку пройти через суже­ ния камеры.

Спускной инструмент освобождается после среза винтов 2, при этом освобождается от сжатия втулка 3 и пружина 5 возвращает ее в исход­ ное положение. Захваты 4 при этом натягиваются на больший размер втулки, разжимаются радиально и фиксируют замок в расточке сква­ жинной камеры или ниппеля [20].

Техническая характеристика замков приведена в табл. 4.10.5.