Результат интеллектуальной деятельности: Клапан для подачи химического реагента

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к внутрискважинному оборудованию, и может быть использовано для подачи химических реагентов в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).

Известен циркуляционный клапан (патент РФ №2325508, МПК Е21В 34/06, опубликован 27.05.2008), содержащий полый корпус с присоединительными резьбами, подпружиненный золотник, уплотнительные элементы. При этом корпус клапана выполнен монолитным и неразборным. Канал золотника расположен на боковой поверхности корпуса и оснащен по торцам резьбовыми заглушками с уплотнительными элементами, между которыми расположен золотник в виде плунжера с центральным каналом и радиальными сквозными отверстиями, обеспечивающими циркуляцию флюида. Плунжер зафиксирован в закрытом положении с помощью тарированной пружины, на одном из торцов которой расположен блок регулировочных шайб.

Данный клапан позволяет проводить закачивание ингибиторов из полости НКТ в затрубное пространство. Подача ингибиторов в колонну НКТ из затрубного пространства не предусмотрена.

Известна система подачи химического реагента, размещенная внутри корпуса извлекаемого скважинного клапана-отсекателя (патент РФ №2335620, МПК Е21В 34/06, опубликован 10.10.2008), содержащая обратные клапаны и устройство проверки герметичности трубопровода текучей среды. Обратный клапан содержит уплотнение, шток с закрытой головкой и установленный с возможностью плотного прижатия к уплотнению, один или несколько желобков на штоке, пружину, создающую усилие смещения штока в уплотненное положение. Устройство проверки герметичности трубопровода текучей среды содержит корпус, имеющий, по меньшей мере, один проход для потока текучей среды, картридж, размещаемый в корпусе и имеющий, по меньшей мере, один проход для потока текучей среды. Устройство проверки герметичности дополнительно содержит фиксатор, предотвращающий перемещение картриджа относительно корпуса с препятствованием возникновения сообщения текучей среды между по меньшей мере одним проходом в картридже и по меньшей мере одним проходом в корпусе до наступления заданного условия преодоления действия фиксатора.

Данная система подачи химического реагента предназначена для скважинного извлекаемого клапана-отсекателя. Недостатком является сложность конструкции и установки непосредственно в корпусе клапана-отсекателя, связанная с тем, что обратные клапаны и устройство проверки герметичности установлены в разных частях корпуса клапана-отсекателя и не имеют самостоятельного корпуса, в связи с чем нет возможности установки их как самостоятельного съемного устройства в затрубном пространстве и крепления к различному внутрискважинному оборудованию, установленному на колонне НКТ.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и выполнении клапана для подачи химического реагента в виде самостоятельного съемного устройства с размещением в нем обратных клапанов и узла проверки герметичности линии подачи химического реагента при спуске клапана в скважину, и возможности установки его в затрубном пространстве путем крепления к внутрискважинному оборудованию, установленному на колонне НКТ.

Технический результат достигается клапаном для подачи химического реагента, содержащим цилиндрический корпус, подпружиненные основной и вспомогательный обратные клапаны, верхний корпус с проходным каналом, установленный в верхнем корпусе фиксатор, при этом верхний корпус соединен с цилиндрическим корпусом, в верхнем корпусе выполнены радиальные сквозные каналы, сообщающиеся с внутренней полостью цилиндрического корпуса и перекрытые пробкой, размещенной в проходном канале верхнего корпуса и зафиксированной в верхнем положении при помощи фиксатора, после срезания которого пробка перемещается в нижнюю часть верхнего корпуса, сообщая при этом проходной канал верхнего корпуса с внутренней полостью цилиндрического корпуса, вспомогательный обратный клапан размещен внутри нижнего корпуса, установленного под основным обратным клапаном и соединенного с цилиндрическим корпусом, нижний корпус снабжен наружной резьбой для вкручивания в продольное отверстие, выполненное в корпусе внутрискважинного оборудования.

Кроме того, клапан для подачи химического реагента может иметь защитный кожух, закрепленный на корпусе внутрискважинного оборудования с помощью винта.

На фиг. 1 представлена схема клапана для подачи химического реагента, на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1.

Клапан для подачи химического реагента содержит цилиндрический корпус 1, соединенный с верхним корпусом 2 узла проверки герметичности линии подачи химического реагента (на фиг. не показана), подпружиненные основной и вспомогательный обратные клапаны. Основной обратный клапан состоит из седла 3, шарика 4 и верхнего штока-толкателя 5 с верхней пружиной 6, установленного с возможностью взаимодействия его торцевой поверхности с шариком 4 и прижатия его к седлу 3. Верхняя пружина 6 опирается снизу на торец соединенного с цилиндрическим корпусом 1 нижнего корпуса 7. Внутри нижнего корпуса 7 размещен вспомогательный обратный клапан, состоящий из шарика 8, который перекрывает осевой канал 9 нижнего корпуса 7 и прижат снизу при помощи нижнего штока-толкателя 10 с нижней пружиной 11. Нижняя пружина 11 опирается снизу на втулку 12, ввернутую в нижний корпус 7. Нижний корпус 7 снабжен наружной резьбой для вкручивания устройства в выполненное в корпусе внутрискважинного оборудования, например установленного на НКТ 13 муфты 14, изображенной на фиг. 1, продольное отверстие 15, сообщающееся через отверстие 16 с внутренней полостью колонны НКТ 13. В проходном канале 17 верхнего корпуса 2 установлена пробка 18, перекрывающая радиальные сквозные каналы 19 верхнего корпуса 2 и зафиксированная в верхнем положении при помощи фиксатора 20 (фиг. 2), установленного в отверстиях пробки 18 и верхнего корпуса 2.

Клапан для подачи химического реагента работает следующим образом.

Клапан устанавливают вдоль НКТ 13 и вкручивают в продольное отверстие 15 в корпусе внутрискважинного оборудования, например муфты 14. Верхний корпус 2 при помощи резьбы 21 соединяют с линией подачи химического реагента в скважину (на фиг. не показана). Возможно размещение клапана для подачи химического реагента в защитном кожухе 22 с фиксацией его на корпусе муфты 14 при помощи винта 23.

Верхний корпус 2 с пробкой 18 служат для проверки герметичности линии подачи химического реагента при спуске клапана в скважину. По линии подачи химического реагента рабочая жидкость поступает в проходной канал 17 верхнего корпуса 2, при превышении заданного давления фиксатор 20 срезается, и пробка 18 перемещается в нижнюю часть 24 верхнего корпуса 2, открывая радиальные сквозные каналы 19, через которые рабочая жидкость перетекает во внутреннюю полость 25 цилиндрического корпуса 1. Шарик 4 основного обратного клапана, преодолевая усилие верхней пружины 6, перемещается вниз, и жидкость, обтекая шарик 4, перетекает в полость под основным обратным клапаном и далее в осевой канал 9 нижнего корпуса 7. Далее открывается вспомогательный обратный клапан, и жидкость, обтекая шарик 8, через продольные сквозные пазы 26 нижнего штока-толкателя 10 поступает в полость под вспомогательным обратным клапаном, затем через продольное отверстие 15 и отверстие 16 муфты 14 – во внутреннюю полость колонны НКТ 13.

Таким образом, клапан для подачи химического реагента выполнен в виде самостоятельного съемного устройства, устанавливаемого в затрубном пространстве путем крепления к внутрискважинному оборудованию, установленному на колонне НКТ, что позволяет производить подачу химического реагента из затрубного пространства во внутреннюю полость колонны НКТ. Обеспечивается также проверка герметичности линии подачи химического реагента при спуске клапана в скважину. Клапан для подачи химического реагента имеет простую и надежную конструкцию, выполнение клапана съемным позволяет крепить его к различному внутрискважинному оборудованию, а также осуществлять ремонт и замену при необходимости.