1327
.pdfРис. 4.9.5. Циркуляционный кла |
Рис. 4.9.6. Циркуляционные клапаны для сква |
пан для газлифтной установки |
жинных камер: |
УВЛГ: |
I - корпус; 2 - седло обратного клапана; 3 - об |
I - фиксатор; 2 - золотник; 3 - уп |
ратный клапан; 4 - уплотнительные манжеты, 5 - |
лощение; 4 - корпус; 5 - посадоч |
цанга; 6 - пружина; 7 - фиксатор |
ный ниппель глухой пробки |
|
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.
Рабочее давление, МПа |
50 |
Условный диаметр клапана, мм |
25 |
Максимальный диаметр перепускного отверстия седла, мм |
6 |
Максимальное давление открытия клапана, МПа |
5 |
Габаритные размеры, мм: |
|
диаметр |
29 |
длина |
485 |
Масса, кг |
1,5 |
Клапан КИНГС (рис. 4.9.7) устанавливается в карман скважинной камеры инструментом ИСК из комплекта КИГК при помощи канатной техники и извлекается цанговым инструментом ИЦ из того же ком плекта. Инструментами захватывают клапан за головку /.
Клапан в кармане фиксирует ся при помощи цанги //, которая входит в специальную расточку кармана камеры и разжимается в нем буртом корпуса 10, который входит в цангу при посадке.
При снятии клапана цанги осво бождаются после среза штифта 12.
Клапан в кармане камеры гер метизируется уплотнениями 2 и 8 таким образом, что ингибитор из затрубного пространства посту пает через перепускные отвер стия камеры, отверстие во втулке 3 и клапан, состоящий из седла 4, шарика 5, штока 6 и пружины 7.
При помощи втулки 9 клапан настраивается на определенное дав ление открытия и, открываясь, пе репускает ингибитор через втулку 9 и наконечник 14 внутрь полости подъемных труб. Обратный клапан 15 препятствует перетоку жидко сти из полости подъемных труб в затрубное пространство.
Рис. 4.9.7. И н ги б и т о р н ы й клапан КИНГС
Параметр |
КИНГ-75-350 |
КНИГ-150-140 |
Рабочее давление, МПа |
35 |
14 |
Перепад давлений открытия клапана, МПа: |
|
|
миинимальный |
0,5 |
0,5 |
максимальный |
5,0 |
5,0 |
Диаметр проходного отверстия, мм |
76 |
150 |
Рабочая среда |
Нефть, газ, газоконденсат, пластовая |
|
|
вода (pH = 4,2.. .6,8) с содержанием |
|
|
механических примесей до 0,1 г/л |
|
Максимальная температура рабочей среды. К |
373 |
373 |
Габаритные размеры, мм: |
|
220 |
диаметр |
125 |
|
длина |
395 |
475 |
Масса, кг |
14,5 |
45,0 |
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].
|
Таблица 4.I0.1 |
||
Техническая характеристика клапанов КАУ |
|
||
Параметр |
КАУ-89-350 |
КЛУ-73-500 |
|
Условный диаметр подъемных груб (ГОСТ 633), перекры |
|
|
|
ваемых клапаном, мм |
89 |
73 |
|
Рабочее давление, МПа |
35 |
50 |
|
Диаметр проходного отверстия, мм |
35 |
28 |
|
Максимальное давление в системе управления клапаном, |
|
|
|
МПа |
40 |
40 |
|
Максимальная температура рабочей среды, К |
|||
373 |
373 |
||
Максимальная глубина установки клапана, м |
|||
200 |
200 |
||
Габаритные размеры, мм: |
|
|
|
диаметр |
70 |
58 |
|
длина |
|||
1060 |
970 |
||
Масса, кг |
|||
18,2 |
12,5 __ |
||
|
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 _
Рнс. 4.10.2. Ниппели: |
|
а - для клалаиа-отсскагеля КАУ; о |
для клапана- |
отсекатсля КА; в - для приемного клапана; 1 - ка |
|
навка для фиксации замка; 2, 3, S |
посадочные |
поверхности для уплотнительных манжет; 4 - труб |
|
ка управления, 5 - гайки; 6 - ниппель, 7 - упор |
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
ном, ввернутым в головку У, спускается в скважину и замком |
13К фик |
сируется и уплотняется в посадочном ниппеле. |
|
В цилиндре 3 с переводником 6 установлен поршень 4, |
п о д п и р а е |
мый пружиной 5, сила которой регулируется кольцами 20. |
|
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.
|
|
|
Таблица 4.10.2 |
Техническая характеристика клапанов |
|
|
|
Параметр |
КА-68-350 КА-78-350 |
КЛ-140-140 |
|
Рабочее давление, МПа |
35 |
35 |
14 |
Условный диаметр клапана, мм |
68 |
78 |
140 |
Диаметр проходного отверстия, мм |
38 |
48 |
90 |
Рабочая среда |
Нефть, газ, газоконденсат, пластовая |
||
|
вода (pH = 4,2...6,8) с содержанием |
||
|
механических примесей до 0,1 г/л |
||
Темперагура рабочей среды, К, не более |
|
373 |
|
Габаритные размеры, мм: |
67,5 |
77,5 |
138 |
диаметр |
567 |
615 |
962 |
длина |
|
12,2 |
|
Масса, кг |
95 |
20,5 |
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.
|
|
Таблица 4.10 3 |
|
Техническая характеристика |
|
||
Параметр |
КУМ-30- |
КУМ- |
КУМ- |
Рабочее давление, МПа |
350 |
40-351 80-140 |
|
35 |
35 |
14 |
|
Диаметр проходного отверстия, мм |
30 |
40 |
80 |
Условный диаметр подъемной |
|
|
|
колонны груб (ГОСТ 633-80), в |
|
|
|
которые спускается клапан, мм |
89 |
114 |
168 |
Рабочая среда |
Нефть, газ, газоконденсат, |
||
|
пластовая |
вода (pH = 4,2... |
|
|
6,8) с содержанием механи- |
||
Температура рабочей среды, К, |
ческих примесей до 0,1 г/л |
||
|
|
|
|
не более |
|
373 |
|
Габари тные размеры, мм. |
|
|
|
диаметр |
65 |
76 |
134 |
длина |
204 |
188 |
235 |
Масса, кг |
3,22 |
3,74 |
12,8 |
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.
Условный диаметр колонны подъемных труб (ГОСТ 633), мм |
60 |
|
Рабочее давление, МПа |
|
35 |
Наружный уплотняемый диаметр, мм |
................................................ |
46 |
Максимальный диаметр прохода, м м |
..................................................................... |
20 |
Рабочая среда .................... |
Нефть с содержанием парафина до 20 %, |
|
... |
метана 85 90 % и пластовая вода |
|
Температура рабочей среды, К |
|
393 |
Габаритные размеры, мм: |
|
|
диаметр ................................................................................................................ |
|
47 |
длина |
|
318 |
Масса, кг |
|
2,8 |
Вилка отжимает вниз цангу 3, и отверстие а, уплотненное ранее |
||
кольцами 2, открывается и дает доступ из пространства под клапаном- |
||
отсекателем в подъемные трубы выше замка. |
|
|
Замки 13К и ЗНЦВ предназначены для фиксации |
|
|
клапанов-отсекателей, уравнительных клапанов и |
|
|
глухих пробок в местах их посадки в скважинном |
|
|
оборудовании. |
|
|
Замок (рис. 4.J0.5) с клаланом-отсекателем или |
|
|
глухой пробкой спускается в посадочный ниппель |
|
|
скважинного оборудования на спускном инструмен |
|
|
те из комплекта ИКПГ, установленном внутри муф |
|
|
ты J на срезном винте 2. |
|
|
Основные размеры посадочных ниппелей даны в |
|
|
табл. 4.10.4. |
|
|
|
Таблица 4.10.4 |
|
Основные параметры посадочных ниппелей |
|
Параметр
Рабочее давление, МПа Диаметр проходного отверстия, мм Диаметр канавки для цанги замка, мм Диаметр расточки под уплотнение, мм
Габаритные размеры, мм: диаметр длина
Масса, кг
*£■о>» |
КАУ- |
КАУ- |
КАУ- |
КАУ- |
73-500 73-350 89-350 114-350 |
||||
35 |
50 |
35 |
35 |
35 |
70 |
58 |
70 |
70 |
80 |
78 |
68 |
78 |
90 |
90 |
70 |
58 |
70 |
70 |
80 |
136 |
112,0 |
114 |
J 14 |
114 |
950 |
680 |
446 |
446 |
446 |
22,0 |
14,5 |
75 |
13,8 |
13,5 |
Рис. 4.10.5. Замок:
I - ловильная муфта; 2 - срезной винт; 3 - цанга; 4 - втулка; 5 - пружина; 6 - уплотнение; 7- гайка
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.