RU2772576C1

RU2772576C1 - Chemical supply device

Info

Publication number: RU2772576C1
Application number: RU2021136321A
Authority: RU
Inventors: Адель Рашитович Ахмадеев; Александр Владимирович Лукин; Дмитрий Николаевич Потапов; Ильфир Ришатович Зайнуллин; Артем Александрович Змеу
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер"
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2022-05-23

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry, in particular to downhole equipment, and can be used to supply chemicals to a tubing string. The chemical reagent supply device comprises a cylindrical housing provided with an external thread in the lower part, spring-loaded upper and lower check valves installed in the cylindrical housing. To check the tightness of the chemical reagent supply line, a bursting element is installed in the cylindrical body, blocking the passage channel of the cylindrical body. The upper check valve contains a bushing installed with the ability to control the compression force of the upper check valve spring by means of its axial movement along the thread of the cylindrical body. The cylindrical body is placed in the outer longitudinal groove of the protective body, in which, below the longitudinal groove, there is a longitudinal hole for screwing in the cylindrical body, which communicates through the side opening of the protective body with its internal cavity.

EFFECT: increasing the reliability of the device for supplying a chemical reagent due to the exclusion of falling shear parts from entering the check valve, the possibility of regulating the opening pressure of the upper check valve and protecting the device when it is lowered into the well.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к внутрискважинному оборудованию, и может быть использовано для подачи химических реагентов в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).The invention relates to the oil and gas industry, in particular to downhole equipment, and can be used to supply chemicals to a tubing string.

Известна система подачи химического реагента, размещенная внутри корпуса извлекаемого скважинного клапана-отсекателя (патент РФ №2335620, МПК Е21 В 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.Known is a chemical supply system located inside the body of a removable downhole shut-off valve (RF patent No. 2335620, IPC E21 B 34/06, published 10.10.2008), containing check valves and a device for checking the tightness of the fluid pipeline. The check valve contains a seal, a stem with a closed head and installed with the possibility of tight pressing against the seal, one or more grooves on the stem, a spring that creates a force to shift the stem to the sealed position. The device for checking the tightness of the fluid pipeline contains a housing having at least one fluid flow passage, a cartridge placed in the housing and having at least one fluid flow passage. The leak test device further comprises a latch that prevents the cartridge from moving relative to the housing to prevent fluid communication between at least one passage in the cartridge and at least one passage in the housing until a predetermined condition for overcoming the latch action is met.

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.This chemical supply system is designed for downhole retrievable shut-off valve. The disadvantage is the complexity of the design and installation directly in the shut-off valve body, due to the fact that the check valves and the leak test device are installed in different parts of the shut-off valve body and do not have an independent body, and therefore there is no possibility of installing them as an independent removable device in the annulus and fastening to various downhole equipment installed on the tubing string.

Известен клапан для подачи химического реагента (патент РФ №2709845, МПК Е21 В 34/06, опубликован 23.12.2019) в виде самостоятельного съемного устройства, содержащего цилиндрический корпус, подпружиненные основной и вспомогательный обратные клапаны, верхний корпус с проходным каналом, установленный в верхнем корпусе фиксатор. 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 клапан размещен внутри нижнего корпуса, установленного под основным клапаном и соединенного с цилиндрическим корпусом. Нижний корпус снабжен наружной резьбой для вкручивания в продольное отверстие, выполненное в корпусе внутрискважинного оборудования.A valve for supplying a chemical reagent is known (RF patent No. 2709845, IPC E21 B 34/06, published on December 23, 2019) in the form of an independent removable device containing a cylindrical housing, spring-loaded main and auxiliary check valves, an upper housing with a through channel installed in the upper retainer housing. The upper body is connected to the cylindrical body. In the upper body, radial through channels are made that communicate with the internal cavity of the cylindrical body and are blocked by a plug placed in the passage channel of the upper body and fixed in the upper position with a retainer, after cutting which the plug moves into the lower part of the upper body, thereby communicating the passage channel of the upper body with an internal cavity of a cylindrical body. The auxiliary valve is located inside the lower housing, installed under the main valve and connected to the cylindrical housing. The lower housing is provided with an external thread for screwing into a longitudinal hole made in the downhole equipment housing.

Техническим результатом является повышение надежности работы устройства для подачи химического реагента благодаря выполнению узла проверки герметичности линии подачи химического реагента, исключающего наличие выпадающих срезных частей для предотвращения их попадания в обратный клапан и исключения в связи с этим осложнений в работе устройства, обеспечение возможности регулирования давления открытия верхнего обратного клапана, а также повышение надежности защиты устройства при спуске его в скважину.The technical result is to increase the reliability of the device for supplying a chemical reagent due to the implementation of the unit for checking the tightness of the chemical supply line, excluding the presence of falling shear parts to prevent them from entering the check valve and eliminating complications in the operation of the device in connection with this, providing the possibility of regulating the opening pressure of the upper check valve, as well as increasing the reliability of the protection of the device when lowering it into the well.

Технический результат достигается устройством для подачи химического реагента, содержащим цилиндрический корпус, снабженный в нижней части наружной резьбой, установленные в цилиндрическом корпусе подпружиненные верхний и нижний обратные клапаны, при этом, согласно изобретению, для проверки герметичности линии подачи химического реагента в цилиндрическом корпусе установлен разрывной элемент, перекрывающий проходной канал цилиндрического корпуса, верхний обратный клапан содержит втулку, установленную с возможностью регулирования усилия сжатия пружины верхнего обратного клапана посредством ее осевого перемещения по резьбе цилиндрического корпуса, кроме того цилиндрический корпус размещен в наружном продольном пазу защитного корпуса, в котором ниже продольного паза выполнено продольное отверстие для вкручивания цилиндрического корпуса, сообщающееся через боковое отверстие защитного корпуса с внутренней его полостью.The technical result is achieved by a device for supplying a chemical reagent, containing a cylindrical housing, equipped with an external thread in the lower part, spring-loaded upper and lower check valves installed in the cylindrical housing, while, according to the invention, a bursting element is installed in the cylindrical housing to check the tightness of the chemical supply line blocking the passage channel of the cylindrical body, the upper check valve contains a bushing installed with the possibility of regulating the compression force of the spring of the upper check valve by means of its axial movement along the thread of the cylindrical body, in addition, the cylindrical body is placed in the outer longitudinal groove of the protective body, in which below the longitudinal groove there is a longitudinal hole for screwing in a cylindrical body, communicating through the side hole of the protective body with its internal cavity.

На фиг. 1 представлена схема устройства для подачи химического реагента. На фиг. 2 показана часть защитного корпуса с продольным пазом и установленным в нем цилиндрическим корпусом устройства.In FIG. 1 shows a diagram of a device for supplying a chemical reagent. In FIG. 2 shows a part of the protective housing with a longitudinal groove and a cylindrical body of the device installed in it.

Устройство для подачи химического реагента содержит цилиндрический корпус 1, в котором установлены подпружиненные верхний и нижний обратные клапаны. Верхний обратный клапан состоит из седла 2, шарика 3, штока-толкателя 4, пружины 5, упирающейся снизу во втулку 6, установленную с возможностью регулирования усилия сжатия пружины 5 осевым перемещением втулки 6 по резьбе цилиндрического корпуса 1. Втулка 6 может быть дополнительно зафиксирована контргайкой 7. В нижней части цилиндрического корпуса 1 размещен нижний обратный клапан 8. Для проверки герметичности линии подачи химического реагента 9 (опрессовки) в цилиндрическом корпусе 1 установлен разрывной элемент 10, который перекрывает проходной канал 11 цилиндрического корпуса 1. В данном варианте выполнения на фиг. 1 разрывной элемент 10 установлен под верхним обратным клапаном, но может быть установлен также и в верхней части устройства. Нижняя часть цилиндрического корпуса 1 снабжена наружной резьбой 12. Для защиты при спуске в скважину устройство содержит защитный корпус 13, в наружном продольном пазу 14 (фиг.2) которого установлен цилиндрический корпус 1. В защитном корпусе 13 ниже продольного паза 14 выполнено продольное отверстие 15 для вкручивания цилиндрического корпуса 1, которое через боковое отверстие 16 сообщается с внутренней полостью 17 защитного корпуса 13.The device for supplying a chemical reagent contains a cylindrical body 1, in which spring-loaded upper and lower check valves are installed. The upper check valve consists of a seat 2, a ball 3, a pusher rod 4, a spring 5 resting against the sleeve 6 from below, installed with the ability to control the compression force of the spring 5 by axial movement of the sleeve 6 along the thread of the cylindrical body 1. The sleeve 6 can be additionally fixed with a lock nut 7. In the lower part of the cylindrical body 1, there is a lower check valve 8. To check the tightness of the chemical reagent supply line 9 (pressure testing), a breaking element 10 is installed in the cylindrical body 1, which blocks the passage channel 11 of the cylindrical body 1. In this embodiment, FIG. 1, the rupture element 10 is installed below the top check valve, but can also be installed at the top of the device. The lower part of the cylindrical body 1 is provided with an external thread 12. For protection when lowering into the well, the device contains a protective housing 13, in the outer longitudinal groove 14 (Fig.2) of which a cylindrical housing 1 is installed. In the protective housing 13 below the longitudinal groove 14, a longitudinal hole 15 is made for screwing in a cylindrical body 1, which through the side hole 16 communicates with the internal cavity 17 of the protective body 13.

Устройство для подачи химического реагента работает следующим образом.A device for supplying a chemical reagent works as follows.

Устройство соединяют с колонной НКТ и спускают в скважину на требуемую глубину, при этом сверху цилиндрический корпус 1 соединяют с линией подачи химического реагента 9, по которой рабочая жидкость поступает во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 1. Шарик 3, преодолевая усилие пружины 5, которое регулируется втулкой 6, перемещается вниз, и жидкость, обтекая шарик 3, перетекает в проходной канал 11 над разрывным элементом 10. После достижения требуемого давления опрессовки и повышения давления до давления разрыва разрывного элемента 10 последний разрывается, и открывается проходное отверстие для организации сообщения проходного канала 11 цилиндрического корпуса 1 с внутренней полостью 17 защитного корпуса 13. Давление, при котором происходит разрыв разрывного элемента 10 и открытие проходного отверстия, зависит от вида и материала разрывного элемента 10, который может быть выполнен, например, в виде разрывной мембраны. Таким образом, при подаче химических реагентов жидкость после открытия верхнего обратного клапана поступает в полость над нижним обратным клапаном 8, после открытия которого далее перетекает через продольное отверстие 15 и боковое отверстие 16 во внутреннюю полость 17 защитного корпуса 13 и далее - в колонну НКТ.The device is connected to the tubing string and lowered into the well to the required depth, while from above the cylindrical body 1 is connected to the chemical reagent supply line 9, through which the working fluid enters the internal cavity of the cylindrical body 1. The ball 3, overcoming the force of the spring 5, which is regulated by the sleeve 6, moves down, and the liquid, flowing around the ball 3, flows into the passage channel 11 above the rupture element 10. After reaching the required crimping pressure and increasing the pressure to the burst pressure of the rupture element 10, the latter is ruptured, and the through hole opens to organize the communication of the passage channel 11 of the cylindrical body 1 with an internal cavity 17 of the protective body 13. The pressure at which the bursting element 10 breaks and the through hole opens depends on the type and material of the bursting element 10, which can be made, for example, in the form of a bursting disc. Thus, when chemical reagents are supplied, after opening the upper check valve, the liquid enters the cavity above the lower check valve 8, after opening which it then flows through the longitudinal hole 15 and side hole 16 into the inner cavity 17 of the protective housing 13 and further into the tubing string.

Выполнение узла проверки герметичности линии подачи в виде разрывного элемента 10, который исключает срезные части и выпадение их после открытия проходного отверстия и попадание на обратный клапан, предотвращает осложнения, повышая надежность работы устройства.The implementation of the unit for checking the tightness of the supply line in the form of a discontinuous element 10, which excludes shear parts and their falling out after opening the through hole and hitting the check valve, prevents complications, increasing the reliability of the device.

Установка в верхнем обратном клапане втулки 6 с возможностью осевого перемещения ее по резьбе цилиндрического корпуса 1 обеспечивает возможность регулирования усилия сжатия пружины 5, и, следовательно, давления открытия верхнего обратного клапана при подаче химического реагента.The installation of a sleeve 6 in the upper check valve with the possibility of its axial movement along the thread of the cylindrical body 1 makes it possible to control the compression force of the spring 5, and, consequently, the opening pressure of the upper check valve when a chemical reagent is supplied.

Снабжение устройства защитным корпусом 13, в наружном продольном пазу 14 которого установлен цилиндрический корпус 1, а ниже продольного паза 14 выполнено продольное отверстие 15 для вкручивания цилиндрического корпуса 1, сообщающееся через боковое отверстие 16 защитного корпуса 13 с внутренней его полостью 17, обеспечивает надежную защиту устройства от повреждений при спуске его в скважину.The supply of the device with a protective housing 13, in the outer longitudinal groove 14 of which a cylindrical housing 1 is installed, and below the longitudinal groove 14, a longitudinal hole 15 is made for screwing in the cylindrical housing 1, which communicates through the side hole 16 of the protective housing 13 with its internal cavity 17, provides reliable protection of the device from damage when lowering it into the well.

Claims

A device for supplying a chemical reagent, containing a cylindrical body, equipped with an external thread in the lower part, spring-loaded upper and lower check valves installed in the cylindrical body, characterized in that, in order to check the tightness of the chemical supply line, a bursting element is installed in the cylindrical body, blocking the passage channel of the cylindrical body, the upper check valve contains a bushing installed with the possibility of adjusting the compression force of the spring of the upper check valve by means of its axial movement along the thread of the cylindrical body, in addition, the cylindrical body is placed in the outer longitudinal groove of the protective body, in which a longitudinal hole is made below the longitudinal groove for screwing cylindrical body, communicating through the side opening of the protective body with its internal cavity.