Устройство и принцип действия клапанов

Принципиальная схема неуравновешенного газлифтного клапана представлена на рис.6. Клапан состоит из следующих узлов: узел зарядки 1, кожух 2, сильфон 3, шток 4, седло 5, корпус седла 6, обратный клапан 7.

Обратный клапан предотвращает обратный переток жидкости из скважины, что особенно важно при установке пакеров, посадка которых осуществляется гидравлическим или гидромеханическими способами.

Рис.6. Схемы неуравновешенных газлифтных клапанов сильфонного типа: а – схема работы газлифтного клапана управляемого давлением нагнетаемого в скважину газа; б – схема работы газлифтного клапана управляемого давлением жидкостной смеси в колонне подъемных труб, где

1– узел зарядки; 2 – кожух; 3 – сильфон; 4 – шток; 5 – седло; 6 – корпус седла; 7 – обратный клапан.

Клапан работает следующим образом. Давление азота в сильфонной камере создает силу, прижимающую шток 4 к седлу 5.

Давление нагнетаемого газа в затрубном пространстве и давление газожидкостной смеси в колонне подъемных труб стремятся открыть клапан. При превышении нагрузки на сильфон осуществляется открытие клапана. При снижении нагрузки от давления газа и газожидкостной смеси ниже усилия создаваемого давлением азота в сильфоне происходит закрытие клапана.

Представленная на рис. 4а схема является неуравновешенной схемой сильфонного газлифтного клапана, управляемого давлением нагнетательного газа.

Принципиальная схема работы неуравновешенного клапана управляемого давлением газожидкостной смеси в колонне подъемных труб представлена на рис.4б.

15

Назначение

Газлифтный клапан предназначен для сообщения затрубного пространства с внутренней полостью подъемных труб при газлифтном способе добычи нефти. Клапан автоматически регулирует поступление рабочего агента, нагнетаемого в затрубное пространство и полость подъемных труб.

Маркировка

На наружной поверхности клапанов нанесена следующая маркировка:

-наименование и товарный знак завода-изготовителя;

-шифр, заводской номер, дата выпуска (месяц, год).

Условное обозначение

Условное обозначение клапана: 3Г-25Р,где 3 – номер модели;

Г – газлифтный клапан сильфонного типа; 25 – условный наружный диаметр клапана в мм;

Р – рабочий газлифтный клапан (без буквы «Р» - пусковой).

Устройство и работа клапана

Газлифтные клапаны типа Г состоят из устройства для зарядки сильфонной камеры, пары шток-седло,обратного клапана и устройства фиксации клапана в скважинной камере. Устройство клапана представлено на рис. 7.

Сильфонная камера 10 представляет собой герметичный сварной сосуд высокого давления, основным органом которого является металлический, многослойный сильфон 12. В сильфонную камеру ввертывается вставка 4 с золотником 5, через который производится зарядка и регулирование давления сильфонной камеры. Узел сильфона защищается кожухом 11.

Головка 1 служит для посадки и съема клапана. Втулка 6 предназначена для посадки газлифтного клапана с помощью инструмента для спуска типа 1ИСК-22.

Пара «шток-седло»состоит из штока 13 и седла 14 и предназначена для сообщения трубного пространства с затрубным.

Узел обратного клапана, состоящий из клапана обратного 22, корпуса 19 и наконечника 23, предназначен для предотвращения перетока (обратного) жидкости из внутренней полости подъемных труб в затрубное пространство. Для обеспечения герметичности в месте посадки клапана в карман скважинной камеры, на корпусе седла 16 и сильфонной камеры 10 имеются уплотнительные манжеты 8 и 17.

Цанга 20 предназначена для фиксации клапана в кармане скважиной камеры.

16

Рис. 7. Клапан пусковой 2Г-25:

1- головка; 2 - пробка; 3 - кольцо; 4- ввертыш; 5 - золотник; 6 - втулка; 7 - манжетодержатель; 9 - кольцо стопорное; 10 - камера сильфона;

11 - кожух сильфона; 12 - сильфон; 13 - шток; 14,24 - седло; 16, 26 - корпус седла; 19 - корпус обратного клана; 20 - цанга; 21 - шрифт срезной;

22 - обратный клапан.

17

Управляющим давлением для пусковых клапанов является давление газа, нагнетаемого в затрубное пространство скважины. Газ попадает через боковое отверстие «В» в полость (внутреннюю) «Б», где, воздействуя на эффективную площадь сильфона, сжимает его, в результате чего шток поднимается от седла 14, открывая доступ рабочего агента в подъемные трубы.

Управляющим давление для рабочих клапанов является давление жидкости в колонне подъемных труб. При работе рабочего клапана жидкость, находящаяся в подъемных трубах, проходя через отверстие «Е» в пространство «Б» и сжимая сильфон 12, открывает доступ нагнетаемого агента в подъемные трубы.

Величина давления зарядки сильфона регулируется в зависимости от глубины погружения клапана. Для регулирования режима нагнетания газа предусмотрены сменные дроссели.

Таблица 3.1 – Технические данные газлифтных клапанов

	Параметры и размеры		Шифр
			2Г-25			2Г-25Р
1.	Условный диаметр газлифтного			25
клапана, мм
2.	Диаметр проходного отверстия		5,0; 6,5; 8,0			5,0; 6,5
седла, мм
3.	Давление	минимальное, Рз		2,0
зарядки сильфона,
		максимальное, Рз		10
МПа
4.	Рабочее давление Рраб, МПА			21
5.	Рабочий ход штока, мм			4,0
6.	Габаритные	диаметр		29,0
размеры, мм		длина		485
		в собранном виде		1,2
7.	Масса, кг	полного		1,3
		комплекта

18

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Назначение и состав скважинного газлифтного оборудования.

2.Условное обозначение газлифтного оборудования.

3.Объясните принцип действия газлифтной скважины: пуск, установившийся режим.

4.Последовательность проведения работ при монтаже оборудования.

5.Назначение, условное обозначение скважинных камер.

6.Устройство скважинной камеры.

7.Объяснить принцип работы скважинной камеры.

8.По каким признакам классифицированы скважинные камеры?

9.Чем отличается камера типа К от типа КМ?

10.Назначение, условное обозначение клапана.

11.По каким признакам классифицированы газлифтные клапаны.

12.Что обозначает «неуравновешенный» клапан, какие виды клапанов Вы знаете?

13.Расскажите устройство клапана типа 2Г-25Р.

14.Назначение и работа «сильфона» клапана.

15.Как осуществить замену клапана в скважинной камере?