Запірно-поворотний клапан

Запірно-поворотний клапан призначений для припинення на деякий час доступу пластового флюїду з випробовуваного пласта в бурильні труби з метою запису глибинними манометрами діаграм зміни тиску в часі та відновлення доступу флюїду в колону труб.

У комплекті КВІ застосовують запірно-поворотні клапани двопозиційні (відкрито-закрито) та 4-х позиційні (відкрито-закрито-відкрито-закрито). Управління запірно-поворотним клапаном здійснюється обертанням колони труб.

У схемі комплекту інструментів, який показаний на рисунку 2.5, використовується 4-х позиційний запірно-поворотний клапан.

1-вантажний шток;2-корпусний перевідник; 3-гільза; 4-храповик; 5-пружина; 6-верхня сферична опора; 7-проміжна сферична опора; 8-нижня опора; 9-штифт; 10-гайка; 11-гвинт; 12-редукційний клапан; 13-корпус; 14-верхня гільза; 15-нижня гільза; 16-клапан; 17-кожух; 18-заглушка; 19-пружина; 20-шток; 21-сідло; 33-нижній перевідник.

А-осьовий канал; Б,В-радіальні отвори; Е,Г-герметизуючі кільця

Рисунок 2.12-Запірно- поворотний клапан КЗ-146.

Він складається (рисунок 2.12) з перевідників 2 і 17 та корпуса 13. Усередині корпуса розташований вантажний шток 1, який під час СПО через храповик 4 і пружину 5 знаходиться у зачепленні з корпусним перевідником 2. У вантажний шток вгвинчена гільза 3, яка знаходиться у постійному шліцьовому зачепленні з гвинтом 11. У розширеній частині корпуса 13 розташований вузол упорного підшипника, який складається з нижньої опори 8, роликів, верхньої і проміжної опор 6 та 7. Нижче підшипника розташована гайка 10, яка нагвинчена на гвинт 11 і утримується від провертання штифтом 9. Між корпусом та гвинтом розміщена верхня гільза 14, в яку вгвинчена нижня гільза 15 з заглушкою 18. Гвинт 11 жорстко пов’язаний з клапаном 16, який розташований усередині гільзи 15. У нижню частинну перевідника 22 вмонтований перепускний клапан, що складається із сідла 21, штока 20 і пружини 19. Рідина з пласта при відкритому впускному клапані випробувача, через осьовий канал А, поступає в кільцеву порожнину кожуха 17 і далі через радіальні отвори Б і канали клапана та гвинта потрапляє у порожнину колони труб.

КВІ опускають з відкритим запірно-поворотним клапаном (перша позиція). По закінченні часу першого відкритого періоду випробування колону труб обертають вправо на 9-10 обертів. До цього моменту шток 1 під дією стискуючого навантаження знаходиться в крайньому нижньому положенні, тобто поза зачепленням з корпусом. Обертання труб через гільзу 3 передається гвинту 11, який при цьому переміщується вверх, підіймаючи за собою клапан 16. При цьому герметизуючі кільця Г опиняються вище отворів В і підпакерна зона відокремлюється від порожнини труб (друга позиція). По закінченні часу першого закритого періоду випробування колону бурильних труб знову обертають вправо на 9-10 обертів. При цьому гвинт 11 разом з клапаном 16 зміщується вверх і отвір Д суміщається з отвором В, тобто підпакерна зона знову з’єднується з порожниною колони труб, і розпочинається другий відкритий період випробування (третя позиція). По закінченні заданого часу знову обертають колону труб вправо на 9-10 обертів. При подальшому переміщенні гвинта і клапана вверх герметизуючі кільця Е опиняються вище отвору В і порожнина колони знову відмежовується від підпакерного простору (четверта позиція). При подальшому обертанні колони труб гвинт 11 виходить з різьбового зачеплення з гайкою, його переміщення вверх припиняється і колону труб можна безперешкодно обертати необхідну кількість разів, не з’єднуючи підпакерну зону з порожниною труб.

По закінченні випробування під час зняття пакера з місця пакеровки розтягуюче навантаження через колону труб передається на шток, який повертається у вихідне положення і знову входить в зачеплення з корпусним перевідником 2. Під час підіймання КВІ з свердловини надлишковий тиск рідини, яка знаходиться між гідравлічним випробувачем пластів і запірно-поворотним клапаном, понижується через дросельний клапан 20 і клапан Є у затрубний простір. Клапан 20 відрегульований так ,що до моменту підйому КВІ на поверхню тиск між гідравлічним випробувачем пластів та запірно-поворотним клапаном знижується до атмосферного, що забезпечує безпеку робіт при демонтуванні обладнання. Запірно-поворотний клапан потрібно обертати на першій швидкості ротора, при цьому механічне стискуюче навантаження може бути понижено на 30-40 кН.

Технічна характеристика запірно-поворотних клапанів подана в таблиці2.3.

Таблиця 2.3 - Технічна характеристика запірно-

поворотних клапанів

Параметр	Тип клапана
	ЗП2-146	ЗП2-95	ЗП2-65М
Зовнішній діаметр, мм	146	95	67
Довжина, мм	1885	2097	2000
Робочий хід, мм	100	90	100
Наростаюча кількість обертів, яка необхідна для забезпечення:
першого закриття	10	10	10
другого відкриття	20	20	20
другого закриття	30	30	30
Напрямок обертання	правий	правий	правий
Типорозмір різьб	3-121	3-76	3-50
Маса, кг	194	119	43