Оборудование для нефтяных и газовых скважин
7 мин Клапаны - это ключевые элементы управления потоками в скважине. От их конструкции зависит возможность проведения ГРП, изоляции водопритоков, одновременно-раздельной добычи (ОРД), защиты пласта при глушении и многих других операций. В этой статье мы разберем основные виды скважинных клапанов, их принципы работы, области применения и приведем примеры решений от НПФ «Пакер». Вы узнаете, чем отличается обратный клапан от перепускного, когда нужен циркуляционный, и как правильно интегрировать клапан в компоновку.
Основные задачи, которые решают клапаны:
Без клапанов невозможно обеспечить точное управление процессами в скважине.
Обратный клапан пропускает поток жидкости только в одном направлении - снизу вверх. При остановке насоса он предотвращает:
Состоит из:
Клапан обратный трехпозиционный (КОТ) (рис.1) применяется при фонтанной эксплуатации скважин и с использованием бесштанговыми насосами
Используются в установках УЭЦН и УШГН для защиты оборудования и предотвращения слива столба жидкости при остановке.
Перепускной клапан позволяет:
Клапаны перепускные газовые (КПГ2, КПГ-О) (рис. 2) обеспечивают надежную изоляцию затрубного пространства от внутренней полости НКТ. Они успешно применяются в ООО «ЛУКОЙЛ-КОМИ», ООО «ЛУКОЙЛ-ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ», ПАО «Татнефть им. В.Д.Шашина», ПАО «Сургутнефтегаз»
Необходим при операциях глубокого глушения, защите пласта и выравнивании давления перед спуском оборудования.
Циркуляционный клапан обеспечивает контролируемую закачку:
Клапан циркуляционный гидравлический (КЦГ) (рис. 3) обеспечивает сообщение затрубного простанства и НКТ при закачке, извлечении жидкостей и эксплуатации скважины. КЦГ сокращает время глушения на 8 часов и снижает риск аварии из-за невыровненного давления при срыве пакера. Такие клапаны успешно применяются в ПАО «Татнефть им. В.Д.Шашина», ПАО «Лукойл», ПАО «НК «Роснефть».
Используется для промывки скважины, проведения РИР и закачки реагентов без подъема НКТ.
Клапан управляется по кабелю или телеметрии, без необходимости вмешательства в колонну и привлечения канатной техники. Позволяет:
| Вид клапана | Направление потока | Управление | Основное применение |
|---|---|---|---|
| Обратный | Односторонний (снизу вверх) | Автоматическое | УЭЦН, УШГН, защита от слива |
| Перепускной | Двусторонний (по команде) | Механическое/гидравлическое | Глубокое глушение, защита пласта |
| Циркуляционный | Боковой выход | Механическое/гидравлическое | Промывка, РИР, закачка |
| Электроуправляемый | Любой | Электрическое | ОРД, интеллектуальные скважины |
Выбор типа:
Клапан должен быть интегрирован в компоновку, а не просто «привинчен». НПФ «Пакер» проектирует единые системы, где пакер и клапан работают как единое целое.
Многие отказы связаны не с пакером, а с некачественным клапаном:
НПФ «Пакер» гарантирует качество материалов и точность изготовления каждого узла.
Правильно выбранный клапан позволяет:
Рассматривайте клапан как один из ключевых элементов технологической компоновки. Решения НПФ «Пакер» разработаны с учетом требований к надежности и совместимости скважинного оборудования.
Нет. Обратный клапан не позволяет сообщить пространства - он только блокирует обратный поток.
Не всегда. Например, при простой опрессовке может не требоваться. Но для ГРП, РИР, ОРД - обязательно.
Обратный клапан с усиленным запорным элементом, устойчивым к вибрациям.
Да, но потребуется прокладка кабеля или использование беспроводных систем (если предусмотрены).
Часто причина - загрязнение или коррозия. НПФ «Пакер» рекомендует использовать фильтры и качественные, уплотнительные элементы, а также проводить диагностику перед спуском.