Настройка пусковых клапанов

Перед спуском в скважину газлифтные клапаны настраивают на соответствующее проекту газлифтной установки давление открытия и закрытия. На специальных стендах заряжают сильфонные камеры нейтральным газом (азотом) до расчетного давления, затем проверяют срабатывания клапана. При расчете давления зарядки учитывают, что отклонение скважинной температуры от стендовой требует внесения соответствующей по правки. Клапан, управляемый рабочим давлением, закрывается при его снижении (рис. 2.3.2). Он состоит из камеры 1 с сильфоном 2, к которому прикреплен шток 3 с шаровым клапаном 5, закрывающим отверстие в седле 6. Сообщение клапана с межтрубным пространством происходит через штуцерное отверстие 4.

Эффективная площадь сильфона — fc, клапана (по окружности его прилегания к седлу) — W Давление рабочего агента на уровне клапана — р_рдобываемой среды — р_т, зарядки в камере — ркл. Из уравнения статического баланса сил при открытии клапана

давление зарядки клапана равно

при закрытии клапана Pзак = Pк

Отношение площадей fкл/fс определяет разбалансированность — разницу давлений открытия и закрытия клапана. Этот клапан часто используется как пусковой, поскольку им легко управлять, меняя рабочее давление. Клапан, управляемый давлением газожидкостной среды (рис. 2.3.3), закрывается при его снижении. Уравнение статического баланса сил при открытии

при закрытии Рт зак=Ркл

Рис. 2.3.2. Клапан, работающий от рабочего давления:

1 — камера; 2 — сильфон; 3 — шток; 4 — штуцерное отверстие; 5 — шаровой клапан; 6 — отверстие в седле; Pр — давление pабочего агента на уровне клапана;

Pт — давление в среде; Pк — давление зарядки сильфона

Рис. 2.3.3 Газлифтный клапан, работающий от давления газожидкостной среды

Клапаны, управляемые давлением среды, пригодны в качестве пусковых для систем одновременной раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважины (ОРЭ), поскольку процесс освоения каждого пласта управляется независимо. Клапан дифференциального действия (управляемый перепадом давлений) открывается, когда перепад давлений рабочего агента и среды меньше заданного. Обязательным элементом в клапане является пружина. Этот клапан нормально закрытый. Его целесообразно применять для периодической газлифтной эксплуатации. В мировой практике известно, кроме описанных основных типов, много их разновидностей, в том числе клапаны с пилотным управлением, у которых давления открытия и закрытия практически совпадают (сбалансированные), с резиновым запорным органом, с гидравлическим амортизатором для гашения пульсаций и др.