Клапан для обсадной колонны

Клапан для обсадной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологической оснастке, применяемой при креплении нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы. Клапан содержит корпус с боковыми промывочными отверстиями , шаровой и тарельчатый запорные органы и дроссельный узел в виде диска с окнами и подпружиненной пластины, В полости корпуса установлена втулка с возможностью перекрытия в исходном положении боковых промывочных отверстий корпуса. Втулка имеет жестко связанные с подпружиненной пластиной дроссельного УОЛЭ продольные тяги со скребками на внутренней поверхности, расположенные под дроссельными окнами диска. При прекращении закачивания цементного раствора пружина поднимает запорный орган совместно со штоком до посадки в нижнее седло. В результате обеспечивается герметизация нижнего уровня уплотнения. 4 ил.

@<(g%pj9$

Чф щфД

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИС "ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!11 Б 21 В 34/10

ГОСУДАРСТВЕННый КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕ! !ИЯ!11 И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГК! !Т СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734171/03 (22) 04,09.89 (46) 15.09.91. Бюл, К 34 (71) Всесо!озный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) А,А,Абрамов, В.В.Сережников, А,Ф.Коваль, К.А,Шевченко и Е.VI,Âoëoñíèêoâa (53) 622.24,05 (088.8} (56) Каталог "Bakerline", 1985. KL 108-05, с.4.

Каталог Texas Iron Works. 1984-1985, с, 7033, фиг, 465. (54) КЛАГ1АН ДЛЯ 0БСАДН0Й К0ЛОННЫ (57) Изобретение относится к технологической оснастке, применяемой при креплении нефтяных и газовых скважин, Цель — повышение надежности работы. Клапан содерИзобретение относится к технологической оснастке, применяемой при креплении нефтяных и газовых скважин!.

Цель изобретения — повышение надежности работы клапана-башмака путем предотвращения попадания через боковые промывочные отверстия во внутренню!о полость колонны частиц породы и глинистой корки, На фиг.1 изображен клапан, исходное положение; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — клапан, момент промывки скважины; на фиг.4 — клапан, закрытое положение.

Клапан состоит (фиг.1) из корпуса 1 с боковыми промывочными отверстиями 2. В полости,îðïóñà расположены одно под другим седла 3 и 4 под запорные органы, Нижний конец корпуса оборудован направляющей бетонной насадкой 5. Запор„„ )О, „1677 67 А1 жит корпус с боковыми промывочными отверстиями, шаровой и тарельчатый запорные органы и дроссельный узел в виде диска с окнами и подпружиненной пластины, В пслости корпуса установлена втулка с возможность!о перекрытия в исходном положении боковых промывочных отверстий корпуса. Втулка имеет жестко связанные с подпружиненной пластиной дроссельного у ла продольные тяги со скребками на внутренней поверхности, расположенные под дроссельными окнами диска. При прекращении закачивания цементного раствора пружина поднимает запорный орган совместно со штоком до г!осадки в нижнее седло.

В результате обеспечивается герметизация нижнего уровня уплотнения. 4 ил. ный орган под седло 4 выполнен в виде тарелки 6, зафиксированной в открытом положении срезным штифтом 7, установленным на штоке 8 с буртом 9. Тарелка 6 установлена с возможностью осевого перемещения в непроходном осевом канале держателя 10 и подпружинена пружиной 1",.

Держатель 10 расположен в осевом канале подпружиненного диска 12, жсстко связанного с корпусом 1.

Дроссельный узел содержит диск. имеющий циркуляционные отверстия 13 и дроссельные окна 14, а также подвижную пластину 15, подпружиненную пру;киной 16 и перекрывающую отверстия 13.

Седло 3 под второй запорный элемент— бросовый шар 17 (фиг,4} выполнено из упругодеформирующегося материала 18 и образует с седлом 4 полость 19 для размещения бросового шара 17, причем последний и.;е1677267 ет возможность взаимодействия со штоком

8 клапана 6. Боковые промывочные отверстия 2 перекрыты втулкой 20 с продольными тягами 21, коаксиально размещенной в полости корпуса. Тяги проходят через дроссельные окна 14 и имеют механическую связь с подвижной пластиной 15 (рис.3). На боковой поверхности тяг 21 над окнами 14 диска 12 расположены скребки 22 с воэмож,ностью перемещения через окно 14.

Клапан работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг.1, клапан устанавливается на первой трубе обсад, ной колонны, после чего производится спуск последней в скважину. В процессе спуска происходит циклическое самозаполнение колонны через дроссельные окна 14, т.е. предотвращается засорение внутренней полости 19 клапана и обсадной колонны частицами породы, глинистой корки и дру, гими посторонними включениями.

Если же при спуске колонны возникнут условия, при которых дроссельные окна 14, окажутся закупоренными (обвалы стенок ствола скважины и т.п.), что определяется по уменьшению веса обсадной колонны, необходимо произвести кратковременную (, n ромы вку скважины. Под действием потока

i жидкости подвижная пластина 15, преодо, левая усилие пружины 16, перемещается вниз, открывая каналы 13. Одновременно с пластиной 15 перемещается вниз втулка 20, открывая боковые промывочные отверстия (фиг,3), служащие для поддержания дополнительной циркуляции, способствующей, вымыванию осыпавшейся породы, сальников и других механических препятствий в затрубном пространстве. А скребки 22, пе, ремещаясь через дроссельные окна 14, принудительно их очищают. После прекращения промывки скважины подвижная пластина 15 и втулка 20 под воздействием пружины 16 возвращаются в исходное положение, перекрывая вновь боковые промывочные отверстия 2. Далее продолжа5 ется спуск колонны.

Перед цементированием внутрь колонны бросают шар 17, который под действием своего веса и потока цементного раствора доходит до.клапана и продавливается через

10 седло из упругодеформирующегося материала 18 внутрь клапана.

В момент продавливания шар 17 давит на шток 8. При достижении расчетной нагрузки происходит срез штифтов 7 и шток 8

15 заходит внутрь осевого канала тарелки 6.

При прекращении закачивания цементного раствора пружина 11 поднимает запорный орган 6 совместно со штоком 8 до посадки на нижнее седло 4 (фиг.4). В резуль20 тате обеспечивается герметизация нижнего уровня уплотнения. Одновременно с этим шток 8 поднимает шар 17 до контакта его с седлом 18, чем обеспечивается герметичность верхнего уровня уплотнения клапана.

25 Формула изобретения

Клапан для обсадной колонны, включающий корпус с боковыми промывочнымиотверстиями, шаровой и тарельчатый, запорные органы и дроссельный узел в виде

30 диска с окнами и подпружиненной пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен втулкой, установленной в полости корпуса с возможностью перекрытия в

35 исходном положении боковых промывочных отверстий корпуса, причем втулка имеет жестко связанные с подпружиненной пластиной дроссельного узла продольные тяги со скребками на внутренней поверхно40 сти, расположенными над дроссельными окнами диска.

1677267 /РФ

Составитейв В.Родина

Редактор Н,Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор М.Максимииинец

Заказ 3093 Тираж 342 Подоисное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытйлм при ГКНТ СССР

113035, Ыосква, )I-35, Рау1оская на6„4/5

Производств нно-издйтельский коыбина Патент, f . /%город ъп Г : гарина 1О1