Переливной клапан

Переливной клапан

Реферат

 

Использование: сообщение внутренней полости забойного двигателя с затрубным пространством при спуске и подъеме колонны бурильных труб в скважине. Сущность изобретения: клапан содержит полый корпус с радиальными каналами, продольно перемещающийся запорный элемент, седло с перепускными каналами и проточную втулку. Проточная втулка закреплена на седле. Запорный элемент размещен между проточной втулкой и корпусом и выполнен в виде цилиндрической втулки. На цилиндрической втулке запорного элемента закреплена двухворотниковая манжета. Седло установлено над запорным элементом. На нижней части запорного элемента установлены утяжелительные кольца. В кольцевом зазоре между проточной втулкой и запорным элементом установлена диафрагма. В крайнем верхнем положении запорного элемента воротник манжеты перекрывает перепускные каналы седла. 2 з.п.ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к буровой технике, к переливным клапанам для забойных двигателей. Цель изобретения упрощение конструкции, повышение надежности, повышение эффективности слива жидкости при подъеме бурильной колонны на одну свечу, повышение эффективности работы клапана за счет изменения гидравлических сопротивлений на запорном элементе. На фиг. 1 представлен общий вид переливного клапана; на фиг. 2 вариант установки диафрагмы; на фиг. 3 утяжелительных колец. Переливной клапан состоит из корпуса 1, с радиальными каналами Б, переводника 3. В корпусе размещен запорный элемент2, установленный между корпусом 1 и проточной втулкой 5. Проточная втулка жестко закреплена с седлом 4. В седле 4 выполнены каналы А, сообщающие внутриклапанное пространство с затрубным. Проточная втулка 4 образует с запорным элементом 2 кольцевой канал В с заданным зазором. Запорный элемент 2 выполнен в виде цилиндрической втулки с закрепленной на ней двухворотниковой манжетой. Вершина угла наклона манжет направлена навстречу основному потоку промывочной жидкости. В крайнем верхнем положении верхний воротник манжеты взаимодействует с седлом 4 и обеспечивает перекрытие каналов А седла 4. Клапан может оснащаться утяжелительными кольцами 6, установленными на запорном элементе 2 посредством гайки 8 (фиг.3). Клапан может оснащаться диафрагмой 7, размещенной в кольцевом канале В и установленной на запорном элементе 2 посредством гайки 8. Переливной клапан работает следующим образом. С помощью резьб клапан устанавливается в требуемую часть бурильной колонны. При спуске бурильной колонны жидкость из затрубного пространства во внутритрубное поступает через отверстия Б в корпусе 1, каналы А в седле 4 и кольцевой канал В. При подъеме бурильной колонны слив жидкости из внутритрубного в затрубное происходит в обратном порядке. При большой скорости спуска жидкость во внутритрубное пространство может поступать, отгибая верхний воротник запорного элемента и отверстия в нижнем воротнике. При подаче насосом промывочной жидкости под действием гидродинамического напора запорный элемент 2 перемещается в крайнее верхнее положение перекрывает каналы А в седле 4, разобщая внутритрубное пространство затрубное, жидкость при этом поступает к забойному двигателю. Площадь кольцевого канала, его параметр и масса запорного элемента подбираются таким образом, чтобы обеспечить слив жидкости без подъема запорного элемента. При подъеме бурильной колонны на высоту одной свечи и подъеме запорного элемента в крайнее верхнее положение, при подаче промывочной жидкости буровым насосом указанные параметры можно регулировать установкой утяжелительных колец 6 и диафрагмы 7 в кольцевой канал В. Использование более простого по конструкции переливного клапана позволит повысить его надежность, исключить шламование забойных двигателей, повысить эффективность бурения скважин.

Формула изобретения

1. Переливной клапан, включающий полый корпус с радиальными каналами и размещенные внутри корпуса запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения, и седло с перепускными каналами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности клапана, он снабжен проточной втулкой, размещенной в корпусе и закрепленной на седле, а запорный элемент размещен между наружной цилиндрической поверхностью проточной втулки и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса с образованием зазора между внутренней поверхностью запорного элемента и наружной поверхностью проточной втулки, причем запорный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки с закрепленной на ней двухворотниковой манжеты, вершина угла наклона которых направлена навстречу основному потоку промывочной жидкости, а седло установлено над запорным элементом, при этом в крайнем верхнем положении запорного элемента верхний воротник манжеты взаимодействует с седлом с возможностью перекрытия перепускных каналов седла. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности слива жидкости при подъеме бурильной колонны на одну свечу, клапан снабжен утяжелительными кольцами, установленными в нижней части запорного элемента. 3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы клапана за счет изменения гидравлических сопротивлений на запорном элементе, клапан снабжен диафрагмой, размещенной в кольцевом зазоре между наружной поверхностью проточной втулки и внутренней поверхностью запорного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3