КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ Российский патент 2005 года по МПК E21B34/10 

Описание патента на изобретение RU2265714C2

Изобретение относится к устройствам, применяемым при креплении нефтяных и газовых скважин, и предназначено для предотвращения обратного перетока цементного раствора из затрубного пространства в колонну.

Известен клапан обратный для обсадной колонны (а.с. СССР 1328483, кл. Е 21 В 33/14), в котором запорный узел размещен с возможностью осевого перемещения между уступами, расположенными сверху и снизу его.

Недостатком этого клапана является то, что он не обеспечивает заполнения обсадной колонны скважинной жидкостью при спуске.

Наиболее близким к изобретению является клапан обратный для обсадной колонны (а.с. СССР 1218078, кл. Е 21 В 34/10), принятый в качестве прототипа, содержащий шаровой затвор, сбрасываемый с поверхности, корпус и расположенные в нем последовательно снизу вверх эластичный элемент и раздвижное седло, выполненные таким образом, что проходное отверстие в них может расширяться до диаметра шарового затвора, а также опора седла.

Недостаток клапана заключается в том, что он не в состоянии надежно перекрыть обсадную колонну от движения жидкости снизу вверх. Это объясняется тем, что для придания седлу возможности расширения в нем со стороны проходного отверстия выполнены прорези. При работе клапана в момент прогиба шайбы в сторону опоры седла прорези расширяются и образуют щели, приводящие к выдавливанию в них эластичного элемента и прорыву его под действием перепада давления снизу вверх.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации обсадной колонны от действия давления, направленного снизу вверх.

Поставленная цель достигается тем, что раздвижное седло составлено из кольцевых сегментов, установленных с возможностью их перемещения вдоль расширяющейся книзу внутренней конусной поверхности, выполненной на опоре седла.

Выполнение седла из кольцевых сегментов, установленных с возможностью перемещения по конусной поверхности вверх, приводит к плотному прилеганию их друг к другу без образования зазоров, что предотвращает выдавливание в зазоры эластичного элемента и его повреждение от обратного движения жидкости из затрубного пространства в колонну.

На фиг.1 изображен клапан обратный в момент прохождения шарового затвора через седло вниз.

На фиг.2 - то же в положении, когда шар прошел в полость клапана.

На фиг.3 - клапан обратный в момент герметизации колонны от обратного движения жидкости - из затрубного пространства в колонну.

На фиг.4 - раздвижное седло в сжатом состоянии.

Клапан обратный содержит сбрасываемый с поверхности шаровой затвор 1 (шар) (фиг.1) и корпус 2. В корпусе расположены последовательно снизу вверх эластичный элемент 3, раздвижное седло 4 и опора 5. Раздвижное седло выполнено таким образом, что проходное отверстие в нем может расширяться до диаметра шарового затвора 1. Оно состоит из кольцевых сегментов 6, установленных с возможностью перемещения вдоль выполненной на опоре 5 седла, расширяющейся книзу внутренней конусной поверхности при раздвижении седла и возврате его в исходное положение с обеспечением плотного прижатия указанных сегментов друг к другу.

Устройство работает следующим образом.

При спуске обсадной колонны скважинная жидкость проходит сквозь клапан снизу вверх и заполняет полость колонны.

По окончании спуска колонны в скважину сбрасывают шаровой затвор 1, который, достигнув клапана, попадает на седло 4 (фиг.1). Далее под давлением прокачиваемой жидкости шаровой затвор раздвигает седло, перемещая его сегменты 6 вдоль конусной поверхности опоры 5. Шаровой затвор 1, пройдя сквозь седло 4 и эластичный элемент 3, попадает в полость клапана. Эластичный элемент 3, благодаря своей упругости, возвращает сегменты 6 в исходное положение, плотно прижав их друг к другу (фиг.2). С этого момента устройство выполняет функции обратного клапана.

В случае движения жидкости снизу вверх поток поднимает шаровой затвор 1 и перекрывает им проходное отверстие в клапане (фиг.3). При этом чем выше перепад давления снизу вверх, тем плотнее сегменты 6 примыкают друг к другу (фиг.4), исключая выдавливание материала эластичного элемента в зазоры между сегментами и обеспечивая надежную герметизацию клапана.

Технико-экономическая эффективность устройства достигается за счет повышения герметичности и надежности клапана.

Похожие патенты RU2265714C2

название год авторы номер документа
Клапан обратный для обсадной колонны 2002
  • Юрков В.И.
  • Свиридов И.В.
  • Неудачин И.В.
  • Ершов П.В.
RU2224088C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЕПРЕССИЕЙ НА ПЛАСТ 1998
  • Неудачин В.П.
  • Неудачин И.В.
RU2198289C2
КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ 1990
  • Неудачин Вадим Петрович
RU2007547C1
Клапан для обсадных колонн 2015
  • Боднарчук Алексей Владимирович
  • Граб Дмитрий Николаевич
  • Машков Виктор Алексеевич
  • Мороз Илья Валериевич
RU2612167C1
Клапан для обсадных колонн 1983
  • Ладыга Алексей Васильевич
  • Булатов Анатолий Иванович
  • Михайличенко Владимир Максимович
  • Сабадаш Анатолий Семенович
SU1129329A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ 2005
  • Ишмурзин Абубакир Ахмадуллович
  • Матвеев Юрий Геннадиевич
  • Расторгуев Александр Михайлович
  • Пономарев Рамиль Наильевич
  • Расторгуев Михаил Афанасьевич
RU2294428C2
"ОСНАСТКА ПРЯМОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ С ОБРАТНЫМ КЛАПАНОМ" 2014
  • Володин Алексей Михайлович
  • Сорокин Владислав Алексеевич
  • Петров Николай Павлович
  • Лободюк Сергей Борисович
  • Клинов Андрей Александрович
  • Деев Александр Викторович
  • Васин Алексей Николаевич
  • Андрианов Олег Николаевич
RU2571469C1
Универсальный пакер 1989
  • Сергиенко Григорий Яковлевич
  • Станько Ярослав Павлович
SU1789660A1
СПОСОБ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2010
  • Ратанов Константин Алексеевич
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Мелинг Константин Викторович
  • Вильданов Наиль Назымович
  • Багнюк Сергей Леонидович
RU2435930C1
Обратный клапан для обсадных колонн 2016
  • Граб Дмитрий Николаевич
  • Боднарчук Алексей Владимирович
  • Машков Виктор Алексеевич
RU2612771C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 265 714 C2

Реферат патента 2005 года КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к устройствам, применяемым при креплении нефтяных и газовых скважин, и предназначено для предотвращения обратного перетока цементного раствора из затрубного пространства в колонну. Обеспечивает повышение надежности герметизации обсадной колонны от действия давления, направленного снизу вверх. Сущность изобретения: клапан содержит шаровой затвор для сбрасывания с поверхности, корпус и расположенные в нем последовательно снизу вверх эластичный элемент и раздвижное седло, выполненные таким образом, что проходное отверстие в них может расширяться до диаметра шарового затвора. Также клапан содержит опору седла. Согласно изобретению указанное седло состоит из кольцевых сегментов, установленных с возможностью перемещения вдоль выполненной на опоре седла расширяющейся книзу внутренней конусной поверхности при раздвижении седла шаровым затвором и возврата его в исходное положение с плотным прижатием указанных сегментов друг к другу благодаря упругости эластичного элемента. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 265 714 C2

Клапан обратный для обсадной колонны, содержащий шаровой затвор для сбрасывания с поверхности, корпус и расположенные в нем последовательно снизу вверх эластичный элемент и раздвижное седло, выполненные таким образом, что проходное отверстие в них может расширяться до диаметра шарового затвора, а также опора седла, отличающийся тем, что указанное седло состоит из кольцевых сегментов, установленных с возможностью перемещения вдоль выполненной на опоре седла расширяющейся книзу внутренней конусной поверхности при раздвижении седла шаровым затвором и возврата его в исходное положение с плотным прижатием указанных сегментов друг к другу благодаря упругости эластичного элемента.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2265714C2

Обратный клапан для обсадных колонн 1984
  • Ладыга Алексей Васильевич
  • Куксов Анатолий Кононович
  • Абрамов Аркадий Ашурович
  • Джангиров Сурен Сергеевич
SU1218078A1

RU 2 265 714 C2

Авторы

Юрков В.И.

Свиридов И.В.

Неудачин Д.В.

Неудачин В.П.

Даты

2005-12-10Публикация

2003-02-13Подача