Нижняя разделительная пробка Советский патент 1983 года по МПК E21B33/16 

Изобретение относится к устройствам для .разделения рабочих жидкостей (глинистого и цементного pacTsqров, буферной и продавочной жидкостей) в процессе цементирования обсадных колонн при бурении нефтяных и 5 газовых скважин.

Известна нижняя разделительная пробtKa,содержащая метал чиский корпус,уп- i лотнительные манжеты, нож,металическую: диафрагму и цилиндрическую-втулку 1 . Ю Недостатком этого устройства является сложность конструкции. Эта пробка за счет содержания ножевого , узла усложняет конструкцию изделия, увеличивает ее вес. В процессе движения пробки могут создаться небольшие избыточные давления рабочей жидкости, что приведет к несвоевременному срабатыванию диафрагмы. Таким образом, пробка не выполнит своего назначения, так как она должна продавить рабочую жидкость в затрубное пространство и только после посадки на упорное кольцо обеспечить открытие (срабатывание) диафрагмы, что позволит последующей порции рабочей 25 жидкости пройти в затрубное пространство. При -большой производительности и давлении насосного агрегата, зака- , чивающего рабочую жидкость, не исключена возможность срезания- диафраг-ЗО мы к ее падения на конусную часть клапана ЦКОДОчто приведет к аварийной ситусщии, так как срезанная часть диафрагмы перекроет проходное отверстие клапана и он окажел-ся нерабо- 35 тоспособнвм

Наиболее близкой к изобретению является нижняя разделительная пробка, содержащая корпус с осевым каналом, уплотнительные манжеты, ди- 4Q афрагму круглого сечения и фиксатор диафрагмы С2 3- Недостатком этого устройства является то, что при навинчивании фиксатора на корпус за счет биения д, торцов деталей происходит неравномерный зажим диафрагмы.

Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства и упрощение его конструкции.

Поставленная цель достигается 50 тем, что в нижней разделительной пробке, содержащей корпус с осевым каналом уплотнительные манжеты Диафрагму круглого сечения и фиксатор Д1{афрап«:1, последнийвыполнен 55 в виде колец, размещенньм коаксиально в канале корпуса, а диафрагма установлена между кольцами эксцентрично относительно последних, при, чем выступамций за кольца край дй- 60

афрагмы отоснут, а нижнее кольцо в месте отогнутой части диафрагкн по внут-/ реннему диаметру выполнено С1другленным.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, .общий вид; на фиг. 2 - 5

сечение А-Ана фиг, 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство состоит из корпуса 1, уплотнительных манжет 2, диафрагмы 3 и фиксатора 4 диафрагмы. Фиксатор диафрагмы выполнен в виде верхнего 5 и нижнего 6 зажимных колец, между которыми размещена диафрагма. Нижнее зажимное кольцо 5 имеет скруг;ленную крюмку 7. При этом часть диафрагмы с -эксцентричным перекрытием его колец зафиксирована на одном из них

Фиксация диафрагмы может быть обеспечена, например, путем загиба выступающей части диафрагмы по на ружнрй поверхности одного из колец(фиг. 3). Это придает отогнутой части диафрагмы добавочную прочность. Благодаря этому все диафрагмы под действием определенного избыточного давления рабочей жидкости выходят из-под зажимных колец, исключая отогнутый участок, имеющий добавочну прочность. Причем первоначально начинает выкодить участок диафрагмы., имеющий м:еньшую площадь защемления, т.е. участок, расположенный против . загиба диафраг 1ы. . Нижняя разделительная прОбка ра.ботает следующим образом.

После установки разделительной пробки в цементировочную головку и закачки определенного объема рабочей жидкости в обсадную колонну создают избыточное давление продавочной жидкости, после чего пробка начинает перемещаться вниз по обсадной колонне. В нижней части обсадной колонны установлен обратный клапан ЦКОД, на конусную посаадзчную поверхность которого и должна сесть проб. кА. -Для срабатывания диафрагм пробки необходимо срздать избыточное давление порядка 20-25 кг/см2, которое воспринимается манометрами на закачивающих агрегатах, так как нижняя разделительная пробка устанавливается непосредственно на конус клапана ЦКОД (необходимым условием является то, чтобы срезанная часть диафрагмы не падала вниз и не перекрывала прорсодного сечения клапана). Поэтому в предлагаемой конструкции предусмот

рен скос кромки нижнего зажимного кольца и эксцентричное размещение диафрагмы относительно зажимных колец

В предлагаемой конструкции нйкН6Й разделительной пробки узел диафрагмы является более надежным, так как обеспечивает своервеменное открытие проходного сечения для прохода рабочей жидкости и предотвращает попад;Ние срезанной диафрагмы на клапан ЦКОД

Ориентировочная технико-экономическая эффективность применения предлагаемой пробки в процессе одного цементирования составит ориентировочно 290 руб.

НИЖНЯЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ПРОБКА, содержащая корпус с осевым каналом, уплотнительные манжеты, диафрагму круглого сечения и фиксатор диафрагмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее в работе, фиксатор выполнен в виде колец, размещенных коаксиально в канале корпуса, а диафрагма установлена между кольцами эксцентрично относительно последних, причем выступающий за кольца край диафрагмы отогнут, а нижнее кольцо в месте отогнутой части диафрапиы по внутреннему диаметру выполнено скругленным. Q