Клапан для обсадных колонн Советский патент 1984 года по МПК E21B34/10 

;о

4

СО 4

00

Изобретение относится к креплению нефтегазовых скважин и используется для оснастки обсадных колонн.

Известен клапан для обсадных колонн, содержащий установленный на башмаке колонны корпус с проходным каналом и седлом под бросовый запорный орган и элемент для опрессовки обсадных колонн .

Недостатки устройства заключаются в сложности его конструкции, наличии Множества взаимодействующих между собой элементов, что не обеспечивает достаточной надежности работы.

Наиболее блшзким техническим решением к изобретению является клапан для обсадных колонн, включающий корпусов нижней части осевого канала которого установлено седло под обратный клапан, а в верхней - подвижная в осевом .направлении втулка с радиальньми каналами и срезными ограничителями осевого перемещения,перекрывающая в нижнем положении каналы корпуса, гидравлически связывающие осевой канал корпуса над и под седлом обратного клапана 2J.

Недостаток конструкции заключается в отсутствии возможности опрессовки обсадной колонны перед ее цементированием.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей клапана за счет обеспечения проведения опрессовки обсадной колонны перед ее цементированием.

Указанная цель достигается тем, что в клапане для обсадных колонн, включающем корпус, в ,нижней части осевого канала которого установлено седло под обратный клапан, а в верхней - подвижная в осевом направлении втулка с радиальными каналами и срезными ограничителями осевого перемещения, перекрывающая в нижнем положении каналы корпуса, гидравлически связывающие осевой канал корпуса над и под седлом обратного клапана, втулка подпружинена относительно корпуса и имеет на верхнем торце разрьшную мембрану, причем радиальные каналы втулки при ее среднем положении перекрыты.

На чертеже показан предлагаемый клапан.

Клапан для обсадных колонн 1 устанавливается во внутренней их полости и состоит из корпуса 2 с

осевым каналом 3, в нижней части которого установлено седло 4 под обратный клапан 5, выполненный в виде шара из материала, удельный вес которого меньше удельного веса скважинной жидкости. В верхней части осевого канала корпуса установлена подвижная в осевом направлении втулка 6, имеющая радиальные каналы

7 и подпружиненная относительно корпуса пружиной 8. На верхнем торце втулки 6 установлена разрывная мембрана 9, а на наружной поверхности закреплены срезные ограничители 10

осевого перемещения, расположенные таким образом, что при среднем положении втулки ее радиальные каналы 7 перекрыты. После среза ограничителей 10 осевого перемещения втулка

6 занимает нижнее положение, перекрывая каналы 11 корпуса 2.

Клапан для обсадных колонн работает следующим образом.

В собранном состоянии пружина 8

прижимает ограничитель 10 осевого перемещения к нижнему торцу полости корпуса 2, в которой они размещены. В процессе спуска обсадной колонны в скважину клапан 5 благодаря

легкости веса по сравнению со скважинной жидкостью прижат к седлу 4.

Давление жидкости в заколонном пространстве через каналы 11 корпуса и осевой канал 3 давит на мембрану

9 и при определенном значении, превьш1ающем давление тарировки пружины 8, приподнимает втулку 6, которая занимает верхнее ее положение, при котором открываются каналы 7 втулки

и внутренняя полость колонны обсадных труб заполняется скважинной жидкостью.

При достижении колонной труб забоя скважины давление внутри и в

заколонном пространстве выравнивается. Пружина 8 возвращает втулку 6 в .ее. среднее положение, при котором каналы 7 втулки перекрыты. ,Чля опрессовки обсадной колонны

50 1 постепенно повьшгают давление внутри колонны. При этом срезаются огра ничители 10 осевого перемещения и втулка 6 занимает нижнее положение, при котором она перекрывает каналы

55 11 корпуса. Затем повьш1ают давление в колонне до давления опрессовки и проверяют колонну обсадных труб на герметичность. После опрессовки давление повьпи ют до давления разрыва мембраны и клапан будет работать только на прямую циркуляцию. Производят цементировку заколон ного пространства и ожидают крепление скважины. При этом обратный 84 клапан 5 не дает возможности утечки цементной массы внутрь колонны. Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат, связанных с креплением скважин, за счет уменьшения времени на проведение технологических работ.

КЛАПАН ДОЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающий корпус, в нижней части осевого канала которого установлено седло под обратный клапан, а в верхней - подвижная в осевом направлении втуЛка с радиальными каналами и срезными ограничителями осевого перемещения, перекрывающая в нижнем положении каналы корпуса, гидравлически связьюающие осевой канал корпуса над и под седлом обратного клапана, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических его возможностей за счет обеспечения проведения опрессовки обсадной колонны перед ее цементированием, втулка подпружинена относительно корпуса и 5 имеет на верхнем торце разрьгон.ую мембрану, причем радиальные каналы втулки при ее среднем положении перекрыты.