Обратный клапан для бурильных труб Советский патент 1984 года по МПК E21B21/10 E21B34/10 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для обеспечения поступления бурового раствора снизу вверх в бурильную колонну при вращении бурового снаряда с его расхаживанием.

Известен обратный клапан, содержащий корпус, в цилиндрической камере которого свободно вмонтирован шар, перекрывающий снизу вверх осеБой канал бурового снаряда Г13. Недостатком этого обратного клапана является то, что в случае необходимости бурения скважин без насосным способом или захвата керна путем затирки, что обычно производися с расхаживанием бурового снаряда и вращением, обратный клапан перекрывает осевой канал, в результате чего обратная циркуляция скважинной жидкости прекращается, становится невозможным вести бурение безнасосным способом и невозможно производить захват керна путем затирки.

Наиболее близким к изобратению является клапан для бурильных труб, включающий корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным в осевом направлении штоком с направляющей втулкой, имеющей лабиринтные дорожки, для размещения штифта, жестко связанного со штоком Циркуляцией промывочной жидкости осуществляется закрытие или открыти клапана и фиксация его в этом положении, что обеспечивает осуществление как прямой, так и обратной циркуляции жидкости по колонне бурильных труб 2.

Недостаток клапана заключается в его конструктивной сложности и необходимости создания циркуляции жидкости для управления его работой

Цель изобретения - упрощение конструкции клапана.

Указанная цель достигается тем, что в обратном клапане для бурильных труб, включающем корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным штоком с направляющей втулкой, шток шарнирно связан с направляющей втулкой, имеет эксцентричный груз и подпружинен относительно направляющей втулки в радиальном направлении, причем последняя установлена с возможностью осевого перемещения.

На фиг. 1 показан обратный клапан для бурильных труб; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез на фиг. 1.

Обратный клапан длы бурильных труб содержит корпус 1, внутри которого расположен запорный элемент 2, связанный подпружиненным в радиальном направлении пружиной 3 штоком 4 с направляющей втулкой 5 при помощи шарнира 6. Шток 4 имеет эксцентричны груз 7, с которым связа 1а пружина 3.

Направляющая втулка 5 установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем корпус имеет ограничитель ее перемещения штырь 8. Корпус имеет седло 9 перекрытия осевого канала снизу и седло 10 для перекрытия осевого канала сверху бросовым шаром 11, резьбу 12 для соединения с бурильной колонной и резьбу 13, на которую навинчивается колонковая трубане показана . Направляющая втулка 5 имеет зубцы 14 для исключения ее заклинивания при перемещении и окна 15 для прохода промывочной жидкости. Под седлом 9 корпус имеет выступ 16 для взаимодействия с запорным элементом при его отклонении от оси корпуса.

Обратный клапан для бурильных труб работает следующим образом.

При спуске бурового снаряда в скважину под действием давления бурвого раствора, направленного снизу вверх, клапан 2 вместе с направляющей втулкой 3 поднимается в верхнее крайнее положение в корпусе 1, перекрывая седло 9 осевого канала бурилной колонны полностью или частично (В зависимости от плотности.подгонки седла 9 к стержню клапана 2J,B результате чего предотвращается выдавливание бурового раствора по бурильной колонне на поверхность.

В процессе бурения под воздействем бурового раствора и собственного веса клапан 2 вместе с направляющей втулкйй 5 опускаются в нижнее крайнее положение на штырь 8 и буровой раствор через окна 15 поступает на забой.

Во время ведения процесса безнасосного бурения или захвата керна путем затирки, что обычно осуществляется с расхаживанием бурового снаряда одновременно с его вращение эксцентрик 7 под влиянием силы инерции, возникающей в процессе вращени бурового снаряда, сжимая пружину 3, отклоняет в сторону клапан 2,которы упирается в выступ 16 корпуса 1, как показано пунктирными линиями на фиг. 1. Таким образом, буровой раствор при расхаживании бурового снаряда и вращении поступает снизу вверх через окна 15 в осевой канал бурового снаряда, что обеспечивает нормальный процесс безнасосного способа бурения, или захвата керна путем затирки. При прекращении вращения бурового снаряда клапан 2 под действием пружины 3 становится в исходное положение в осевом направлении корпуса 1 .

В период обычного способа бурения с вращением бурового снаряда без его расхаживания с прямой промывкой забоя клапан находится в нижнем крайнем положении с наклонением в

сторону, обеспечивая поступление бурового раствора на забой.

Перед началом беэнасосного способа бурения, осуществляемого известным способом, или перед затиркой керна по бурильной колонне забрасывается шаровой клапан 10, который

перекрывает седло 9

сверху осевого канала 1 орпуса 1.

Технико-экономическая эффектна ность изобретения заключается в снижении материальных затрат, связанных с проводкой скважины.

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным штоком с направляющей втулкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , шток шарнирно связан с направляющей втулкой, имеет эксцентричный груз и подпружинен относительно направляющей втулку в радиальном направлении, причем последняя установлена с возможностью осевого перемещения. сл О) о: