Клапан для обсадной колонны Советский патент 1985 года по МПК E21B34/10 

Изобретение относится к креплению нефтегазовых скважин и используется для оснастки обсадкой колонны. Известен клапан для обсадной колонны, содержащий корпус с центральным каналом и подпружиненным обратным клапаном и размещенную в централ ном канале при помощи срезных штифто циркуляционную опрессовочную втулку с радиальными каналами l , Недостаток конструкции этого клапана заключается в отверстии возможности промьшки скважины в процесс спуска обсадной колонны, что может привести к ее прихвату. Кроме того, при опрессовке обсадной колонны может возникнуть гидравлический удар при разрыве мембраны. Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является клапан для обсадной колонны включающий корпус с седлом, в осевом канале которого установлены друг над другом подпружиненный запорный орган и втулка, связанная с корпусом срезными элементами 2J . Недостаток конструкции заключается в сложности и кроме того, при опрессовке может возникнуть гидравли ческий удар во время разрыва мембраны. Цель изобретения - упрощение конструкции и предотвращение гидравли-. ческого удара при опрессовке. Указанная цель достигается тем, что в клапане для обсадной колонны, включающем корпус, в. осевом канале ко торого установлены друг над другом подпружиненный запорный орган и втул ка, связанная с корпусом срезными элементами, втулка жестко связана с запорным органом и имеет на верхнем торце седло под бросовый шар, а в нижней части - окна, причем в исходном положении окна перекрыты корпусом а запорный орган установлен с зазором относительно седла. На чертеже схематично показан кла пан для обсадной колонны. Клапан для обсадной колонны состоит из корпуса 1 с осевым центральным каналом 2, в котором установлен запор ный орган 3, подпружиненный пружиной 4, а над- ним расположена втулка 5 с окнами 6 в нижней части и седлом 7 на верхнем торце под бросовый шар 8. Запорньй орган 3 жестко связан с втулкой 5 штоком 9 и в исходном положении установлен с зазором относительно седла корпуса 1. Втулка 5 при зтом зафиксирована в канале корпуса срезными штифтами 10, так, что окна 6 ее перекрыты корпусом 1. Шток 9 снабжен в верхней части эластичной манжетой П. Корпус 1 имеет седло 12 под запорны1 орган 3. Клапан для обсадной колонны работает следующим образом. При сборке клапана на устье скважины втулка 5 закрепляется в корпусе I при помощи срезньсс штифтов 10. При этом посредством штока 9 запорный орган 3 устанавливается от седла корпуса на некоторое расчетное расстояние и пружина 4 находится в сжатом состоянии. В процессе спуска обсадной колонны в скважину скважинная жидкость, проходя через центральный осевой канал и втулку 5 заполняет обсадную колонну. Если в процессе спуска появляются какие-нибудь технологические осложнения, путем восстановления прямой циркуляции скважина промывается и осложнения устраняются. После спуска обсадной колонны на заданную глубину скважину повторно промываиот и подготавливают к цементажу. Перед цементированием скважины для установления герметичности соединений труб обсадную колонну опрессовывают. Для этой цели в колонну бросают щар 8. При посадке щара на седло 7 проходное сечение обс:айной колонны труб закрьшается и под напором давления срезаются щтифты 10. В это время 5 с шаром 8 смещается вниз, втулка давя на запорный орган 3 и пружину 4 через щток 9. Давление внутри обсадной колонны начинает возрастать до расчетного опрессовочного давления. Под этим давлением колонну труб выдерживают некоторое время и проверяют герметичность соединений труб колонны. После проверки герметичности соединений труб давление внутри колонны снимают. Потенциальная энергия сжатой пружины при снятии давления превращается в кинетическую и втулка 5 перемещается вверх по осевому каналу 2 корпуса 1, так что ее продольные окна 6 открьгаают проходное сечение канала 2. После проведения опрессовочных работ пе реходят к цементированию скважины.

3J1587454

Потоком цементного раствора запор- орган 3 под действием пружины 4 заный орган 3 частично открывается и Vкрывает-проходное сечение осевого

пропускает цементный раствор в за-канала 2 и скважина оставляется

колонное пространство. Этот ходдо закрепления цементного раствора, перемещения запорного органа должен s .

быть намного меньше чем его предва- Технико-экономическая эффективрительное перемещение перед опрессов-кость заключается в снижении материкой, чтобы окна 6, пропуская цемент-альных затрат, связанных с крепленый раствор, не могли з крьшать про-нием скважины за счет обеспечения ходимое сечение осевого канала 2, 10надежного спуска и качественного После цементажа скважины запорныйцементирования обсадной колонны.

КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус с седлом и осевым каналом, в котором установлены друг над другом подпружиненный запорный орган и втулка, связанная с корпусом срезными злементами,. отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и предотвращения гидравлического удара при опрессовке, втулка жестко связана с запорным органом и имеет на верхнем торце седло под бросовый щар, а в нижней части окна, причем в исходном положении окна перекрыты корпусом, а запорный орган установлен с зазором относительно седла.