Циркуляционный клапан Советский патент 1985 года по МПК E21B21/10 E21B34/06 

Изобретение относится к глубинному оборудованию газовых и нефтяных скважин и может широко применяться Лри глушении и освоении скважин в процессе капитального ремонта.

Известен циркуляционный клапан для прямой и обратной промывки скважин, управляемый давлением, создаваемым внутри колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) или межтрубном пространстве. Клапан состоит из корпуса с циркуляционными отверстиями, золотника, пружин и регулируемых гаек.

При прямой промывке скважины золотник, сжимая верхнюю пружину, перемещается вдоль корпуса до полного совпадения перепускных отверстий и останавливается, упираясь упорами в пазы. По окончании промывки скважины золотник усилием сжатой пружины возвращается в исходное положение. При обратной промывке золотник перемещается вниз и в работу включается нижняя пружина, при этом ход золотника ограничивается взаимодействием нижнего упора с пазами, а верхняя пружина удерживается в исходном положении верхними упорами 1.

Недостатками клапана являются сложность конструкции и то, что золотник под действием усилия пружины и избыточного давления работает с пульсацией, а это приводит к разъеданию золотника, следствием чего является потеря герметичности и заклинивание его при перемещении, все это значительно снижает надежность работы клапана.

Известен также циркуляционный клапан, содержащий корпус с перепускными каналами,, размещенный внутри него с возможностью перекрытия перепускных каналов шлый эластичный запорный элемент и усановленное над запорным элементом сед,0 2.

Однако устройство не обеспечивает надежой работы при прямой и обратной проывке скважины во время ее освоения эй повышенных расходах жидкости в оцессе капитального ремонта.

Цель изобретения - повышение нажности в работе клапана при прямой обратной промывке скважины. Поставленная цель достигается тем, что ркуляционный клапан, содержащий кор: с перепускными каналами, размещенный /три него с возможностью перекрытия епускных каналов полый эластичный элемент и установленное над орным элементом седло, снабжен усовленным на седле подвижным в осенаправлении толкателем и осевым алом и перепускным штоком, разменым в толкателе с возможностью перекрытия его осевого канала, при этом седло установлено подвижно в осевом направлении с возможностью взаимодействия с запорным элементом и выполнено с продольными пазами по наружной поверхности.

На фиг. 1 показан циркуляционный клапан, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Циркуляционный клапан состоит из корпуса 1 с перепускными каналами 2 и с встроенным внутри него запорным элементом 3, выполненным из эластичного материала, в верхней части которого помещено седло 4 с установленным в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси толкателем 5. Внутри толкателя встроен перепускной шток б, соединенный тягой 7 с захватом 8. Корпус 1 в нижней и верхней части соединен с переводниками 9

0 и 10Циркуляционный клапан соединяют с колонной НКТ посредством верхнего 9 и нижнего 10 переводников. Клапан устанавливают выше пакера и спускают в скважину. При этом толкатель 5 находится внутри

клапана. Производят пакеровку затрубного пространства.

Для осуществления прямой промывки в НКТ нагнетают промывочную жидкость. За счет возникающей разности давлений над и под седлом 4 запорный элемент 3

отжимается от корпуса 1. При этомседло 4 опускается вниз, скользя по конической поверхности запорного элемента 3, который сжимается как в осевом направлении, так и к центру, способствуя прохождению промывочной жидкости между корпусом 1 и запорным элементом 3 к перепускным каналам 2.

После окончания процесса промывки в НКТ спускают на канате цанговый инструмент, который входит в зацепление

0 с захватом 8. Натяжением каната открывают перепускной шток 6, что способствует выравниванию давления промывочной жидкости над и под седлом 4. Затем толкатель 5 извлекают на поверхность. Запорный элемент 3 перекрывает пе репускные каналы 2 при условии, что затрубное -давление жидкости (Рзат) меньше или равно давлению. . в НКТ (Ртру«.). Если Рзат.Ртруб., то оно выравнивается по закону сообщающихся сосудов.

Q При обратной промывке рабочую жидкость н:агнетают в межтрубное пространство, запорный элемент 3 отжимается от корпуса 1, через перепускные каналы 2 осуществляется обратная циркуляция. При Рзат..Ртруб. запорный элемент 3 прижимается

5 к корпусу 1, герметично перекрывая при этом перепускные каналы 2.

) ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус с перепускными каналами, размещенный внутри него с возможностью перекрытия перепускных каналов полый эластичный запорный элемент и установленное над запорным элементом седло, отличающийся тем, что; с целью повышения надежности в работе клапана при прямой и обратной промывке скважины, он снабжен установленным на седле подвижным в осевом направлении толкателем с осевым каналом и перепускным штоком, размещенным в толкателе с возможностью перекрытия его осевого канала, при этом седло установлено подвижно в осевом направлении с возможностью взаимодействия с запорным элементом ц выполнено с продольными пазами по наружной поверхности. (Л О5 СЛ