Клапан для обсадных колонн Советский патент 1986 года по МПК E21B17/00 E21B34/06 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьталенности и может быть использовано при цементировании скважин.

Целью изобретения является повы- шение надежности клапана в работе путем повышения его герметизации.

На фиг.1 изображен клапан в исходном положении; на фиг.2 - положение клапана в момент закачки цементного раствора, на фиг.З - клапан в закрытом положении.

Клапан имеет корпус 1 с седлом 2 и диском (ограничителем) 3 с периферийными каналами. В осевом канале корпуса 1 установлен дроссель 4, верхняя часть которого снабжена конусной тарелкой 5, имеющей на наружной поверхности уплотнительный элемент 6. Ниже тарелки дросселя размещена эластичная самоуплотняющаяся манжета (диафрагма) 7 с предохранительным кольцом 8 на ее верхней части, предохраняющим диафрагму от продавливания в отверстия тарелки дросселя 4.Диафрагма 7 и кольцо 8 имеют- возможность смещаться относи- .тельно дросселя 4 до упора 9. Втулка 10, имеющая на внутренней поверхности срезной буртик 11, служит для перекрытия дроссельного радиального отверстия 12. Кольцевые уплотнения 13 служат для герметизации зазора дроссель - закрывающая втулка.

Стяжная гайка 14 удерживает закрывающую втулку 10 от самопроизвольного перемещения относительно дросселя Разрезной пружинный замок 15 удерживает дроссель 4 относительно ограничителя 3, жестко связанного с корпусом 1, что предохраняет клапан от преждевременного закрытия в случае забивания дроссельного отверстия 12 Срезной буртик 11 закрывающей втулки 10 предохраняет пружинный замок 15 от преждевременного выключения. Конусная тарелка 5 имеет седло под бросовый шар 16, который служит для включения клапана в работу.

Клапан работает следующим образом В исходном положении (фиг.)) кла- . пан устанавливается выше башмака обсадной колонны, после чего производится спуск последней в скважину. В процессе спуска происходит само- заполкение колонны через отверстия

0

5

0

5

31

5

0

5

0

5

0

55

662

дросселя 4. При этом разрезной пружинный замок 15 с помощью стяжной гайки 14 фиксирует дроссель 4 относительно ограничителя 3, обеспечивая тем самым надежную.фиксацию дросселя 4 относительно корпуса 1 даже в случае забивания отверстий дросселя 4 частицами породы. При этом эластичная диафрагма 7 находится в верхнем положении, т.е. прижата к тарелке 5. От продавливания в отверстия тарелки ее предохраняет кольцо 8. При промежуточных промывках под воздействием потока жидкости эластичная диафрагма 7 с кольцом 8 смещается до упора 9, что предохраняет ее от размыва и снижает гидравлическое сопротивление клапана.

После спуска обсадной колонны до забоя в процессе промывки скважины спускают шар 16, который занимает свое рабочее положение (фиг.2). Шар 16, дойдя до седла 2, перекрывает его осевой канал и надавливает на тарелку 5. В результате повысившегося давления происходит срезка коль.цевого буртика 11 и выключение разрезного пружинного замка 15. Дроссель 4 перемещается в нижнее положение, происходит перекрытие закрывающей втулкой 10 боковых отверстий 12 дросселя, что обеспечивает дополнительную герметизацию клапана в случае попадания посторонних предметов между седлом 2 и тарелкой 5. В этом положении производят закачку и продавливание цементного раствора. После получения сигнала Стоп давление в колонне сбрасывают.

Под действием давления цементного раствора дроссель 4 (фиг.З) перемещается в верхнее положение до упора в седло 2, клапан закрывается. Наличие на наружной поверхности тарелки 5 уплотнительного элемента 6 обеспечивает надежную герметизацию Б месте контакта.

Перекрытие дроссельного отверстия 12 закрьгоающей втулкой 10, а также наличие самоуплотняющейся диафрагмы 7 ниже тарелки клапана позволяет сохранить герметичность клапана даже в случае попадания посторонних предметов -между седлом и тарелкой дросселя.

4/.J

Составитель В. Родина Редактор И. Николайчук Техред О.Ващишина Корректор С. Ыекмар

Заказ 758/42Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, MocKsaj Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Филиал пгат Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4