Клапан обсадной колонны Советский патент 1989 года по МПК E21B34/10 

Мембрана 6 освобождает центральны; канал втулки 3, В скважину закачивают цементиьп раствор и продавливают его Б затрубиое пространство. После окончания цемеитироваиия и снятия давления ниутри колонны труб, орган 5 поднимается, поднимая втулку 3, и садится н седло в корпусе 1.

Обратное диижение цементного раствора из затрубного пространства прижимает орган 10 к седпу 8, перекрывая его проходное сечениео Т.о. обеспечивается } адежное разобщение внут- ритрубного и затрубного пространств„ 1 ил „

Изобретение относится к горному делу и предназначено для цементирования обсадных колонн в скважине. Цель - повышение надежности работы. Клапан содержит корпус 1 с центральным и периферийным каналами. В нижней части центрального канала установлено седло под запорный орган 5, выполненный в виде поплавка. В нижней части центрального канала подвижно установлена втулка 3 с радиальными каналами 4 и разрывной мембраной 6 над ними. Периферийный канал выполнен с двумя седлами 8 и 9, расположенными посадочными поверхностями навстречу друг другу. Полость между седлами 8 и 9 связана с полостью центрального канала каналом 4. Между седлами 8 и 9 установлен дополнительный запорный орган 10 с узлом привода его в рабочее положение. Узел выполнен в виде клинового элемента 11 и установлен в исходном положении с возможностью взаимодействия с втулкой 3. Мембрана 6 освобождает центральный канал втулки 3. В скважину закачивают цементный раствор и продавливают его в затрубное пространство. После окончания цементирования и снятия давления внутри колонны труб орган 5 поднимается, поднимая втулку 3, и садится в седло в корпусе 1. Обратное движение цементного раствора из затрубного пространства прижимает орган 10 к седлу 8, перекрывая его проходное сечение. Таким образом обеспечивается надежное разобщение внутритрубного и затрубного пространств. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, а ш-1енно к устройствам для обсадных колонн при их цементировании в скважине.

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана.

На чертеже схематично представлен предла1 аемый клапан для обсадных колонн, продольньш разрез о

Клапан обсадной колонны состоит из корпуса 1, закрепляемого Б колонне обсадных труб 2. В центральном канале корпуса 1 установлена подвижная полая втулка 3, выполненная с конической фаской и содержащая в нижней части радиальные каналы 4. К нижней части полой втулки 3 подсоединен запорный орган 5, выпол}1енньп1 в виде поплавка, а корпус в нижней части имеет под него седло В верхней части полая втулка 3 содержит разрушаемую мембрану 6, закрепленную крьшгкой 7с В пep :фepийнoм канале корпуса 1 установлены седла В и 9, посадочные поверхности которых направлены друг к другу. В радиальном отверстии корпуса 1, связывающем его центральный канал и полость между седлами 8 и 9,установлен допол1П1тель ньш запорньп орган 10, например шаровой .

Допол1гительный запорный орган 10 имеет узел 11 привода его п рабочее положение, вьшолненный в виде подвижно установленного клинового элемента, имеющего возможность взаимодействия с подвижной втулкой в исходном положении. Подвижная втулка 3 имеет для взаимодействия с клиновой поверхностью узла перевода пригодную ответную поверхность.

Клапан обсадной колонны работает следуюп1им образом.

В корпус 1 вставляется с натягом шаровой запорный орган 10, клшювой

5

0

5

0

элемент 11, а затем подвижная втулка 3 с запорным элементом 5 и разрушаемой мембраной 6„ В периферийный канал корпуса 1 устанавливаются седла 8 и 9. Корпус 1 соединен с низом колонны обсадных труб 2 и опускается в скважину. При спуске в скважину запорный орган 5 в виде поплавка прижимается к седлу корпуса 1, приподнимая подвижную втулку 3, и промьгоочная жидкость заполняет колонну обсадных труб 2 через периферийный канал корпуса 1.

После завершения спуска и достижения заданной глубины установки обсадной колонны, на устье колонна обсадных труб 2 соединяется с опрес- совочным и цементировочным оборудованием

При небольшой подаче жидкости, последняя протекает через периферийный канал корпуса 1, обеспечивая прямую промывку скважины. При увеличении подачи жидкости в полости над корпусом 1 повышается давление и подвижная полая втулка 3 смещается вниз. При этом, воздействуя своей конической фаской на клиновой элемент узла II привода, она выталкивает шаровой запорньй орган 10 в пе5 риферийный канал корпуса 1. Шаровой запорный орган 10 перекрывает проходное сечение седла 9 и прекращает переток жидкости под клапан. Давление внутри колонны обсадQ ных труб 2 повышается до опрессовоч- ного и выдерживается определенное время. По окончании опрессовки давление в колонне труб 2 незначительно повышают до разрушения мембраны 6.

c Разрушающаяся мембрана 6 освобождает центральный канал втули 3. В скважину закачивают цементный раствор и продавливают его в затрубное пространство. При этом цементный

0

раствор проходит центральный канал втулки 3, радиальные каналы 4 и через отверстия в обсадной трубе (не показано) ниже корпуса 1, уходит в затрубное пространство . После окончания цементирования и снятия давления внутри колонны труб 2, запорный орган 5 в виде поплавка поднимается, поднимая втулку 3, и садится на седло корпуса 1, обратное движение цементного раствора из затрубного пространства прижимает шаровой запорный орган 10 к седлу 8, перекрывая его проходное сечение. Таким образом, обеспечивается надежное разобщение внутритрубного и затрубного пространства. Формула изобретения

Клапан обсадной колонны, включающий корпус с центральным и периферийным каналами, установленное в

0

5

нижней части центральтюго канала корпуса седло под запорный орган, выполненный в виде поплавка и расположенный в ннжней части подвижно установленной в центральном канале корпуса втулки с радиальными каналами н разрьшной мембраной под ними, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы, он снабжен дополнительным запорным органом с узлом привода его в рабочее положение, периферийный канал вьтолнен с двумя седлами, расположенными посадочными поверхностями навстречу друг другу, а полость между ними связана с полостью центрального канала радиальным каналом, причем узел привода дополнительного запорного органа выполнен в виде клинового элемента и установлен в исходном положении с возможностью взаимодействия с подвижной втулкой о