Клапан для бурильной колонны Советский патент 1990 года по МПК E21B34/10 

I

;зой вьтонена кольцевая полость 14. Лрорези 15 цангового зажима 9 выполнены -в нижней их части с расширением 16. Сопряженные с фиксатором 17 участки элемента 11 пропущены через одну Из прорезей 15. Фиксатор 17 размещен в полости 14 втулки 5 с возможностью рыхода из нее через расширение прорези 15 цангового зажима 9 при пере- мещении вверх, освобожденного от сердечника 10 трубчатого хвостовика 4

тарелки 3. Для бурения сплошным забоем на барабан 12 навивают элемент 11, оставляя его длину от сердечника 10 до барабана больше длины хвостовика 4 с зажимом 9. После этого стопорят барабан 12 для предотвращения произвольного разматывания элемейта 11 в процессе бурения и промывки скважины. При заряжении клапана в транспортное положение фиксатор 17 не помещают в полость 14. 2 ил.

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - расширение функциональных возможностей за счет использования сердечника дополнительно в качестве управляющего бросового органа. Для этого используют фиксатор 17, жестко закрепленный на гибком элементе 11, узел подвески которого выполнен в виде барабана 12. Последний установлен с возможностью сматывания с него элемента 11. Клапан имеет втулку 5, в которой выполнена кольцевая полость 14. Прорези 15 цангового зажима 9 выполнены в нижней их части с расширением 16. Сопряженные с фиксатором 17 участки элемента 11 пропущены через одну из прорезей 15. Фиксатор 17 размещен в полости 14 втулки 5 с возможностью выхода из нее через расширение прорези 15 цангового зажима 9 при перемещении вверх освобожденного от сердечника 10 трубчатого хвостовика 4 тарелки 3. Для бурения сплошным забоем на барабан 12 навивают элемент 11, оставляя его длину от сердечника 10 до барабана больше длины хвостовика 4 с зажимом 9. После этого стопорят барабан 12 для предотвращения произвольного разматывания элемента 11 в процессе бурения и промывки скважины. При заряжении клапана в транспортное положение фиксатор 17 не помещают в полость 14. 2 ил.

Изобретение относится к технике урения скважин, в частности к клапа- йам, устанавливаемым в колонне буриль- |шх труб.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет использования сердечника дополнительно в качестве управляющего бросового органа.

На фиг.1 изображен клапан для бурильной колонны, разрез, с зафиксированным запорным органом и гибким эле- Центом; на фиг.2 - то же, после рас- фиксаций запорного органа и гибкого элемента.

Клапан для бурильной колонны со- держит корпус 1 , в верхней части которого выполнено седло 2 под терелку 3 с трубчатым хвостовиком 4, снару- |жи .которого концентрично расположена втулка 5, установленная неподвижно в корпусе 1 - (жестко связанная с корпусом 1) с помощью упоров 6 и гайки 7. Корпус 1 имеет в нижней части упорный бурт 8 для размещения клапана между торцами свинчиваемых элементов, составляющих бурильную колонну. Клапан имеет узел фиксации его в откры- том положении, выполненный в виде цангового зажима 9, расположенного в конце хвостовика 4 тарелки 3 и сердечника-шара 10, подвешенного на гибком элементе 11. Узел подвески гибкого элемента 11 выполнен в виде барабана 12, установленного в верхней части трубчатого хвостовика 4 тарелки 3 с возможностью сматывания с него гибкого элемента 11. Тарелка 3 подпружинена относительно упоров 6, причем длина пружины 13 меньше расстояния от упоров 6 до нижнего торца тарелки 3 при закрытом положении. Гибкий элемент 11 имеет -узел фиксации

5

0

5

0

.,, 45

50

при спуске клапана в скважину и осуществлении промывки,а также очист- . ки забоя скважины. Во втулке 5 , на ее внутренней стороне, выполнена кольцевая полоеть 14.

Цанговый зажим 9 образован продольными прорезями 15 в нижней части трубчатого хвостовика 4 тарелки 3. Прорези 15 цангового зажима 9 выполнены в нижней их части с расширением 16. Гибкий элемент 11 пропущен через трубчатый хвостовик 4. Фиксатор (узел фиксации) 17 жестко закреплен на гибком элементе 11. При необходимости, дпя бурения с отбором керна, фиксатор 17 устанавливается в кольцевой полости 14, а сопряженные с фик- сатором17 участки гибкого элемента 11 выше и ниже фиксатора 17 пропущены через одн из прорезей 15 цангового зажима 9. Фиксатор 17 размещен в кольцевой полости 14 втулки 5 с возможностью выхода из нее через расширение 16 прорези 15 цангового зажима 9 при перемещении вверх, освобожденного от сердечника-шара 10, хвостовика 4 тарелки 3.

Прорезь 15 цангового зажима 9 выполнена таким образом, чтобы ее суженный участок препятствовал выпадению фиксатора 17 при спуске клапана в скважину и при проведении промывки скважины, а при кратковременной остановке циркуляции промывочной жидкости, в результате движения подпружиненной тарелки 3 вверх и совмещения кольцевой полости 14 с расширением 16 прорези 15 цангового зажима 9 происходило выпадение фиксатора 17 из полости 14 через прорезь 15 (ее расширенную часть - расширение 16).

Клапан работает следующим образом.

51

Перед установкой клапана в бурильную колонну для бурения с отбором керна с помощью керноприемных устройств, управляемых управляющими бросовыми органами с поверхности, его заряжают в транспотное положение (фиг.1). Для этого на барабан 12 навивают гибкий элемент 11 такой длины, чтобы обеспечить падение сердечника-шара 10 до седла керноприемного устройства.

В связи с этим наиболее оптимальным будет вариант установки клапана в бурильной копонне непосредственно над керноприемным устройством. Затем фиксатор 17 через расширение 16 прорези 15 цангового зажима 9 вводят в кольцевую полость 14 втулки 5, нажимают сверху на тарелку 3 и помешаю сердечник-шар 10 в цанговый зажим 9 трубчатого хвостовика 4 тарелки 3„

Длина гибкого элемента 11 между сердечником-шаром 10 и фиксатором 17 больше длины цангового зажима 9.

После спуска бурильной колонны до забоя осуществляют циркуляцию промывочной жидкости для очистки забоя и канала керноприемного устройства от шлама. Иод действием перепада давления на тарелке 3 при циркуляции промывочной жидкости тарелка 3 с трубчатым хвостовиком 4 смещается вниз, и цанговый зажим 9 освобождает сердечник-шар 10, который выпадает из цангового зажима 9 и висит на гибком элементе 11, удерживаемый от дальнейшего падения фиксатором 17, находящимся в полости 14 втулки 5.

Перед началом бурения с отбором керна осуществляют кратковременную остановку циркуляции промывочной жидкости. Под действием пружины 13 тарелка 3 с трубчатым хвостовиком 4 и цанговым зажимом 9 перемешается вверх, при этом происходит совмещение полости 14 с расширенным участком (расширением) 16 прорези 15 цангового зажима 9, и фиксатор 17 под действием сердечника-шара 10 выпадает из полости 14 (фиг.2).

При возобновлении циркуляции сердечник-шар 10 опускается в седло кер- ьоприемного устройства, разматывая гибкий элемент 11 с барабана/12, после чего приступают к бурению с отбором керна, а шар-сердечник 10 служит при этом шаровым клапаном для керноприемного устройства.

0

5

Для бурения сплошным забрем на барабан 12 навивают гибкий элемент 11, оставляя длину гибкого элемента 11 6т сердечника-шара 10 до барабана 12 больше длины трубчатого хвостовика 4 с цанговым зажимом 9, после чего стопорят барабан 12 для предотвращения произвольного разматывания гибкого элемента 11 в процессе бурения и промывки скважины. При заряжении клапана в транспортное положение фиксатор 17 не помещают в полость 14. В дальнейшем клапан работает обычным способом.

После спуска бурильной колонны до забоя осуществляют циркуляцию промывочной жидкости, в процессе которой шар 10 выпадао-т г.з цангового зажима 9, переводя клапан в рабочее положение.

5

0

0

5

Формула изобретения

Клапан дпк бурильной колонны, включающий корпус с седлом, подпружиненную тарелку с трубчатым хвостовиком, размещенным во втулке, установленной неподвижно в корпусе, узел фиксации клапана в открытом положении, выполненный в виде продольных прорезей в нижней части трубчатого хвостовика тарелки, образующих цанговый зажим, и сеодечника в виде шара, связанного гибким элементом, пропущенным через трубчатый хвостовик, с узлом подвески гибкого элемента, размещенным в верхней части трубчатого хвостовика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет использования сердечника дополнительно в качестве управляющего бросового органа, он снабжен фиксатором, жестко

закрепленным на гибком элементе, узел подвески гибкого элемента выполнен в виде барабана, установленного с возможностью сматывания с него гибкого элемента, во втулке выполнена кольцевая полость, прорези цангового зажима выполнены в нижней их части с расширением, сопряженные с фиксатором участки гибкого элемента пропущены через одну из прорезей цангового зажима, а фиксатор размещен в кольцевой полости втулки с возможностью выхода из нее через расширение прорези цангового зажима при перемещении вверх, освобожденного от сердечника трубчатого хвостовика тарелки.

Редактор М;Товтин

Составитель А.Меньшиков

Техред Л, Сердюкова Корректор В.Кабаций

Заказ 1146

Тираж 464

ВОДИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб«, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

2

Фие.2

Подписное