Клапан обсадной колонны Советский патент 1990 года по МПК E21B33/14 E21B34/10 

Изобретение относится к сооружению Скважин, в частности к техническим средствам для крепления обсадных ко-

ilOHH,

Цель изобретения - упрощение конструкции клапана обсадной колонны.

- ,

На фиг. 1 показан клапан обсадной |солонны, продольный разрезу на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1. : Клапан обсадной колонны состоит ks башмака 1, соеданенного с колон- ной обсадных труб 2 и имеющего осевой g канал 3, в верхней части которого вы- ;, полнено седло 4 под шаровой запорный | орган 5, изготовленный из резины, ппастмассы или другого материала с удельным весом меньше удельного ве- са цементного, раствора. Дпя обеспече ния этого условия внутренняя полоЬть шарового запорного органа может быть заполнена воздухом. В стенке башмака 1 со стороны осевого канала 3; выпол- , нено гнездо 6, в- котором в исходном положении клапана-зафиксирован шаровой запорный орган 5, например, за . счет установки его в гнезде с натягом. В нижней части осевого канала 3 установлена ограничительная решетка

7арочного типа с жестко связанной с ней разрушаемой мембраной 8. Органическая решетка 7 связана с телом башмака 1 со стороны расположения гнез-

- да 6 шарниром 9. Разрушаемая мембрана

8в исходном положении образует с по верхностью башмака над нижней частью осевого канала 3 зазор «.и удерживается в этом положении средством установ- ки в виде гибкого длинномерного элемента 10, один конец которого распо- ложен в гнезде 6, причем стенка последнего имеет канавку П для размещения элемента 10, а другой конец длинномерного элемента закреплен на огра-рэ ничительной решетке 7 со стороны проти- -, воположной расположению шарнира У. и , нижней части осевого канала 3 уста- .

.р

новлено уплотнение 2 под образованный ограничительной решеткой 7 и мембраной В затвор.

Клапан обсадной колонны работает следующим образом.

Перед спуском в скважину на ограничительной решетке 7 закрепляется .разрушаемая мембрана 8, предварительно рассчитанная на давление выше опое ссовочного. Гибкий длинномерный элемент 10 укладывается в канавке 11 гнезда 6 и фиксируется шаровым запор- ным органом 5 , который входит в гнездо 6 с натягом. Длина элемента 10 выби-- рается такой, чтобы после укладки ее в канавке 11 гнезда 6 затвор (разрушаемая мембрана с ограничительной решеткой) бьш приподнят одним концом над поверхностью башмака в нижней части осевого канала 3 с образованием зазора х ,

При спуске колонны в скважину поток промывочной жидкости, поступая по осевому каналу 3 башмака 1, приподнимает мамбрану с решеткой и, пройдя беспрепятственно седло 4; заполняет внутреннюю полость колонны обсадных труб 2. По окончании спуска и достижении заданной глубины цементирования обсадной колонной 2 колонну на устье соединяют с опрессо- вочным оборудованием По колонне труб 2 в скважину закачивают жидкость, при этом мембрана 8 под воздействием жидкости, движущейся сверху вниз, закрывается, садясь на уп- лотнение 12, и перекрывает осевой канал 3 башмака 1. Одновременно перемещение мембраны 8 вызывает натяжение гибкого элемента 10, который, выходя из канавки 11, выталкивает из . гнезда 6, шаровой запорный орган 5 в полость между седлом 4 и мембраной 8 Перекрытие осевого канала 3 разрушаемой мембраной 8 прекращает перето жидкости и давление в колонне труб 2 поднимаете до опрессовочного. После вьщержки колонны определенное время

1

под опрессовочным давлением, давле- ние повьпдают до разрушения мембраны. 8. Скважину интенсивно пром,1вают, а затем на подсоединяют к цементировочному оборудованию. При закач ке цементного раствора в скважину он , проходит седло 4, прижимает шаровой запорный орган 5 к арочной ограничительной решетке 7 и через окна решетки по осевому каналу, башмак а 1 поступает в затрубное пространство. После окончания закачки цементного раствора в затрубное пространство шаровой запорный орган 5 всплывает в цементном растворе и прижимается к седлу 4,предотвращая обратный переток цементного раствора из затрубного пространства внутрь колонны труб 2.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении надежности работы по цементированию обсадной колонны за счет надежности работы да нного-клапана обсадной колонны,

Фор.мула изобретения

Клапан обсадной колонны, содержащий башмак с осевым каналом, зафик3476

сированный в исходном положении в гнезде стенки башмака со. стороны осевого канала шаровой запорный, орган,

е разрушаемую мембрану со средствами установки ее в рабочее положение, расположенное в верхней части осевого канала башмака седло под шаровой запорный орган и установленную в нижней части осевого канала башмака ог10

раничительную решетку, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, ограничительная решетка со стороны расположения гнезда под шар овой запорный орган шарнир- но с вязана с башмаком разрушаемая мембра на жестко связана с ограничительной решеткой, средства установки разрушаемой мембраны в рабочее положение выполнены в виде гибкого длинномерного элемента, один конец которого расположен в гнезде лод шаровым запорным органом, а другой закреплен на ограничительной решетке со стороны, противоположной расположению шарнира, причем в исходном положении азрушаемая мембрана образует зазор с поверхностью башмака в нижней часи осевого канала.

Изобретение относится к сооружению скважин и предназначено для технических средств для крепления обсадных колонн. Цель - упрощение конструкции. Для этого ограничительная решетка 7 со стороны расположения гнезда 6 под шаровой запорный орган 5 шарнирно связан с башмаком 1, с решеткой 7 жестко связана разрушаемая мембрана 8. Средства установки мембраны 8 в рабочее положение выполнены в виде гибкого длинномерного элемента 10, один конец которого расположен в гнезде 6 под шаровым запорным органом 5. Другой конец элемента 10 закреплен на решетке 7 со стороны, противоположной расположению шарнира 9. В исходном положении мембрана 8 образует зазор с поверхностью башмака в нижней части осевого канала. После выдержки колонны определенное время под опрессовочным давлением давление повышают до разрушения мембраны. Скважину интенсивно промывают, а затем на устье подсоединяют к цементировочному оборудованию. 2 ил.