Клапан для обсадной колонны Советский патент 1991 года по МПК E21B34/10 

Изобретение относится к технологической оснастке, применяемой при креплении нефтяных и газовых скважи). „

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана-башмака путем предотвращения попадания через боковые промывочные отверстия во внутреннюю полость колонны частиц породы и глинистой корки,

На фиг.1 изображен клапан, исходное положение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - клапан, момент промывки скважины; на фиг.4 - клапан, закрытое положение.

Клапан состоит (фиг.1) из корпуса 1 с боковыми промывочными отверстиями 2. В пслосги корпуса расположены одно под другим седла 3 и 4 под запорныэ органы.

Нижний конец корпуса оборудован направляющей бетонной насадкой 5. Запорный орган под седло 4 выполнен в виде тарелки б, зафиксированной в открытом положении срезным штифтом 7, установленным на штоке 8 с буртом 9. Тярелка 6 установлена с возможностью осевого перемещения в непроходном осевом канале держателя 10 I подпружинена пружиной 11. Держатель 10 расположен в осевом кзчэле подпружиненного диска 12, жестко связанного с корпусом 1.

Дроссельный узел содержит диск, имеющий циркуляционные отверстия 13 и дроссельные окна 14, а также подвижную пластину 15, подпружиненную пружиной 16 и перекрывающую отверстия 13.

Седло 3 под второй запорный элемент- бросовый шар 17 (фиг,4) выполнено из упру- годеформирующегося материала 18 и образует с седлом 4 полость 19 дпя размещения бросочого шара 17, причем последний ппеГЈ

I

РKx-rcttS

ет возможность взаимодействия со штоком 8 клапана 6. Боковые промывочные отверстия 2 перекрыты втулкой 20 с продольными тягами 21, коаксиально размещенной в полости корпуса. Тяги проходят через дроссельные окна 14 и имеют, механическую связь с подвижной пластиной 15 (рис.3). На боковой поверхности тяг 21 над окнами 14 диска 12 расположены скребки 22 с возможностью перемещения через окно 14.

Клапан работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг. 1, клапан устанавливается на первой трубе обсадной колонны, после чего производится спуск последней в скважину. В процессе спуска происходит циклическое самозаполнение колонны через дроссельные окна 14, т.е. предотвращается засорение внутренней полости 19 клапана и обсадной колонны частицами породы, глинистой корки и другими посторонними включениями.

Если же при спуске колонны возникнут условия, при которых дроссельные окна 14 окажутся закупоренными (обвалы стенок ствола скважины и т.п.), что определяется по уменьшению веса обсадной колонны, необходимо произвести кратковременную промывку скважины. Под действием потока жидкости подвижная пластина 15, преодолевая усилие пружины 16, перемещается вниз, открывая каналы 13. Одновременно с пластиной 15 перемещается вниз втулка 20, открывая боковые промывочные отверстия (фиг.З), служащие для поддержания дополнительной циркуляции, способствующей вымыванию осыпавшейся породы, сальников и других механических препятствий в затрубном пространстве. А скребки 22, перемещаясь через дроссельные окна 14, принудительно их очищают. После прекращения промывки скважины подвижная пластина 15 и втулка 20 под воздействием пружины 16 возвращаются в исходное положение, перекрывая вновь боковые промывочные отверстия 2. Далее продолжается спуск колонны.

Перед цементированием внутрь колонны бросают шар 17, который под действием своего веса и потока цементного раствора доходит до клапана и продавливается через

седло из упругодеформирующегося материала 18 внутрь клапана.

В момент продавливания шар 17 давит на шток 8. При достижении расчетной нагрузки происходит срез штифтов 7 и шток 8

заходит внутрь осевого канала тарелки 6.

При прекращении закачивания цементного раствора пружина 11 поднимает запорный орган 6 совместно со штоком 8 до посадки на нижнее седло 4 (фиг.4). В результате обеспечивается герметизация нижнего уровня уплотнения. Одновременно с этим шток 8 поднимает шар 17 до контакта его с седлом 18, чем обеспечивается герметичность верхнего уровня уплотнения клапана.

Формула изобретения

Клапан для обсадной колонны, включающий корпус с боковыми промывочными от; верстиями, шаровой и тарельчатый запорные органы и дроссельный узел в виде

диска с окнами и подпружиненной пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен втулкой, установленной в полости корпуса с возможностью перекрытия в

исходном положении боковых промывочных отверстий корпуса, причем втулка имеет жестко связанные с подпружиненной пластиной дроссельного узла продольные тяги со скребками на внутренней поверхчости, расположенными над дроссельными окнами диска.

#

Ј1

V-V

Изобретение относится к технологической оснастке, применяемой при креплении нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы. Клапан содержит корпус с боковыми промывочными отверстиями, шаровой и тарельчатый запорные органы и дроссельный узел в виде диска с окнами и подпружиненной пластины, В полости корпуса установлена втулка с возможностью перекрытия в исходном положении боковых промывочных отверстий корпуса. Втулка имеет жестко связанные с подпружиненной пластиной дроссельного УОЛЭ продольные тяги со скребками на внутренней поверхности, расположенные под дроссельными окнами диска. При прекращении закачивания цементного раствора пружина поднимает запорный орган совместно со штоком до посадки в нижнее седло. В результате обеспечивается герметизация нижнего уровня уплотнения. 4 ил.

L9ZLLQI

qjt/г

фигА