Клапанное устройство Советский патент 1993 года по МПК E21B34/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при исследовании.эксплуатэции и ремонте скважин.

Цель изобретения - повышение оперативности управления погружным инструментом и обеспечение многократности переключения устройства внутритрубным давлением.

На фиг. 1 изображено клапанное устройство в исходном положении; на фиг. 2 то же, в момент переключения в положение открыто ; на фиг. 3 - то же, в положении открыто ; на фиг. 4 - то же, в положении закрыто в момент задержки по времени перед переключением в положение открыто. Клапанное устройство содержит гильзу 1 (рис.1),подвижную втулку 2,установленную в по- лости.образованной между гильзой и патрубком 3 с двумя рядами радиальных каналов 4 и 5.В полости также размещены пружины 6 и 7,у внутренних торцов которых расположены подвижные шайбы 8 и 9.В торце гильзы 1 установлен

со

кэ

00

N о

hO

GO

обратный клапан 10, перекрывающий кольцевой промежуток между гильзой и патрубком. По торцам гильзы на патрубке закреплены кожухи 11 и 12, В кожухах выполнены дроссельные каналы 13 и 14. При этом гильза выполнена подвижной в осевом направлении и по краям снабжена рядами радиальных каналов 15 и 16, перекрывав- мых поочередно кожухами 11 и 12 в крайних положениях гильзы. На патрубке между ка- налами 4 и 5 выполнен упор 17. Патрубок также снабжен упором 18 под пружину 6. В гильзе выполнены упоры 19 и 20 для взаимодействия с торцами втулки соответственно в ее крайних нижнем и верхнем положениях. Шайбы 8 и 9 выполнены с выступами на торцах и установлены с возможностью взаимодействия с втулкой 2, упором 17 на патрубке и частичного перекрытия ра- диал ьных каналов 4 и 5 патрубка в исходном положении клапанного устройства.

При установке клапанного устройства под погружным инструментом, выход из патрубка 3 перекрывают.

Работает устройство следующим обра- зом.

При спуске в скважину устройство обеспечивает заполнение компоновки, в котором оно установлено, через радиальные каналы 16 и оставшийся открытым край ка- налов 5. При большой скорости спуска, когда пропускной способности края каналов 5 недостаточно, под действием возникающего перепада давления в полости под втулкой 2, втулка поднимается вместе с шайбой 8 и открывает каналы 4. При нагнетании жидкости в скважину, втулка 2 с прилегающими к ней шайбами 8 и 9 создает условия для возникновения перепада давления. Давление в том месте, где нет расхода, т.е. над втулкой превышает давление под ней, где жидкость имеет выход через каналы 16. Втулка под действием давления опускается и перемещает гильзу 1 вниз, открывая каналы 15. При сбросе давления втулка 2 из положения, по- казенного на фиг.З. поднимается пружиной до контакта шайбы 9 с упором 17. Затем, если вновь возобновить нагнетание, движением жидкости через каналы 15 втулка 2 поднимается до упора 19 и стремится пере- местить гильзу 1 вверх. Однако, этому препятствует замкнутая полость, образованная кожухом 11 и обратным клапаном 10. Кроме того оказываются перекрытыми каналы 15 и 16 втулкой 2 и кожухом 12. В результате чего давление в компоновке повышается. Жидкость из замкнутой полости над обратным клапаном 10 постепенно вытесняется

через дроссельный канал 13. При этом гильза 1 поднимается и открывает каналы 16, через которые возобновляется циркуляция, После прекращения нагнетания втулка 2 приходит в положение, показанное на фиг.1. Затем цикл можно многократно повторять. При подъеме клапана слив сква- жинной жидкости происходит через каналы 15.

Формула изобретения

1.Клапанное устройство, включающее связанный с колонной труб патрубок с двумя рядами радиальных каналов, концент- рично размещенную относительно него подвижную в осевом направлении гильзу, образующую с патрубком кольцевую полость, гидравлически связанную с внутри- трубным и затрубным пространствами скважины, и размещенные в кольцевой полости подвижные в осевом направлении и подпружиненные друг относительно друга шайбы, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности управления погружным инструментом и обеспечения многократности переключения устройства внутритрубным давлением, клапан снабжен втулкой, установленной в кольцевой полости между гильзой и патрубком с возможностью осевого перемещения, жестко связанными с патрубком верхним и нижним кожухами с дроссельными каналами на торцах, при этом гильза имеет верхний и нижний ряды радиальных каналов для последовательного сообщения кольцевой полости между гильзой и патрубком с затрубным пространством скважины, патрубок между рядами радиальных каналов имеет упор и гильза над нижним и верхним рядами радиальных каналов выполнена с упорами для взаимодействия с торцами втулки соответственно в ее крайних нижнем и верхнем положении, причем кожухи установлены с возможностью перекрытия верхних и нижних рядов радиальных каналов гильзы соответственно в ее крайних верхнем и нижнем положениях, а шайбы выполнены с выступами на торцах и установлены с возможностью взаимодействия с втулкой, упором патрубка и частичного перекрытия радиальных каналов патрубка в исходном положении клапанного устройства.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что, с целью введения задержки по времени перед одним из переключений клапана, оно снабжено обратным клапаном, установленным на одном из торцов гильзы, перекрывающим кольцевой канал между патрубком и гильзой.

CM 05

чсо

CN СО

//

Фиэ.З

Фаз А

Изобретение относится к горной промышленности и используется при исследовании нефтегазодобывающих скважин. Цель - повышение оперативности управления погружным инструментом и обеспечение многократности переключения устройства внутритрубным давлением. Для этого клапан снабжен втулкой, установленной в кольцевой полости между гильзой и патрубком с возможностью осевого перемещения, жестко связанными с патрубком верхним и нижним кожухами с дроссельными каналами на торцах, при этом гильза имеет верхний и нижний ряд радиальных каналов для последовательного сообщения кольцевой полости между гильзой и патрубком с затрубным пространством скважины, патрубок между рядами радиальных каналов имеет упор и гильза над нижним и вер- хним рядами радиальных каналов выполнена с упором для взаимодействия с торцами втулки соответственно в ее крайних нижнем и верхнем положении, причем кожухи установлены с возможностью перекрытия верхних и нижних рядов радиальных каналов гильзы соответственно в ее крайних верхнем и нижнем положении, а шайбы выполнены с выступами на торцах и установлены с возможностью взаимодействия с втулкой, упором патрубка и частичного перекрытия радиальных каналов патрубка в исходном положении клапанного устройства, а для обеспечения задержки времени перед одним из переключений клапана, оно снабжено обратным клапаном, установленным на одном из торцев гильзы, перекрывающим кольцевой канал между патрубком и гильзой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С