Клапан для цементирования обсадныхКОлОНН Советский патент 1981 года по МПК E21B34/00 E21B41/00 

(54) КЛАПАН ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

1

Изобретение относится к буреник скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн.

Известен клапан для цементирования обсадных колонн, включающий корпус,подпружиненный поршень и

шток 11.Недостатком устройства является его низкая герметичность.

Наиболее близким к предлагаемому является клапан для цементирования обсадных колонн, включающий корпус . с циркуляционными отверстиями, подпружиненный поршень и шток с ограничителем движения и опорным кольцом tZ.

Недостатком известного устройства является его невысокая надежность по причине абразивного износа герметизирующей поверхности поршня

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет предотвращения абразивного износа герметизирующей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что поршень снабжен перфорированной диафрагмой и выполнен в виде полого стакана с радиальными отверстиями под циркуляционные отверстия .корпуса, причем, диафрагма размещена ниже радисшьных отверстий поршня и связана со штоком, боковые поверхности корпуса и поршня выполнены со шлицами.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1 с циркуляционными отверстиями 2, в котором перемещается под действием пружины 3 поршень 4 с радиальными отверстиями 5 и внутренним выступом 6.

Движение поршня ограничивается с помощью штока 7, упирающегося, с одной стороны, в перфорированную диафрагму 8, а с другой стороны ограничителем движения 9, расположенным на штоке - в опорное кольцо 10, в котором выполнены промывочные отверстия 11. Само кольцо закреплено на основании 12 с помощью крепежных .болтов 13. Устройство снабжено также пазом 14, выполненным на внутренней поверхности корпуса, выступом 15, расположенным на наружной поверхности поршня, и пробкой 16 с ограничительными буртиками 17 и уравнитеяр:,ным отверстием 18. Устройство, закрепленное в муфтовом соединении 19 0 обсадных труб 20, взаимодействует с

цементированной пробкой 21 при ее посадке на опору 22, расположенную

на штоке.

Устройство обеспечивает автоматический долив- и промежуточные промывки обсадной колонны во время спуска ее в скважину,- позволяет проводить цементирование колонны и препятствует поступлению цементного раствора из затрубного пространства скважины внутрь обсадной колонны.

Устройство работает следующим образом.

В исходном рабочем положении поршень 4 фиксируется в корпусе 1 таким образом, что радиальнь1е отверстия 5 в нем и отверстия 2 в корпусе смещены относительно друг друга с образованием щелевого зазора, через который при спуске обсадной колонны происходит автоматический долив колонны промывочной жидкостью. Это смещение достигается с помощью пружины 3, отжимающей поршень вверх, и штока 7, который . ограничивает это движение с помощью перфорированной диафраг1«ы 8, размещенной на выступе б поршня и ограничтеля движения 9, закрепленного на штоке.

При проведении промежуточных промывок, а также процесса цементирования поршень под действием давления,возникающего при циркуляции жидкости перемещается вниз, сжимая пружину, и упирается в ограничительные буртики 17 пробки 16, в результате чего промывочные отверстия в поршне и корпусе совпадают, образуя канал для циркуляции жидкости.

При снижении давления на усТье и дальнейшем спуске обсадной колонны после промежуточной промывки поршень под действием пружины возвращается в исходное положение с образованием щелевого зазора, что обеспечивает дальнейший автоматический долив обсадной колонны. После спуска обсадной колонны и ее цементирования п зоисходит посадка цементировочной пробки 21 на опору 22 устройства. При этом давление передается На шток, который , воздействуя на перфорированную диафрагму, разрушает ее и освобождает поршень, который, в

свою очередь, под действием пружины поднимается в крайнее верхнее положение и перекрывает промывочные отверстия, препятствуя проникновению цементного раствора внутрь обсадной колонны.

Для того,-чтобы промывочные отверстия при проворачивании в корпусе поршня не перекрывались, последний с помощью выступа 15 на его поверхности и паза 14 в корпусе шлицевого соединения перемещается строго в осевом направлении.

Наличие поршня, выполненного в виде стакана с промывочными отверстиями, позволяет повысить работоспособность устройства и сохранить ненарушенной герметизирующую поверхность корпуса. При этом обеспечивается качественное разобщение зат0 РУбного и внутритрубного пространств, а именно исключается обратнь1й переток тампонажного раствора в колонну.

Формула изобретения

0 диафрагма размещена ниже радиальных отверстий поршня и связана со штоком .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

184208, кл. Е 21 В 43/18 (прототип).