Устройство для заполнения колонны бурильных труб жидкостью Советский патент 1981 года по МПК E21B49/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к нефтегазодобываюв ей промышленности, э частности к устройствам для заполнения колонны бурильных труб жидкостью.

Известно устройство для заполнения бурильных труб промывочной жидкостью, выполненное в вцце корпуса с перепускным каналом, перекрываемым подпружиненным штоком, удерживаемым шаровым затвором, и снабженное герметичным цилиндром с поршнем, связанным гидравлически с полостью труб. При такой конструкций заполнение труб произвоД1ггся ниже места установки клапана tl.«5

Во избежание смятия труб, приходится по высоте труб, спускаемых в скважину, устанавливать несколько таких клапанов, что недопустимо, так как внутренняя полость труб должна оста- Ж баться свободной для производства в случае необходимости перфорации или торпедирования.

Известно также устройство для за- . полнения колонны бурильных труб жид- 25 костью, содержащее корпус с осевым и 1 адиальиым каналакш, в котором концёятрично размещены уплотнительная муфта и дифференциальный поршень, обрлз топ«Л с корпусом рабочую камеру 23-30

Однако данное устройство не дает возможности обеспечить прямую и обратную циркуляцию промывочной жидкости. После срезания шпилек дифференциальный поршень мгновенно перемещается вверх, что приводит к гидроудару и влечет з.а собой смятие контактирующих буртов корпуса и дифференцисшьного порщня. После срабатывания клапана дифференциальный поршень остается гидравлически неуравновешеннам. С одной стороны это может привести к осевому перемещению поршня в процессе спуска колонны труб и нарушению герметичности, с другой - конструкция с гидронеуравновешенной подвижной частью.неработоспособна в газожидкостной и газовой среде. Резиновое уплотнение муфты находится в потоке жидкости, что приводит к быстрому его размыванию и также снижает . герметичность перекрытия.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности прямой и обратной Циркуляции промывочной жидкости и использования его в газонасыЩенных и газовых коллекторах.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено уплотняющей

втулкой, размещенной в рабочей камере, а дифференциальный поршень выполнен с радиальными каналами и седлом под шаровой клапан, причем радиальные каналы дифференциального поршня сообщают внут Зитрубное пространство с рабочей камерой.

На фиг. 1 изображено устройство для заполнения колонны бурильных труб жидкостью, общий вид, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1,

Устройство содержит переводник 1, навернутый на корпус 2, с осевым 3 и радиальным 4 каналами, внутри которого коицентрично размещен дифференциальный поршень 5с уплотнениями 6 и 7 и седлом под шаровой клапан 8, причем корпус 2 образует с поршнем 3 рабочую камеру 9, гидравлически связанную через каналы 10 с внутритрубным пространством. Уплотнякнцая втулка 11 с уплотнениями 12 в исходном положений перекрывает каналы 10, герметизируя рабочую камеру 9. Поршень 3 закреплен в корпусе 2 с помощью замка, выполненного, например, в виде предохранительного устройства, включакедего упругое разЕ езное кольцо 13, размещенное на коническом переходе 14 расточки корпуса 2, и нажимную втулку 15.

Устройство работает следующим образом.

После окончания сборки комплекса испытательного инструмента непосредственно над испытателем пластов уста.:навли)вают предлагаемое устройство и на нег6 наворачивают бурильные труОы .которые снизу должны заполняться промывочной жидкостью из затрубья. Таким образом, с самого устья скважийы как только испытательный инструмент начинает погружаться в пpo «ывoчнуго жидкость скважины через радиальяые каналь 4 корпуса она начинает поступать внутрь пустых бурильных тру0. При образовании внутри бурильных труб : расчетной высоты столба жидкости для создания впоследствии необходимого давления на испытываеквдй объект,срабатывает замок - нажимная втулка, is передает усилие на разрезное кольцо 13, которое, сжимаясь, скользит по коническс 1у переходу 14 и перемещается на внутреннюю поверхность корпуса 2, воздействуя на дифференциальный поршень 5. Последний, перемещ Е1Ясь вверх, перекрывает ралиальные каналы 4, прекращая дальнейшее поступление .жидкости из скважины внутрь бурильньос труб. При этом втулка 11 верхним торцом упирается Ь бурт корпуса 2 и при дальнеШ 1ем Ьеремещении дифференциального поршня 5 вверх происходит разгерметизация рабочей камеры 9 и эаЬолнеиие ее прокшвочиой жидкостью, поступспощей по:каналам 10 из внут1жтрубнрго пространства. Это создает тормозящий момент и предотвращает гидроудар. Дифференциальный поршень 5 становится гидроуравновешенным.

Дальнейший спуск испытательного инструмента происходит без заполнения труб жидкостью.

Для осуществления прямой и обратной циркуляции промывочной жидкости Необходимо открыть каналы 4. С этой цепью по окончании спуска трубного испытателя или по окончании притока флюида во внутреннкяо полость труб сбрасывают шаровой клапан 8, который садится на седло в дифференциальном поршне 5 и перекрывает внутреннюю его полость. Затем выше устройства, создают давление, под действием которого дифференциальный поршень 5 перемешается в нижнее положение и открывает каналы 4.

Благодаря тому, что дифференциаль«ный поршень 5 гидравлически уравновешен, устройство надежно работает при опуско-подъемных операциях. Кроме того, его можно использовать не только в жидкостных, но и в газонасысаенных и га;зовых коллекторах.

Предлагаемая конструкция обеспечивает возможность прямой и обратной промывки скважин в газовой среде, что позволяет исследовать скважину в открытом стволе без спуска обсадной трубы.

За счет предотвращения гидроудара и смятия частей клапана повышается долговечность устройства в 2 раза.

Формула изобретения

Устройство для заполнения колонны бурильных труб Жидкостью, содержащее корпус с осевым и радиальным каналами, в котором концентрично размещены уплотнительная муфта и дифференциальный поршень, образующий с корпусом рабочую камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности прямой и обратной циркуляции промыврчной жидкости и использования его в газонасыщенных и газовых коллекторах, оно снабжено уплотняющей втулкой, размещенной в рабочей камере, а дифференциальный по{хаень выполнен с радиальными каналами и седлом под шаро вой клапан, причем радикальные кангшы дифференциального порчмя сообщают вйутритрубиое пространство с рабочей камерой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельстве СССР W 206477, кл. Е 21 В 49/02, }967 (прототип) .