Устройство для перекрытия колонны бурильных труб Советский патент 1982 года по МПК E21B34/10 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к устройствам, предотвращакнчим выброс через бурильные трубы, и быть исполь зовано в нефтегазодобывающей промышленности . Известны устройства для перекрытия колонны бурильных труб, включающ корпус с седлом и запорный элемент Т Недостаток этого устройства заключается в сложности конструкции, за рудняющей изготовление их и снижающей надежность работы. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой ство для перекрытия колонны бурильны труб, содержащее корпус, подвижную втулку, образующую с корпусом полость, гидравлически связанную с затрубным пространством, тарельчатый клапан с узлом его привода, седло и подвижные поршень и втулку, фиксирующую положение клапана в открытом положении. Перед спуском труб в скважину поршень и втулку с помощью специального приспособления устанавливают в крайнем верхнем положении, при этом втулка находится против тарельчатого клапана, препятствуя его захлопыванию. Так как при спуске давление в затрубном пространстве больше, чем внутри труб, то втулка с поршнем остаются на своих местах, т«е. клапан открыт и трубы заполняются буровым раствором из скважины. При бурении давление внутри труб превышает давление в затрубном пространстве, это приводит к опусканию поршня, а при этом его хвостовик, смещая подвижную втулку вниз, занимает ее положение, предохраняя седло и запирающую тарелку от раз( буровым раствором. С этого момента клапан способен перекрыть сечение труб, так как при возрастании внешнего давления

поршень с хвостовиком поднимутся вверх и освободят тарельчатый клапан, который и перекроет канал труб 2,

Эта конструкция имеет недостатки, заключающиеся в том, что при начавшемся проявлении во время спуска устройство срабатывает, пока в трубах не создается избыточное давление, т.е. для этого необходимо успеть навернуть на трубы квадратную штангу и начать промывку. Только после этих действий, которые приводят к смещению подвижной втулки в крайнее нижнее положение, тарельчатый клапан после прекращения промывки может перекрыть сечение труб.

Кроме того, при спуске бурильных труб в глубоких скважинах, как правло, производят промежуточные промывки. При первой же промывке подвижна втулка смещается вниз и при дальнейшем спуске, когда наружное давление больше, чем внутреннее, устройство срабатывает преждевременно, т.е. поршень с хвостовиком поднимаются вверх и тарельчатый клапан перекрывает проходное сечение труб. В результате прекращается заполнение труб буровым раствором из скважины, это может вызвать их смятие при последующем спуске.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройств

Указанная цель достигается тем, что узел привода тарельчатого клапана расположен в полости корпуса, гидравлически связанной с затрубным пространством, и выполнен в виде подпружиненного поршня со штоком причем последний установлен с возможностью взаимодействия с тарелкой клапана.

На чертеже показано уст.ройство для перекрытия колонны бурильных труб.

в корпусе 1 в полости 2, гидравлически связанной с затрубным пространством, размещенной эксцентрично его оси, помещен узел привода тарельчатого клапана 3. выполненный в виде поршня со штоком 5 и пружиной 6, усилие которой направлено вверх. Тарельчатый клапан 3 поворачивается на оси 7. Усилие пружины 8 тарелки клапана направлено от седла 9 и стремится прижать тарелку к стенке корпуса. На поршень внешнее

давление передается через отверстие 10. Шток 5 поршня установлен с возможностью взаимодействия с тарелкой клапана 3 при возрастании внешнего давления.

Устройство работает следующим образом.

Когда внешнее давление превысит внутритрубное и на долоте в результате обратного движения жидкости образуется перепад давления, поршень k, сжимая пружину 6, перемещается вниз и своим штоком 5 упирается в боковую конусовидную поверхность

тарелки 3. Продолжая движение вниз, поршень и шток поворачивают тарелку вокруг оси 7 таким образом, что тарелка попадает под действие струи жидкости, движущейся вверх,и прижимается к седлу 9, т.е. внутренний канал труб перекрывается. После остановки течения жидкости через трубы и долото давление под клапаном, а следовательно, и под поршнем выравняется с наружным и поршень под действием пружины 6 переместится вверх в свое исходное положение. Клапан остается прижатым к седлу, пока имеет место какой-то перепад давления между наружным пространством и внутренней полостью труб выше клапана. При создании внутри труб давления, превышающего или равного наружному, клапан под действием своей пружины отходит от седла, т.е. открывается.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат, связанных с подготовительными работами перед спуском устройства, и повышении надежности работы клапана.

Формула изобретения

Устройство для перекрытия колонны бурильных труб, содержащее корпус, имеющий полость, гидравлически связанную с затрубным пространством, тарельчатый клапан с узлом его привода и седло, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы клапана, узел привода тарельчатого клапана расположен в полости корпуса, гидравлически связанной с затрубным пространством, и выполнен в виде подпружиненного поршня со штоком, причем последний