Циркуляционный клапан для испытателей пластов Советский патент 1983 года по МПК E21B34/08 E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобыва щей промьшшенности, а нменно к устройвам для слива жнг сости ю труб при спуско подьем}1ых операциях и промьшки скважин. Известна также конструкция циркуляционного клапана, которая состоит из корпуса с выполненными в нем осевым, аксиальным каналами и радиальным каналом, сообшающн полость труб с затрубным пространством, я дн$$ ренциального поршня, скрепленного с седлом фезным элементом - шпилькой. Седло жестко связано с корпусом н установлено в осевом канале 1. При необходимости открытия клапана в трубах создается избыточное давление. Благодаря гидравлической неуравновешен; ности днфференцнального поршня по отношению к трубному давлению происходит срез шпильки после чего дифференциальный поршень сдвигается вниз, соо&цая затрубное пространство с полостью труб. Однако гидравлическая неуравновешенность дифференцнального поршня по отношению к трубному давлению является н основным недостатком этой конструкцни. Так как в глубоких скважинах, когда часть бурильных труб предварнтельно заполняется жидкостью при спускоподьемных операциях на поршень постоянно действуют гидродинамические нагрузки и за счет разности плошадей поперечного сечения на верхнем н йижнем концах Поршня может произойти срез шпильки, удерживающей его в верхнем положении, что приводит к преждевременному открытию клапана. Кроме того, в процессе испытания скважин с аномально высоким пластовым давлением при закрытом устье в трубах также может происходить преждевременное срабатывание клапана. По этим причинам npHMOteнне данной конструкции также ограничено н она,не может быть рекомендована дпя работы в глубоких (жважннах. Нанболее близким к нзобретешпо является циркуляционный клапан для испытателей пластов, содержащий корпус с осевым н радиальными каналами, втулку с седлом. связаш1ую с корпусом посредством среэноПТ эпемекта, и узел вьфавнивания давления, установленный под втулкой 2, Недостаток указанного клапана заключаетс в том, что он имеет низкую надежность работы из-за возможности преждевременного срабатывания его. Целью изобретения является повышение .. надежности работы клапана за счет предотвра щения преждевременного срабатывания его. Указанная цель достигается тем, что в циркуляционном клапане для .испытателей пластов, содержащем корпус с осевым и радиальными каналами, втулку с седлом, связанную с корпусом посредством срезного элемента, и узел выравнивания давления, установленный под втулкой, узел выравнивания давления, выполнен в виде жестко связанного с корпусом патрубка с поршнем, образующим с корпусом полость, гидравличес ки связанную с затрубным пространством скважины. На чертеже изображен Щ1ркуляционный клапан при спуске в скважину, продольный разрез. Циркуляционный клапан состоит из корпус 1с радиальными каналами-2 и 3, седла 4, жестко закрепленного с корпусом срезной шпилькой 5. Внутри корпуса размещены втул 6, жестко связа1шая с корпусом, дифференциальный порщень 7 с возможностью осево го перемещения относительно корпуса. Между втулкой 6, корпусом 1 и дифференциальным поршнем 7 образована камера 8, сообщенная через канал 3 с затрубным , пространством. Между втулкой 6, седлом 4 и корпусом 1 предусмотрена камера 9. Чтобы при-перемещении седла 4 до упора со втулкой 6 каналы 2и 10 сообщение между собой, объем камеры 9 выполнен равным или меньшим объема камеры 8. Для удержания дифференциального поршня 7 в нижнем положении по отнощению корпуса, между корпусом и дифференциальным поршнем предусмотрена воздушная камера И. Циркуляционный клапан опускается в скважину с комплектом испытательного обо рудования. Если при спуско-подьемньк опер циях возникает необходимость в сливе жидко ти из труб, внутрь труб сбрасывают шар 12, который устанавливается ц седле и перекрьтает центральный канал в нем. Внутри труб создают избыточное давление. В результате над и под седлом 4 возникает перепад давления, под действием которого шпилька 5 срезается, седло 4 перемещается вниз до упора со втулкой 6 и происходит сообщение каналов 2 н 10. При этом под действием перепада давления, образованного в камерах 9 и 8, дифференциальный поршень 7 перемещается вверх,. освобождая полость для жидкости, вытесняемой из камеры 9. Затем в зависимости от конкретеых условий испытаний через каналы 2 и 10 осуществляется обратная или прямая циркуляция жидкости. В процессе циркуляции седло 4 оста ется в нижнем положении благодаря гидравлической уравновешенности его по отношению к трубному давлению. Таким образом, исключение влияния затрубного и внутритрубного давления на перемещение седла полностью предотвращает преждевременное срабатывание клапана. Применение устройства позволит повысить геолого-экономическую эффективность исследования скважин. Формула изобретения Циркуляционный клапан для испытателей пластов, содержащий корпус с осевым и радиальными каналами, втулку с седлом, связанную с корпусом пофедством срезного элемента, и узел выравнивания давления, уста новленный под втулкой, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы клапана за счет предотвращения преждевременного срабатывания его, узел выравнивания давления вьтолнен в виде жестко связанного с корпусом патрубка с поришем, образующим с корпусом полость, гидравлически связанную с затрубным пространством скважины. Источники информации, принятые во виимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 626195, кл. Е 21 В 49/00, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР N 309115, кл. Е 21 В 21/00,1%2 (прототип).