Клапан для обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК в Е 21 В 34/ ТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКО по 82. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Ивано-Франковский институт нефтии газа(54) (57) КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХКОЛОНН, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами,ЯО 112009 подвижно установленную с возможшстьк осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения его технологических возможностей, он снабжен. дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных злемептах в центральном канале корпуса пад егс периферийными каналами, а запорный злсмент выполнен в виде поплавка и жсстко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при се верхнем положении.ВНИИПИ Заказ 7712 /24 Тираж 564 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к клапанным устройствам, применяемым на башмаках обсадных колонн при креплении нефтяных и газовых скважин.Известен клапан обсадной колонны, состоящий из седла, запорного органа и механизма опрессовки обсадной колонны 1.Недостатком этого клапана является сложность его конструктивного исполнения и возможность отказа при работе в обсадных колоннах малого диаметра.Наиболее близким к изобретению является клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент 12.Недостаток известного клапана заключается в том, что он не позволяет проводить промывку при спуске обсадной колонны,Цель изобретения - расширение технологических возможностей клапана,Указанная цель достигается тем, что клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, снабжен дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных элементах в центральном канале корпуса над его периферийными каналами, а запорный элемент выполнен в виде поплавка и жестко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при ее верхнем положении,На чертеже схематично показан клапан для обсадных колонн, продольный разрез,Клапан для обсадных колонн состоит из корпуса 1, с центральным 2 и периферийными осевыми каналами 3 и седлом 4 под запорный элемент 5, подвижно установленной с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулки 6, имеющей радиальные каналы 7 в верхней части и дополнительные радиальные каналы 8, совмещаемые с периферийными каналами 3 корпуса 1 при ее верхнем положении. Втулка 6 снабжена разрывной мембраной 9, рассчитанной на давление опрессовки обсадных колонн. Коаксиально втулке 6 в центральном канале 2 корпуса 1 над его 15 20 25 30 35 40 45 50 периферийными каналами 3 на срезных элементах 10 установлена дополнительная втулка 11, Сила среза элементов 10 меньше силы разрыва мембраны 9. Запорный элемент 5 выполнен в виде поплавка для обеспечения совмещения каналов 8 втулки 6 с периферийными каналами 3 корпуса 1 при промывке скважины.Клапан для обсадных колонн работает следующим образом. При спуске обсадной колонны 12 в скважину под действием перепада давления внутри колонны труб и в заколонном пространстве подвижная втулка 6 поднимается вверх, в результате чего сообщаются каналы 2, 3, 7 и 8 и скважинная жидкость заполняет внутреннюю полость обсадных колонн. После спуска обсадных колонн на заданную глубину осуществляют прямую циркуляцию промывочной жидкости. За счет выполнения запорного органа в виде поплавка обеспечивается удержание втулки 6 в верхнем положении и сообщение каналов 2, 3, 7 и 8. При повышении давления жидкости вследствие перепада давлений в радиальных каналах 7 и 8 втулка 6 смещается вниз и закрывает проходное "сечение корпуса 1. Втулка 6 верхним буртом давит на циркуляционную втулку 11. Давлением потока жидкости срезаются элементы 10 и плотно закрывают периферийные каналы 3, В дальнейшем увеличивают давление продавочных агрегатов до давления опрессовки колонны труб. После выдержки обсадной колонны на определенное давление опрессовки незначительным повышением давления разрывают мембрану 9. Разрывом мембраны 9 восстанавливается прямая циркуляция промывочного агента и скважину подготавливают к цементированию. После подготовки скважины к цементированию в колонну труб закачивают заданный объем цементного раствора, известным способом его задавливают в заколонное пространство и снимают давление продавочных агрегатов. При этом опять вследствие перепада давления внутри колонны труб и в заколонном пространстве подвижная втулка 6 перемещается вверх и ее запорный элемент 5 плотно сажается на седло 4 корпуса 1. Проходное сечение колонны труб закрывается и скважина оставляется на затвердение цементного раствора.Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат, связанных со спуском обсадной колонны, за счет устранения дополнительных операций, связанных с промывкой, опрессовкой, и креплением обсадных колонн скважины,