Клапан для обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НИЕ ИЗОБРЕТЕОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИ ВТО учнопо техни(54)(5 КОЛОНН СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71 ) Всесоюзный нефтяной наисследовательский институтке безопасности(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ. 617576, кл. Е 21 В 17/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССРМ 188927, кл.Е 21 В 43/10, 1963(прототип). 1. КЛАНАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ содержащий корпус с осевотверстиями и седлом под тарелку,подпружиненную относительно корпусавтулку с седлом под расположеннуюв ее внутренней полости тарелкусо штоком, имеющим проточку для взамодействия с фиксатором, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и уменьшениягидравлического сопротивления приспуске обсадной колонны, подпружиненная втулка жестко связана с тарелкой корпуса, шток имеет дополнительную проточку под фиксатор, асвязанная со штоком тарелка установлена над верхним торцом втулки длявзаимодействия с ним и с нижней цементировочной пробкой..д.2, Клапан по и 1, отличаю щ и й с я тем, что, с целью равномерного распределения нагрузки от Изобретение относится к оснастке обсадных колонн, а именно к устройствам, предназначенным для заполнения обсадных колонн скважинной жидкостью при спуске в скважину и це ментировании обсадных колонн, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо бурение скважин и спуск в нее.труб с последующей изоляцией 1 О их по вышележащих пластов.Известен клапан для обсадных колонн, состоящий из седла, шарового затвора, дросселя с центральным каналом и наконечника 1 .15Однако наконечник клапана имеет продольные сквозные щели, что затрудняет спуск, обсадной колонны, которая зависает в скважинной .жидкости из-за медленного заполнения внутренней полости обсадной колонны.Наиболее близким к предлагаемому является клапан для обсадных колонн, включающий корпус с осевыми отверстиями и седлом под тарелку, подпружиненную относительно корпуса втулку с седлом под расположенную в ее ,внутренней полости тарелку со штоком, имеющим проточку для взаимодействия с фиксатором 2ЗОнедостатками известного клапана яв ляются сложная технология изготовления и сборки, а также большое гидравлическое сопротивление при прохождении через него скважинной жидкости при спуске обсадной колонны. Поскольку гидравлическое сопротивление большое, то по мере спуска колонны обсадных труб увеличивается перепад давления скважинной жидкости между скважиной и внутренней полостью колонны. 4 ОЦель изобретения - упрощения конструкции клапана и уменьшение гидрав,лического сопротивления при спуске обсадной колонны.Укаэанная цель достигается тем, 45 что в клапане обсадной колонны, содеял жащем корпус с осевыми отверстиями и седлом под тарелку, подпружиненную относительно корпуса втулку с седлом под расположенную в ее внутренней полости тарелку соштоком,имеющим: проточку для взаимодействия с фиксатором, подпружиненная втулка жестко связайа с .тарелкой корпуса, шток ,имеет Дополнительную проточку под нижней цементировочной пробки на тарелку, связанную со штоком, последняяимеет на верхнем торце выточку. фиксатор, а связанная со штоком тарелка установлена над верхним торцом втулки для взаимодействия с ним и с нижней цементировочной пробкой.Причем с целью равномерного распределения нагрузки от нижней цементировочной пробки на тарелку, связанную со штоком, последняя имеет на верхнем торце кольцевую выточку.На фиг, 1 показан клапан для обсадных колонн, при спуске обсадной колонны, общий вид; на фиг. 2 - то же, при цементировании обсадной колонны.Клапан для обсадных колонн состоит из корпуса 1 с осевыми отверстиями 2 и седлом 3, подпружиненной втулки 4, имеющей в нижней части жестко связанную с ней тарелку 5 и шайбу 6 с проходными отверстиями, на которой закреплен фиксатор 7, выполненный в виде цангового зажима.Во внутренней полости подпружиненной втулки 4 размещен шток 8, имеющий основную 9 и дополнительную 10 проточки для взаимодействия с фиксатором 7, причем шток 8 связан с тарелкой 11, установленной над верхним торцом, втулки 4 для взаимодействия с седельной его .поверхностью и с нижней цементировочной пробкой (не показано). На верхнем торце тарелки 11 имеется выточка 12 для посадки нижней цементировочной пробки.Клапан устанавливается в нижней части опускаемой в скважину обсадной колонны между трубами 13 и 14 внутри соединительной муфты 15.Клапан работает следующим образом.В процессе спуска обсадной колон ны после каждого свинчивания очередной обсадной трубы и спуске на ее длину по мере погружения колонны в скважинную жидкость, последняя иэ скважины через полость втулки 4 изазор между втулкой и тарелкой 11, зафиксированной фиксатором 7 в верхнем положении, беспрепятственно поступает во внутреннюю полость обсадной колонны, обеспечивая, таким образом, уменьшение гидравлического сопротивления скважинной жидкости,а также быстрое выравнивание давления между скважинной и внутренней полос10639 86 и Составитель В. Род наедактор Т, Мермелштейн Техред Т.Иаточка Корректор А. Иль ПодписнСССР 3ого комитета ий и открытий Раушская наб., д ТиражГосударствелам изобреМосква, Жаказ 10489/35ВНИИП 4 П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,илиа тями обсадной колонны. Одновременнообеспечивается промывка скважиныпри аварийных ситуациях, прихвате обсадной колонны (обвалах, обрушениях,образовании глинистых сальников, заклинивании в желобах и др.),После спуска обсадной колонны дозабоя во внутрь нее вставляют нижнююцементировочную пробку (не показаны)и осуществляют цементирование обсГдной колонны, вытесняя из нее скважин ную жидкость через зазор между втулкой 4 и тарелкой 11 и затем через отверстия втулки 4. Нижняя цементировочная .пробка при.подходе к клапануустанавливается в выточке 12 тарелки 111 и далее воздействует на нее и прижимает к втулке 4, при этом шток,тарелки 11 перемещается и фиксируетсяв цанговом зажиме другой выточкой в нижнем положении, Затем под действием дополнительно создаваемого давления втулка 4 перемещается вниз,сжимая пружину, и сообщает внутреннюю полость обсадной колонны со скважиной, При дальнейшем увеличениидавления разрывается мембрана нижней цементировочной пробки и цементный раствор через ее отверстия и отверстия корпуса поступает в скважину ивытесняет из нее скважинную жидкость. 1Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в снижении материальных затрат,. связанных со спуском. и цементированием обсадных колонн, благодаря простоте конструкции клапана и обеспечению качественного цементирования обсадных колонн