Клапан для обсадных колонн

(51) 4 Е 21 В 17/00 34/06 Я(о, ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЩВИБО Я 1п ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(7) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Авторское свидетельство СССР В 419615, кл. Е 21 В 34/12, 1974.Авторское свидетельство СССР В 1120093, кл, Е 21 В 34/12, 1983(54)(57) КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающий корпус с седлом, конусную тарелку, установленный с возможностью осевого перемещения относительно корпуса дроссель с радиальными каналами, втулку, зафиксированнуюсрезными элементами в исходном положении, отличающийсятем, что, с целью обеспечения надежности в работе клапана путем повышения его герметичности, он снабженуплотнительной манжетой с предохранительным кольцом на ее верхнейчасти, установленной с возможностьюосевого перемещения под конуснойтарелкой, причем последняя имеетседло под бросовой шар и расположена и верхней части дросселя.50 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и можетбыть использовано при цементированиискважин,Целью изобретения является повышение надежности клапана в работепутем повышения его герметизации.На фиг.1 изображен клапан в исходном положении; на фиг.2 - положениеклапана в момент закачки цементногораствора, на фиг.З - клапан в закрытом положении.Клапан имеет корпус 1 с седлом 2и диском (ограничителем) 3 с периферийными каналами. В осевом каналекорпуса 1 установлен дроссель 4,верхняя часть которого снабжена конусной тарелкой 5, имеющей на наружной поверхности уплотнительный элемент 6. Ниже тарелки дросселя размещена эластичная самоуплотняющаясяманжета (диафрагма) 7 с предохранительным кольцом 8 на ее верхней части, предохраняющим диафрагму отпродавливания в отверстия тарелкидросселя 4.Диафрагма 7 и кольцо 8имеют возможность смещаться относительно дросселя 4 до упора 9. Втулка 10, имеющая на внутренней поверхности срезной буртик 11, служит дляперекрытия дроссельного радиальногоотверстия 12. Кольцевые уплотнения13 служат для герметизации зазорадроссель - закрывающая втулка,Стяжная гайка 14 удерживает закрывающую втулку 10 от самопроизвольного перемещения относительно дросселя.Разрезной пружинный замок 15 удерживает дроссель 4 относительно ограничителя 3, жестко связанного с корпусом 1, что предохраняет клапан от преждевременного закрытия в случае забивания дроссельного отверстия 12.Срезной буртик 11 закрывающей втулки 10 предохраняет пружинный замок 15 от преждевременного выключения, Конусная тарелка 5 имеет седло под бросовый шар 16, который служит для включения клапана в работу.Клапан работает следующим образом, В исходном положении (фиг.1) кла.пан устанавливается выше башмака обсадной колонны, после чего производится спуск последней в скважину.В процессе спуска происходит само- заполнение колонны через отверстияФ 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 дросселя 4. При этом разрезной пружинный замок 15 с помощью стяжной гайки 14 фиксирует дроссель 4 относительно ограничителя 3, обеспечивая тем самым надежную фиксацию дросселя 4 относительно корпуса 1 даже в случае забивания отверстий дросселя 4 частицами породы. При этом эластичная диафрагма 7 находится в верхнем положении, т.е. прижата к тарелке 5. От продавливания в отверстия тарелки ее предохраняет кольцо 8. При промежуточных промывках под воздействием потока жидкости эластичная диафрагма 7 с кольцом 8 смещается до упора 9, что предохраняет ее от размыва и снижает гидравлическое сопротивление клапана.После спуска обсадной колонны до забоя в процессе промывки скважины спускают шар 16, который занимает свое рабочее положение (фиг,2), Шар 16, дойдя до седла 2, перекрывает его осевой канал и надавливает на тарелку 5. В результате повысившегося давления происходит срезка кольцевого буртика 11 и выключение разрезного пружинного замка 15, Дроссель 4 перемещается в нижнее положение, происходит перекрытие закрывающей втулкой 10 боковых отверстий 12 дросселя, что обеспечивает дополнительную герметизацию клапана в случае попадания посторонних предметов между седлом 2 и тарелкой 5. В этом положении производят закачку и продавливание цементного раствора. После получения сигнала "Стоп" давление в колонне сбрасывают.Под действием давления цементного раствора дроссель 4 (фиг,З) перемещается в верхнее положение до упора в седло 2, клапан закрывается. Наличие на наружной поверхности тарелки 5 уплотнительного элемента б обеспечивает надежную герметизацию в месте контакта. Перекрытие дроссельного отверстия 12 закрывающей втулкой 10, а также наличие самоуплотняющейся диафрагмы 7 ниже тарелки клапана позволяет сохранить герметичность клапана даже в случае попадания посторонних предметов между седлом и тарелкой дросселя.12 13166 Составитель В. РодинаРедактор И. Николайчук Техред О,Ващишина Корректор С. 1 декма з 758/42 ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 548 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш