Клапан для обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) (1 1 34 10 1)4 Е ТЕНИЯ институт барино берман 98,956.тво СССР4/ 10, 1983. 17 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначенодля строительства скважин и цементирования обсадных труб. Цель изобретения - упрощение конструкции. Клапансодержит корпус 1 с центральным и радиальными каналами 4. В центральномканале установлен запорный элемент 6в виде поплавка. Над элементом 6 размещено седло 5. Корпус 1 имеет выступ 2, являющийся ограничителем пе1339234 35 40 ремещения элемента 6, В его нижнейчасти установлена опрессовочная диафрагма 11. Каналы 4 выполнены подседлом 5, а выступ 2 расположен междуканалами 4 и седлом 5. Диафрагма 11выполнена в виде шайбы, установленной в нижней части элемента 6, и имеет расположенное по ее наружному диаметру концентрично элементу 6 корончатое кольцо 12. Корпус 1 соединяютс колонной труб и спускают в скважину. Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к строительству скважин, а именно к цементированию обсадных колонн.:)Цель изобретения - упрощение конструкции клапана.На чертеже представлен клапан для обсадных колонн в положении при опрессовке, продольный разрез. 10Клапан для обсадных колонн состоит иэ корпуса 1, имеющего в нижней части выступ 2 с уплотнителем 3, расположенный между радиальными каналами 4 для прохождения раствора и седлом 5, 15 установленным в центральном канале корпуса над запорным элементом 6, выполненным в виде поплавка.Выступ 2 является ограничителем перемещения запорного элемента 6. 20 Сверху седла 5 установлена крьппка 7, .содержащая каналы 8 для прохода раствора и направляющую втулку 9 для перемещения в ней стержня 10, соединенного с запорным элементом 6. В ниж ней части запорного элемента 6 установлена разрушаемая диафрагма 11, выполненная в виде шайбы и имеющая расположенное по ее наружному диаметру концентрично запорному элемен ту 6 корончатое кольцо 12. Соединение диафрагмы 11 с запорным элементом 6 и корончатым кольцом 12 осуществляется при помощи гаек 13 и 14. Наружная поверхность запорного элемента 6 и взаимодействующая с ним внутренняя поверхность седла 5 снабжены магнитными системами, состоящими из магнитов 15, полюсников 16 и немагнитных прокладок 17 (иэ фтороРаствор, находящийся в скважине, через каналы попадает в корпус 1, приподнимает элемент 6 и перемещаетвверх до упора кольца 12 в седло 5.После заполнения колонны труб раствором под давлением жидкости, движущейся сверху вниз, элемент 6 перемещается и упираясь торцом кольца 12 на выступ 2, перекрываетпроходное сечение колонны труб.1 ил. Власта или резины). В целях обеспечения оперативной монтажеспособностии замены диафрагмы, седло 5 и крьппка 7 соединены с корпусом при помощирезьбы. Выполнение запорного элемента в виде поплавка обеспечиваетсязаполнением его полости 18 воздухоми перекрытием ее заглушкой 19, кото-,рая прижимается гайкой 13, обеспечивающей удержание диафрагмы 11. Корпус 1 клапана соединяется с колоннойтруб 20 и снабжается снизу башмаком 21. Клапан работает следующим образом.После выбора давления опрессовки, что определяет необходимую толщину диафрагмы 11, последняя соединяется с запорным элементом 6 и корончатым кольцом 12 при помощи гаек 13 и 14. Запорный элемент 6 опирается через диафрагму 11 корончатым кольцом 12 на выступ 2, и в корпус 1 вкручиваются седло 5 и крьппка 7. При этом стержень 10 запорного, элемента 6 вставляется в направляющую втулку 9 крьппки 7. Корпус 1 соединяется с колонной труб 20 и опускается в скважину. При этом раствор, находящийся в скважине, попадая через каналы внутрь корпуса 1, приподнимает запорный элемент 6 и перемещает его вверх до упора корончатого кольца 12 в седло 5. Раствор заполняет внутреннюю полость колонны труб, проходя радиальные каналы 4, под диафрагмой 11, в зазоры между корончатым кольцом 12 н корпусом 1, в щели корончатого кольца 12, которые образуются между ним и седлом 5, в зазор между седлом 5 и эаЗаказ 4195/23 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфйческое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,порным элементом 6, который не можетперекрыть проходное сечение, так каккорончатое кольцо 12 через диафрагму 11 удерживает его на некотором5расстоянии от седла 5, и через каналы 8 в крышке 7,По окончании спуска колонны труби ее заполнения раствором на устьек ней подсоединяется опрессовочноеи цементировочное оборудование, после чего приступают к опрессовке колонны труб. При этом под давлениемжидкости, движущийся сверху вниз,запорный элемент 6 перемещается вниз, 15и, опираясь гладким торцом корончатого кольца 12 на выступ 2 с уплотнителем, перекрывает проходное сечениеколонны труб. Давление в скважинеподнимается до опрессовочного и выдерживается определенное время, Затем давление повышается до разрушениядиафрагмы 11, что приводит к смещению вниз запорного элемента 6 доупора в башмак 21 и разъединению с 25корончатым кольцом 12. Проводится заполнение затрубного пространства цементным,раствором через образовавшиеся зазоры между седлом 5, запорнымэлементом 6, корончатым кольцом 13и по радиальным каналам 3. После завершения прокачивания цементного раствора и снижения давления внутритруб, запорный элемент 6 под воздействием Архимедовой силы, а также магнитных сил системы на поверхности за 35 порного элемента 6 и седла 5 закрывается, обеспечивая разобщение эатрубного и внутритрубного пространства. Наличие магнитов 15, полюсников16 и немагнитных колец 17 на поверхности запорного элемента 6 и седла 5обеспечивает надежное перекрытие иудержание запорного элемента 6 в закрытом положении (удержание обеспечивается тем, что контактирующие междусобой полюсники седла и запорногоэлемента обладают противоположнымнполюсами). Формула изобретения Клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и радиальными канаЛами, установленный в центральном канале корпуса запорный элемент в виде поплавка, расположенное над запорным элементом седло, ограничитель перемещения запорного элемента и разрушаемую диафрагму, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, радиальные каналы в корпусе выполнены под седлом, а ограничитель перемещения запорного элемента расположен между последними, причем разрушаемая диафрагма выполнена в виде шайбы, установленной в нижней части запорного элемента, и имеет расположенное по ее наружному диаметру концеитрично запорному элементу корончатое кольцо.