Клапанное устройство для скважины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 21 В 21/00 34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИД под- рельного возможкой с я 331 374 7/22-0 313.06.8107.04 ф.83. Вюл. 9 13К.М. Тагиров и А,Н, Лобкин Северо-Кавказский научнодовательский институт природ азов622,245.7(088.8)1, Авторское свидетельство С 134, кл. Е 21 В 21/00, 1962.Патент США 9 3786864, 66-187, опублик. 1974(протот (57) КЛАПАННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ЖИНЫ, состоящее иэ муфты с кат РУ виа полуком и(21) (22) (46) (72) (71) иссле ных (53) (56) 9 16 налами, установленных в муфте .вижной втулки с каналами и та чатого клапана, штока, связан с втулкой и установленного с ностью взаимодействия,с тарел клапана, отличающее тем, что, с целью расширения технологическйх воэможностей ройства, втулка выполнена под жиненной, а механизм воэдейс штока втулки с тарельчатым к ном выполнен в виде зубчатых муфт с четырехсторонним кула храповым узлом.10 На фиг. 1 показано положение клапанного устройства при эксплуатации продуктивного горизонта; на фиг. 2 - положение устройства в процессе бурения; на фиг. 3 - положение устройства при спуско-подъемных операциях и наращивании инструмента; на Фиг. 4 " узел механизма взаимодействия штока втулки с тарельчатым клапаном; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг, 4.Устройство состоит иэ корпуса 1, тарельчатого клапана 2, муфты 3 с 60 каналами 4, в которой размещена втулка 5 с каналами 6, штоком 7 и пружиной 8. Для предотвращения взаимного радиального смещения служит выступ 9 на втулке 5. 65 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышпенности, а именно к клапанным устройствам для . эксплуатации, освоения и ремонта скважины.Известно клапанное устройство, включающее втулку, клапан, перекрывающий проходное отверстие втулки. Клапан имеет ловильную головку под овершот для его извлечения иэ скважины 1 З.Недостатком этого устройства является необходимость использования канатной техники для извлечения клапана на поверхность.Кроме того, устройство не пере крывает со стороны забоя внутреннее сечение труб, что исключает капитальный ремонт скважины без их глушения.Известно также клапанное устройст 0 во для скважины, состоящее иэ муфты с каналами, установленных в муфте подвижной втулки с каналами и та. рельчатого клапана,штока, связанно. го с втулкой и устайовленного с воэможностью взаимодействия с тарелкой клапана 2 3.Однако известное устройство не дает возможности использовать его в скважине при спуско-подъемных операциях, бурении и эксплуатации без подъема его на поверхность.Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.Поставленная цель достигается35 тем, что в клапанном устройстве для скважины, состоящем иэ муфты с каналами, установленных в муфте подвижной втулки с каналами и тарельчатого клапана, штока, связанного с втулкой и установленного с возможностью взаимодействия с тарелкой клапана, втулка выполнена подпружиненной, а механизм взаимодействия штока втулки с тарельчатым клапаном выполнен в виде зубчатых полумуфт с четырехсторонним кулачком и храповым узлом. На корпус, навернут породораэрушающий инструмент 10, Клапан 2 подпружинен конической пружиной 11, Рукоятка клапана заканчивается восьмизубойведущей полумуфтой 12, которая взаимодействует с ведомой полумуфтой 13.Муфта имеет скошенные в одну сторону зубцы, что дает возможностьпередвигать ее лишь в одном направлении, например, только по часовойстрелке. Благодаря этому, клапан 2при переходе из горизонтальногоположения в вертикальное способенперемещать кулачок 14 на 90 о. Привозвращении клапана 2 (под действиемпружины 11)иэ вертикального положения в горизонтальное, он не действует на кулачок 14, поскольку ведущая полумуфта 12 скользит по скосамзубцов ведомой полумуфты 13. Полумуфта 13 выполнена заодно с четырехсторонним кулачком 14, имеющим храповое колесо 15 и на отдельной оси храповик 16.Назначение храпового механизма -удерживать кулачок 14 в заданномположении, когда клапан 2 возвращается иэ вертикального положения вгоризонтальное. Пружина 11, клапан 2с восьмиэубой полумуфтой 12 и полумуфтой 13, кулачком 14 храповым колесом 15 свободно сидят на оси 17.Устройство работает следующимобразом.Рассматривая работу устройства,необходимо иметь ввиду следующее.Клапан 2 способен перемещатьсяиз горизонтального положения в вертикальноетолько под действием потока промывочного агента, а иэ вертикального в горизонтальное - поддействием пружины 11, когда воздействие потока на клапан прекращается.При перемещении клапана 2 иэ горизонтального положения в вертикальное кулачок 14 поворачивается на90 против часовой стрелки, а привозвращении клапана в исходное положение кулачок 14 остается без движения ввиду наличия скосов в зубчатых полумуфтах 12, 13 и храповогоузла 15,16.Воздействуя потоком промывочногоагента на клапан 2,можно зафиксироватьодно из трех положений устройства.Положение при эксплуатации продуктивного горизонта.Клапан 2 перекрывает внутреннююполость инструмента, Каналы 4 н, 6совмещены,Положение при бурении.В этом случае клапан 2 занимаетвертикальное положение. Внутренняяполость инструмента открыта, каналы4 и 6 перекрыты.Положение, соответствующее процессу спуско-подъемных операций илинаращиванию инструмента,Клапан 2 занимает горизонтальноеположение, внутренняя полость инструмента перекрыта,. каналы 4 и бперекрыты.Процесс капитального ремонта скважины, например, разбуривание песчаной 5пробки без глушения скважины, протекает в следующем порядке.Предлагаемое устройство совместно с породоразрушающим инструментомнаходится в скважине над песчаной 10пробкой. В трубу закачивают промывочный агент и устройство из.положения эксплуатации переводят в положение бурения, При перемещении клапана 2 из горизонтального положения в вертикальное (клапан перемещаетсяна 90 п) ведущая полумуфта 12, взаимодействующая с ведомой полумуфтой 13, которая имеет четырехсторонний кулачок. 14 и храповое колесо 15, передвигает этот свободно сидящийна оси 17 блок, также на 90 о и стопорит с помощью храпового узла 15,16 в этом положении. В этот момент .шток 7 перемещается с углублениякулачка 14 на его выступ и, сжимая пружину 8, перемещает втулку 5, при этом каналы 4 и 6 перекрываются. Устройство находится в положении, соответствующем процессу бурения.По окончании процесса разбуривания песчаной пробки прекращают подачу промывочного агента.Клапан 2 под действием пружины 11 занимает горизонтальное положение, ведущая полумуфта 12 скользит по скосам ведомой полумуфты 13, которая застопорена храповым механизмом.Кулачок 14 в это время остается без движения, каналы 4 и бф- перекрыты. Устройство занимает положение, соответствующее спуску-подъему.Чтобы перейти к процессу эксплуатации продуктивного горизонта, необходимо прокачать промывочный агент для перевода клапана 2 в вертикальное положение, при этом кулачок 14 переместится на 90 е, шток 7 опустится во впадину кулачка 14, втулка 5 переместится вниз, и произойдет совмещение каналов 4 и б, При снятии напора промывочного агента клапан 2 займет горизонтальное положение, кулачок 14 останется без движения. Устройство занимает поло,жение, соответствующее эксплуатации продуктивного горизонта.1010254 17 Ф я,4 Составитель И. КепкРедактор 3. Шандор Техред И.Гайду рректор Е. Рош дписн нлиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 2429/19 ВНИИПИ по 113035, Тираж 601 Поосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, Е, Рауйская наб.; д.