Клапан

) (11) 51) 4 Е 21 В 17/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ГО Ьи АТ"17 Г;. , ;,РР ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) КЛАПА скии г ватель сударстве кий и про промышлен но пад В.А.Х шудов тво СССР О, 1974. зер- личе ности (72) ЕС.В и Г.В,Крам (53) 622,2 (56) Автор Ь 419615,Патент кл, 166-22 жнов, УРров(57) Изобретение относится к бу нефтяных и газовых скважин и пр назначено для перекрытия перехо канала труб от прямого или обра тока жидкости под действием пер давления, Цель изобретения - по ние надежности работы при расши технологических возможностей. Кл содержит корпус 1, двухсторонни садочный элемент в виде упругой резной металлической шайбы 8 и новленных с ее торцовых сторон кально друг к другу резинометал490246 бы 811 ри заходе пара в седло 11 спосадкой на шайбу 8 он перекрываетканал бурильных труб от обратноготока жидкости 11 ри этом давление вскважине растет и при достижениирасчетной величины шар продавитсячерез шайбу 8 в верхнее положение,формируя прямой клапан, При необхо О димости изменить рабочее давлениепроизводится замена шайбы 8 на другую и осуществляется новый спуск кла.пана на инструменте в скважину,1 зи, А-лы, Я илИзобретение относится к бурению 20нАтяпчх и газовых скважин и преднд ндч, тся лля перекрытия переходнл л кдпд:1 труб лт прямого или обрдгплл тлкд жидкости плд действием пс рс пддд лдн.пений определенной вели чп 1 я 1,: мел к кп.днд с перекрывающим его снс рху пдрм; нд Аиг 4 - тл же, с ;1 крындюи,им"л снизу шдр нд 35 Аиг, 5 и б - рд резная шайба, вариднты нып. де шя; пд фиг, 7 - верхняя ;,.пн 1 м гдллическдя диаАрагмд; нд фиг. 8 - нижняя резиплмезалпическдя дидАрдгмд. 40Ксд:д: состоит из корпуса 1, на клнцдх к тлрлгл внутри и снаружи ны - пллнснь 1 розьбь. 2 и 3, Рнутренняя коническая резьба 2 переходит н цилпндричсскую резьбу 4, н которую ннорачи нд:я 1 дйкд э, 1 иже гайки 5 устдндв - лпндется нс.рхнее резиновое седло 6, нрхняя ре зинс 1 метдллическая диафрдг 7, рдзрсзндя металлическая шайба Ь с р 1 зрезлм 9, установленные зеркаль 50 пл нсрхппм - нижняя резинлметдлли - ч;кдя дидфрдгмд 10 и нижнее резинлзл сс длл 11, Для исключения здтека - ния резины седла 1 в разрез 9 рдзрезнлй пдибы 8 и обеспеченияерме 55 тирании разреза 9 цидАрдгмы 7 и 1 О ньпллпены в ниде резиновых шайб 12 с сс ктс 1 рнккми выемками 13, н которых при умирлнаны металлические (четыре,клй диаАрдгмы 7 и резинового седла1. Герметизация клапана от прямогои обратного тока жидкости достигается при помощи бросового металлического шара, йн имеет ограничитель перемещения, выполненный в виде подпружиненнои относительно корпуса 1 нгул.ки 16, 1 айба Я может быть выполне дв ниде резиновой шайбы 12 с секторными выемками 13, н которых пригумирондны металлические секторы 14, Приэтом диафрагмы 7 установлены с влзмлжностью перекрытия разреза шай.1 с:ь и ,брстения - повышение на.жплс гп рдблты прп расширении тех -н л пчелкин нл м ждлсгей клдпднд,1 зд фп .схм,.тично плкдзан клапан, рд 1,с з; н, Лп .- сечение Л-Л пд дп . 1; нд фиг, 3 - посддочныи шесть) секторы 4. Резинометаллические дидАрагмы 7 расположены так, что один из секторов 14 перекрывает разрез 9 металлической разрезной шайбы Я, Причем разрез 9 разрезной шайбы 8 клапана выполнен или параллельно (Аиг. 5), или под углом к оси, или н виде ступенчатого замкового разрез (Аиг б)Герметизация клапана от прямого и обратного тока жидкости достигается при помощи бросового металлического шдрд 15,Для исключения уноса вниз шара 15 под седлом 1 устанавливается ограничигель перемещения шара 15, состоящий из распорной вгулки 16, в прорези 7 которой при помощи ребер 18 установлен центратор 19 с нставленным полым штоком 20 с надетой пружинли 21.Клапан работает следующим образом.Корпус 1 сл всеми деталями, кроме пара 5, собранными и заАиксированными гайкой 5, устанавливается над долотом (при необходимости н любом месге) и спускается в скважину, где по мере необходимости проводятся работы, не требующие перекрытия канала бурильных труб, например при бурении (фиг1), Вар 5 бросается в бурильные трубы по мере необходимости для выполнения той или иной технологической операцииЕсли, например, появилась необходимость в определении пластового давления, то промывка (или бурение) останавливается, отворачивается квадрат п 1 я штанга и в бурильные трубы .срдсындется шар 15, Зайдя в верхнееседло 6 и диафрагму 7 шар 15 садится на разрезную металлическую шайбу 8, образуя прямой клапан (фиг, 3).После определения давлением, что шар 15 установился в седле 6, закрывают превентор и в затрубное пространство эакачивают жидкость с плотностью ниже, чем у бурового раствора(например, воду). По мере закачивания воды в кольцевое пространстводавление в нем на устье будет расти,Зная избыточное давление на устье,величину столба воды в кольцевомпространстве и величину столба бурового раствора в кольцевом пространстве, расчетом определяют пластовоедавление,После проведения исследований поопределению пластового давления сотсечкой столба бурового раствора втрубах от жидкости, находящейся вкольцевом пространстве, требуетсяпромыть скважину прямой циркуляциеидля удаления воды и пластового флюида, поступившего в скважину в процессе испытания,С этой целью в бурильных трубахсоздается заранее известное по величине избыточное давление, под действием которого шар 15 продавливаетсячерез металлическую разрезную шайбу 8 и садится на полый шток 20, ограничивающий его дальнейшее перемещение вниз, При продавливании шара15 через разрезную шайбу 8, имеющийся разрез 9 увеличивается в сечении,обеспечивая пропуск шара 15, Однаконарушения герметичности не происходит благодаря наличии герметизируищих элементов резинометаллическойдиафрагмы 7 и резинового седла 6,Резинометаллическая диафрагма 7 обеспечивает перекрытие разреза 9 разрезной шайбы 8 за счет перемещенияметаллических секторов 4, которыепо мере роста давления в той же степени прижимаются к разрезной шайбе8, перекрывая полностью разрез 9 иисключая затекание резины седра 6в разрез 9, Окончательно герметизация проходного канала клапана завершается одним из резиновых седел(6 и 11),Шток 20, фиксируя шар 15 по осикорпуса 1 и поджимая его пружиной 21к нижнему седлу 1 и далее к разрезной шайбе 8, образует обратный клапан (фиг, 4). Для перевода при необходимости обратного клапана в прямой следует загерметизировать устье скважины превентером и подавать (цементировочнымагрегатом или буровым насосом) буровой раствор в затрубное пространство.При этом пружина 21 и восходящийпоток жидкости обеспечит заход шара 10 15 в нижнее резиновое седло 11 с посадкой на разрезную шайбу 8 и перекрытием канала бурильных труб от обратного тока жидкости, Давление вскважине при этом будет расти и последостижения расчетной величины, шарпродавится через разрезную шайбу 8 вверхнее положение, формируя прямойклапан,Давление, при котором клапан перв 20 водится из положения "Прямой" в положение "Обратный" или наоборот, задается заранее из технологических соображений и обеспечивается установкойсоответствующей разрезной шайбы,При очередном подъеме бурильногоинструмента из скважины осуществляется ревизия деталей клапана, а принеобходимости изменить рабочее давление производится замена разрезной30 шайбы на другую и осуществляется новый спуск клапана на инструменте вскважину с шаром или без него в зависимости от поставленных задач,формула изобретения1. Клапан, содержащий корпус,двухсторонний посадочный элемент подбросовый шар и установленный под по 40 садочным элементом ограничитель перемещения шара, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы при расширении технологических возможностей, двухсторон 45 ний посадочный элемент выполнен ввиде упругой разрезной металлическойшайбы и установленных с ее торцовыхсторон зеркально друг другу резинометаллической диафрагмы и резинового50 седла, а ограничитель перемещенияшара выполнен в виде подпружиненнойотносительно корпуса втулки,2, Клапан по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что резинометаллическая диафрагма выполнена в виде резиновой шайбы с секторными выемками и пригумированных в них металлических секторов, причем резинометалли1490246 шайбы металлическим сектором резинометаллической диайрагмы,А-А 18 д иг еда оррект зор 79 Тираж 514 ого комитета по изобретения 35, Москва, Ж, Раушская аказ сударстве 11ательский комбинат "Патент", г. Ужгород Производствен агарина, 101 ческие диафрагмы установлены с возможностью перекрытия разреза упругой витель В,Родд М,Ходанич Подписное открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5