Клапанное устройство для обсадных колонн

СОЮЗ СОРЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 181230 ЕСПУБЛ" кг ЕТЕНИ 2 М 3011559, кл, 166-22УСТРОЙСТВО ДЛЯН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзньинститут по кррастворам, А.А,Абрамов, А.И.Булатои Е,М,Волосниковавидетельство СССРЕ 21 В 34/10, 1986,А М 4729432, кл. 166-31 Изобретение относится к устройствам,применяемым при креплении нефтяных, газовых и др. скважин, и предназначено длярегулируемого самозаполнения обсадной .колонны скважинной жидкостью, уменьшения гидродинамического давления на стенки скважины, снижения веса колонны ипредотвращения обратного движения бурового или цементного раствора из затрубного пространства в колонну,Целью изобретения является повыше-.ние эффективности работы за счет улучше. ния промывки и регулировки заполненияколонны буровым раствором, а также созда. ние универсальной (для корпусного и бескорпусного применения) конструкции,Это достигается тем, что устройствоснабжено дроссельным узлом, запорныйэлемент которого выполнен в виде шарнир- г(57) Использование: регулируемое самоэаполнение обсадной колонны скважинной жидкостью при креплении нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения; устройство содержит запорный элемент дроссельного узла, выполненный в виде шарнирно закрепленной подпружиненной тарели с калиброванным осевым отверстием и концентрично установленного в последнем с возможностью осевого перемещения подпружиненного конуса е калиброванным осевым отверстием. Кроме того, оно содержит корпус дроссельного узла, установленный в осевом канале диска и связанный с последним срезными элементами, 1 з.п, ф-лы, 4 ил. но закрепленной подпружиненной тарели с а калиброванным осевым отверстием и концентрично установленного в последнем с. возможностью осевого перемещения подпружиненного конуса с калиброванным осе- "ф вым отверстием, . ОдКорпус дроссельного узла установлен в СЭ осевом канале диска и связан с последним (ф) срезными элементами. На фиг.1 изображено предлагаемое клаве панное устройство, смонтированное в корпусе в процессе спуска колонны; на фиг. 2 - то же, смонтированное между свинченными трубами обсадной колонны в процессе спуска колонны; на фиг, 3 - то же, во время промывки и цементирования; на фиг. 4 - то же, после цементирования обсадной колонныКлапанное устройство. для обсадных колонн фиг.1) состоит из диска 1, соединенного резьбой с корпусом 2 при корпусном исполнении, дроссельного узла, включающего корпус 3 с проходным каналом, соединенного с диском срезными элементами 4, и смонтированных на кем фиксатора 5 и шарнирно закрепленной откидной тарели 6 с пружиной 7. Тарель 6 имеет калиброванное отверстие 8, частично перекрываемое подвижным дросселем 9; закрепленным на подпружийенной пластине 10, Подвижный дроссель выполнен в виде усеченного конуса 11 с проходным калиброванным отверстием 12. Клапанное устройство содержит запорную тарель 13, подпружиненнуюпружиной 14 и бросовый шар 15 для управления запорной тарелью. При удалении дроссельного узла освободившаяся от фиксации тарель 13 надежно перекрывает проходной канал 17 по поверхности 16.Клапэнное устройство может быть бескорпусным (см. фиг.2) и монтируют его в муфте 18 между соединенными обсадными трубами 19,Работа предлагаемого клапанного устройства заключается в следующем.Обсадную колонну с клапаннымустройством в корпусном или в бескорпусном исполнении спускают в скважину без шара, При этом происходит непрерывное регулируемое заполнение колонны жидкостью через дроссельное отверстие 12 и кольцевое сечение,В результате перепада давления под клэпэнным устройством инад ним подвижный дроссельбудет перемещаться вверх; уменьшая благодаря конусной поверхности 11 проходное кольцевое сечение до полного его перекрытия, После этого раствор в колонйу будет поступать только через калибровайное дроссельное отверстие 12. При выравнивании давления под воздействием пружины 10 подвижный дроссель 9 возвратится в исходное положение. Возможность зашламления отверстий снижается до минимума. Если же оно пройзойдет; то промывкой будет ликвидировано, т.к, основной поток раствора при этом будет проходить через отверстия дроссельного узла, расположенные концентрично корпусу устройства (обсадной трубе), При периодических промывках скважины и цементировании (фиг,З) откидная тарель 6 под воздействием потока раствора повернется, приняв положение, не препятствующее проведению укаэанных технологических операций. После их окончания откидная тарель с дросселем под воздействием пружины 7 возвратится в исходное положение.После спуска обсадной колонны до проектной глубины перед цементированием во5 внутреннюю полость колонны опускаетсяшар 15,который потоком жидкости транспортируется к клапанному устройству до посадки на корпус дроссельного узла 3,перекрывая основной канал 17 и в результа 10 те создавшегося давления в колонне срезаются элементы 4, При этом, потерявжесткую связь с диском 1. корпус дроссель-ного узла 3, с закрепленными на нем откидной тарел ью 6, подвижным. дросселем 9,: .,"5 .фиксатором 5 и шар,под воздействием по - тока раствора, транспортируются на забойскважины, Освободившаяся от фиксированного состояния фиг.4) запорная тарель 13под воздействием пружийы 14 надежно пе 20 рекрывает по поверхности 16 основной канал 17,;предотвращая обратное движение.раствора из затрубного пространства в колонну.Технико-экономическая эффективность25 устройства достигается за счет экономиивремени на спуск обсадной колонны в скважину с учетом отсутствия ее долива, повышения качества цементирования,сокращения металлоемкости и трудоемко 30 сти,Ф о р мул а изобретен и я1. Клапанное устройство для обсадныхколонн, включающее диск с осевым каналоми седлом под шарнирно закрепленный на35 диске подпружиненный тарельчатый клапан, расположенный под диском дроссельный узел, содержащий корпус с проходнымканалом, седлом в верхней части под бросовый шар, седлом в нижней части под эапор 40 ный элемент и связанный с корпусомфиксатор исходного положения подпружи. ненного тарельчатого клапана, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияэффективности работы эа счет улучшения45 промывки и регулирования заполнения колонны буровым раствором, запорный элемент дроссельного узла выполнен в видешарнирно закрепленной подпружиненнойтарепи с калиброванным осевым отверсти 50 ем и концентрично установленного в последнем с Возможностью осевогоперемещений подпружиненного конуса скалиброванным осевым отверстием,2.устройство поп,1,отл ич ающеес я тем, что корпус дроссельного узла устанбвлен в осевом канале диска и связан с последним срезными элементами.1812303 едактор илюкова аказ 1563 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составитель А,Лады ехред М.Моргентал Рцг, 1Коррект