Противовыбросовый клапан

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДМНДЬСМ3) Приоритет Опубликовано 30.06.82. Бюллетень Рв 24 по делан нзабретен н открытнй 53) УДК 622.246.Дата опубликования описан 6.82 72) Авторы изобретен чухр С,А, Кате Н. Герасименко Б.А. Кузнецовзаявите 54) ПРОТИВОВЫБРОСОВЫЙ КЛА крытого полествляется осуещен исп ях обоимы. Вльзуют гидродерживающие ожении при па осистеме. Цинт ольной па 1Изобретение относится к бурению на нефть и газ и может быть использовано в ус 1 ройст вах для предотвращения выброса промывочной жидкости и пластовых флюидовИзвестен противовыбросовый клапан, 5 содержащий корпус, обойму, установленную с воэможностью осевого перемещения относительно корпуса, запорный элемент с цапфами и узлом фиксации.1 ОЗапорным элементом клапана я вляется поворотный шар с осевым равно- проходным отверстием, Цапфы запорного элемента выведены через уплотнения наружу вращающегося корпуса кла"5 пана, соединенного на резьбе с переходником ствола вертлюга и рабочей трубой. На цапфы надеты шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с рейками, жестко укрепленными на обойме, охватывающей корпус клапана. Обойма фиксируется от поворота на корпусе клапана штифтами, входящими в продольные пазы обоймы,Перевод клапана из о жения в закрытоепри осевых перемкачестве приводацилиндры и пружины,клапан в закрытом подении давления в гидлиндры соединены с кнелью гибкими штанга Недостатком указанного клапана является низкая надежность управления работой клапана, поскольку использование для управления заборным элементом внешнего источника энергии, например гидропривода, влечет за собой усложнение конструкции, При отсутствии внешнего источника энергии управление запорным устройством невозможно.Цель изобретения - повышение надежности управления работой клапа на эа счет энергии восходящего потока флюида.939730 Использование энергии восходящего потока флюида для автоматического проходного сецения бурильных труб при возникновении газонефтепроявления позволяет существенно упростить конструкцию противовыбросового клапана, Возможность перехода на режим ручного управления повышает надежность его работы. 50 55 3Указанная цель достигается тем,что обойма размещена в корпусе иимеет в нижней части дросселирующийэлемент, а корпус выполнен с пазом,имеющим на одной из стенок выступ,причем узеЛ фиксации запорного эле мента жестко связан с одной из цапфи выполнен в виде хвостовика с двумя взаимно перпендикулярными кулачками, установленными с возможностью взаимодействия с выступом корпуса,Дросселирующий элемент выполнениз эластичного материала в Формеусеченного конуса с большим основанием со стороны обоймы. На Фиг,1 изображен противовыбросовой клапан; продольный разрезв открытом положении; на Фиг,2 то же, в закрытом положении; наФиг.3 - вид А на Фиг.1; на фиг.4 -вид Б на Фиг,2; на фиг.5 - изображено положение кулачков при ручномрежиме работы в открытом положении;на фиг.6 - то же, в закрытом положении,Противовыбросовый клапан содержит корпус 1, обойму 2, запорныйэлемент 3 с опорными цапфами 4 идросселирующий элемент 5. В стенке корпуса выполнен продольный паз6, на одной из стенок которого имеется выступ 7. В корпусе установлена обойма, представляющая собойразьемный цилиндрический стакан,внутри которой помещен запорный элемент 3 а в нижней цасти закреплендросселирующий элемент 5. Для герметизации сопрягающихся поверхностейобоймы с корпусом и запорным элементом имеются уплотнительные кольца 8.Одна из цапф поворотного шара имеетхвостовик 9, выведенный в продольный паз корпуса. Мвостовик снабжен.,двумя взаимно перпендикулярными кулачками 10 и окончивается квадратомпод ключ для ручного управления.Дросселирующий элемент выполнен изэластичного материала, например рези.ны, в форме усеченного конуса сбольшим основанием со стороны обоймы.Устройство работает следующим образом,Противовыбросовый клапан устанавливается преимущественно под ведущей трубой. В процессе нормального бурения клапан открыт. 0 15 20 25 30 35 40 4Обойма 2 с запорным элементом 3 находится в нижнем положении, один из кулачков 10 хвостовика 9 введен в зацепление с выступом 7 продольного паза 6 (Фиг,1 и фиг.3). При газонефтепроявлении пластовый флюид выталкивает промывочную жидкость к устью скважины и в бурильных трубах возникает восходящий поток, На дросселирующем элементе 5 возникает перепад давления. Дросселирующий элемент 5 сжимается, проходное отверстие сужается и перепад давления увеличивается, При достижении определенной величины перепада давления обойма 2 с запорным элементом 3 перемещается вверх, кулачок 10 опорной цапфы 4, взаимодействуя с выступом 7 продольного паза, поворачи" вается на 90(фиг.4). Запорный элемент 3, вращаясь в обойме 2, перекрывает проходное сечение труб, Обоймасвоей верхней частью упирается в торец ведущей трубы и останавливается (Фиг.2). При ликвидации газонефтепроявления путем закачки в бурильные трубы, утяжеленной промывочной жидкости над клапаном создается давление, превышающее забойное. При этом обойма с запорным элементом 3 перемещается вниз. Второй кулачок, взаимодействуя с выступом 7 продольного паза, поворачивается в обратном направлении на 90 и запорный элемент 3, вращаясь в обойме 2, открывает проходное сечение труб.Для перевода клапана на режим ручного управления обойму 2 смещают в одно из крайних положений, верхнее или нижнее, кулацки 10 выводят из зацепления с выступом 7 продольногоо паза и разворачивают на 180 В этом положении управление осу-.ществляется вручную, Для переводаклапана с ручного на автоматическийрежим работы операцию производятв обратной последовательности.Формула изобретения 1. Противовыбросовый клапан, содержащий корпус, обойму, установленную с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, запорный элемент с цапфами и узлом фиксации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности управления работой клапана за 1 О счет энергии восходящего потока флюи да, обойма размещена в корпусе и имеет в нижней части дросселирующий элемент, а корпус выполнен с пазом, имеющим на одной из стенок 15 выступ, причем узел фиксации запорного элемента жестко связан с одной из цапф и выполнен в виде хвостовика с двумя взаимно перпендикулярными кулачками, установленными с возможностью взаимодействия с выступом корпуса.2. Клапан по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дросселирующий элемент выполнен из эластичного материала в форме усеченного конуса, с большим основанием со стороны обоймы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СНА У 3941348,кл.251-58, опублик,1976 (прототип),939730 иг,аж 623 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 фиг. 4 8 НИИПИ Заказ 4623/49 фиг.5