Клапанное устройство для скважины

 

КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИНЫ, состоящее из муфты с каналами , установленных в муфте под .вижной втулки с каналами и тарельчатого клапана, штока, связанного с втулкой и установленного с возможностью взсшмодействия.с тарелкой клапана, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства , втулка выполнена подпружиненной , а механизм воздействия штока втулки с тарельчатым клапаном выполнен в виде зубчатых полумуфт с четырехсторонним кулачком и храповым узлом. (Л INO 01 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕ(ИИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ( (21) 331 374 7/22-0 3 (22) 13.06.81 (46) 07.04 .83. Вюл. 9 13 (72) К.М. Тагиров и А.Н. Лобкин (71) Северо-Кавказский научноисследовательский институт природных газов (53) 622.245.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 163134, кл. E 21 В 21/00, 1962.

2. Патент CIA 9 3786864, кл. 166-187, опублик. 1974(прототип) . (54) (57) KJIAIIAHHOE УСТРОИСТВО (ЛЯ

СКВАЖИНЫ, состоящее иэ муфты с ка3(5н Е 21 В 34/06; Е 21 В 21/00 налами, установленных в муфте под. вижной втулки с каналами и тарельчатого клапана, штока, связанного с втулкой и установленного с возможностью взаимодействия,с тарелкой клапана, отличающееся тем, что, с целью расширения технологическйх воэможностей устройства, втулка выполнена подпружиненной, а механизм воздействия штока втулки с тарельчатым клапаном выполнен в виде зубчатых полумуфт с четырехсторонним кулачком и храповым узлом.

1010254

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 A-A 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).

Недостатком этого устройства является необходимость использования канатной техники для извлечения клапана на поверхность.

Кроме того, устройство не пере- 15 крывает со стороны забоя внутреннее сечение труб, что исключает капитальный ремонт скважины без их глушения.

Известно также клапанное устройст во для скважины, состоящее иэ муфты с каналами, установленных в муфте подвижной втулки с каналами и та рельчатого клапана,„штока, связанного с втулкой и устайовленного с воэможностью взаимодействия с тарелкой клапана f2 ).

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 достигается

35 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 втул-40 кой и установленного с возможностью взаимодействия с тарелкой клапана, втулка выполнена подпружиненной, а механизм взаимодействия штока втулки с тарельчатым клапаном выполнен в ви-45 де зубчатых полумуфт с четырехсторонним кулачком и храповым узлом.

На корпус, навернут породораэру. шающий инструмент 10. Клапан 2 подпружинен конической пружиной 11. Рукоятка клапана заканчивается восьмизубой ведущей полумуфтой 12, которая взаимодействует с ведомой полумуфтой 13.

Муфта имеет скошенные в одну сторону зубцы, что дает возможность передвигать ее лишь в одном направлении, например, только по часовой стрелке. Благодаря этому, клапан 2 при переходе из горизонтального положения в вертикальное способен перемещать кулачок 14 на 90о. При возвращении клапана 2 (под действием пружины 11) иэ вертикального положения в горизонтальное, он не действует на кулачок 14, поскольку ведущая полумуфта 12 скользит по скосам зубцов 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 заданном положении, когда клапан 2 возвращается иэ вертикального положения в горизонтальное. Пружина 11, клапан 2 с восьмиэубой полумуфтой 12 и полумуфтой 13, кулачком 14„ храповым колесом 15 свободно сидят на оси 17.

Устройство работает следующим образом.

Рассматривая работу устройства, необходимо иметь ввиду следующее.

Клапан 2 способен перемещаться из горизонтального положения в вертикальное только под действием потока промывочного агента, а иэ вертикального в горизонтальное — под действием пружины 11, когда воздействие потока на клапан прекращается.

При перемещении клапана 2 иэ горизонтального положения в вертикальное кулачок 14 поворачивается на

90 против часовой стрелки, а при возвращении клапана в исходное положение кулачок 14 остается без движения ввиду наличия скосов в зубчатых полумуфтах 12, 13 и храпового узла 15,16.

Воздействуя потоком промывочного агента на клапан 2,можно зафиксировать одно из трех положений устройства.

Положение при эксплуатации продуктивного горизонта.

Клапан 2 перекрывает внутреннюю полость инструмента. Каналы 4 н, 6 совмещены.

Положение при бурении.

В этом случае клапан 2 занимает вертикальное положение. Внутренняя полость инструмента открыта, каналы

4 и 6. перекрыты.

Положение, соответствующее процессу спуско-подъемных операций или наращиванию инструмента.

1010254

Клапан 2 занимает горизонтальное положение, внутренняя полость инструмента перекрыта,. каналы 4 и 6 перекрыты.

Процесс капитального ремонта скважины, например, разбуривание песчаной 5 пробки без глушения скважины, протекает в следующем порядке.

Предлагаемое устройство совместно с породоразрушающим инструментом находится в скважине над песчаной 10 пробкой. В трубу закачивают промывочный агент и устройство из.положения эксплуатации переводят в положение бурения. При перемещении клапана 2 из горизонтального положения в вертикальное (клапан перемещается,, на 90 )! ведущая полумуфта 12, взаимодействующая с ведомой полумуфтой

13, которая имеет четырехсторонний кулачок 14 и храповое колесо 15, передвигает этот свободно сидящий на оси 17 блок, также на 90о и стопорит с помощью храпового узла 15, 16 в этом положении. В этот момент . шток 7 перемещается с углубления кулачка 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 6 - 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, шток 7 опустится во впадину кулачка 14, втулка 5 переместится вниз, и произойдет совмещение каналов 4 и 6.

При снятии напора промывочного агента клапан 2 займет горизонтальное положение, кулачок 14 останется без движения. Устройство занимает поло:жение, cooTBeTcòâóêèöåå эксплуатации продуктивного горизонта.

1010254

17 Ф© фиа 1

Составитель И. Кепке

Редактор а. Шандор Техред И.Гайду Корректор Е. Рошко

Заказ 2429/19 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, РауШская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4