Обратный клапан для бурильных труб

 

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным штоком с направляющей втулкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , шток шарнирно связан с направляющей втулкой, имеет эксцентричный груз и подпружинен относительно направляющей втулку в радиальном направлении , причем последняя установлена с возможностью осевого перемещения . сл О) о:

СОЮЗ СОВЕТСЩ4Х .

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Ю (И) М5р Е 21 В 34/10, Е 21 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21 ) 341 3760/22-03 (22) 08.02.82 (46 ) 30.07. 84. Бюл. М 28 (72) В.A.Ïîêàëü÷óê и А.С.Покальчук (53) 622. 24.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетел..ство СССР

М 588338, кл. Е 21 В 17/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 610973, кл. Е 21 В 34/10, 1975 (прототип). (54)(57) ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным штоком с направляющей втулкой, отличающийся тем, что, с целью упрощеиия конструкции, шток шарнирно связан с направляющей втулкой, имеет эксцентричный груз и подпружинен относительно направляющей втулку в радиальном направлении, причем последняя установлена с возможностью осевого перемещения.

1105616

Изобретение относится к бурению скнажин и предназначено для обеспечения поступления бурового раствора снизу вверх н бурильную колонну при вращении бурового снаряда с его расхаживанием.

Известен обратный клапан, содержащий корпус, в цилиндрической каме ре которого свободно вмонтирован шар, перекрывающий снизу вверх осеboA канал буроного снаряда p1), Недостатком этого обратного клапана является то, что в случае необходимости бурения скважин безнасосным способом или захвата керна путем затирки, что обычно производит ся с расхаживанием бурового снаряда и вращением, обратный клапан перекрывает осевой канал, в результате чего обратна, циркуляция скважинной жидкости прекращается, становится невозможным вести бурение беэнасосным способом и невозможно производить захват керна путем эатирки.

Наиболее близким к изобретению является клапан для бурильных труб, включающий корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным в осевом направлении штоком с направляющей втулкой, имеющей лабиринтные дорожки, для размещения штифта, жестко связанного со штоком.

Циркуляцией промывочной жидкости осуществляется закрытие или открытие клапана и фиксация его н этом положении, что обеспечивает осуществление как прямой, так и обратной циркуляции жидкости по колонне бурильных труб (2).

Недостаток клапана заключается в его конструктивной сложности и необходимости создания циркуляции жидкости для управления его работой.

Цель изобретения — упрощение конструкции клапана. укаэанная цель достигается тем, что в обратном клапане для бурильных труб, включающем корпус с седлом под запорный элемент, связанный подпружиненным штоком с направляющей втулкой, шток шарнирно связан с направляющей нтулкой, имеет эксцентричный груз и подпружинен относительно направляющей втулки в радиальном направлении, причем последняя установлена с возможностью осевогоперемещения.

На фиг. 1 показан обратный клапан для бурильных труб; на фиг. 2 — разрез А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б Ь на фиг. 1.

Обратный клапан длы бурильныхтруб содержит корпус 1, внутри которого расположен эапорный элемент 2, связанный подпружиненным в радиальном направлении пружиной 3 штоком 4 с направляющей втулкой 5 при помощи шарнира 6. Шток 4 имеет эксцентричный груз 7, с которым связана пружина 3.

Направляющая втулка 5 установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем корпус имеет ограничитель ее перемещения штырь

8. Корпус имеет седло 9 перекрытия

5 осеного канала снизу и седло 10 для перекрытия осевого канала сверху бросовым шаром 11, резьбу 12 для соединения с бурильной колонной и резьбу 13, на которую навинчквается колонковая труба не показана . Направляющая втулка 5 имеет зубцы 14 для исключения ее заклинивания при перемещении и окна 15 для прохода промывочной жидкости. Под седлом 9 корпус имеет выступ 16 для взаимодействия с запорным элементом при его отклонении от оси корпуса.

Обратный клапан для бурильных труб работает следующим образом.

При спуске бурового снаряда в скважину под действием давления бурового раствора, направленного снизу нверх, клапан 2 вместе с направляющей втулкой S поднимается в верхнее крайнее положение в корпусе 1, пере25 крывая седло 9 осевого канала бурильной колонны полностью или частично (в зависимости от плотности,подгонки седла 9 к стержню клапана 21, н результате чего предотвращается

30 выдавливание бурового растнора по бурильной колонне на поверхность.

В процессе бурения под воздействием бурового раствора и собственного веса клапан 2 вместе с направляющей втулкдй 5 опускаются в нижнее крайнее положение на штырь 8 и буровой растнор через окна 15 поступает на забой.

Во время ведения процесса беэнасосного бурения или захвата керна путем затирки, что обычно осуществляется с расхаживанием бурового снаряда одновременно с его вращением, эксцентрик 7 под влиянием силы инерции, возникающей в процессе вращения

45 бурового снаряда, сжимая пружину 3, отклоняет в сторону клапан 2,который 1 упирается в выступ 16 корпуса 1, как показано пунктирными линиями на фиг.. 1. Таким образом, буровой раствор при расхаживании бурового снаряда и вращении поступает снизу вверх через окна 15 в осевой канал бурового снаряда, что обеспечинает нормальный процесс безнасосяого способа бурения, или захвата керна путем затирки. При прекращении вращения бурового снаряда клапан 2 под действием пружины 3 становится в исходное положение в осевом напран60 ленни корпуса 1

В период обычного способа бурения с вращением бурового снаряда беэ его расхажинания с прямой промывкой забоя клапан находится н нижнем

65 крайнем положении с наклонением в

1105616

cpua . 3

Составитель B . .Родина

Редактор Л.Алексеенко Техред Л.Мартяшова Корректор A.Òÿñêî

Заказ 5563/25 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 сторОну, обеспечивая поступление бурового раствора на забой.

Перед началом беэнасосного способа бурения, осуществляемого известным способом, или перед затиркой керна по бурильной колонне эабрасывается шаровой клапан 10, который перекрывает седло 9 сверху осевого канала -корпуса 1.

Технико-экономическая эффектив™. ность изобретения заключается в сни5 женин материальных затрат, связанных с проводкой скважины.