Клапан для обсадных колонн

 

КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, содержащий .корпус с центральным и периферийными осевы.ми каналами. подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном капале. корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный эле.мент, отличающийся те.м, что, с целью расщирения его технологических возможностей, он снабжен, дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных элементах в центральном канале корпуса над его периферийными каналами, а запорный --Aieмент вынолнен в виде поплавка и жестко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с нериферийными каналами корпуса при ее верхнем положении.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1120093 з!5в F. 21 В 34/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

CO

С0

СО

С .) tz

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3541!01/22-03 (22) 12.01.83 (46) 23.10.84. Бюл. ¹ 39 (72) А. М. Абдулзаде, Ш. Х. Джанмамедов, М. Х. Яныков, Р. А. Абдулзаде и А. К. Кулиев (7I ) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 622.245.13 (088.8) (56) I. Патент США № 2735498, кл. 166 — 225, опублик. 1956.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3455633/03, кл. Е 21 В 34/10, 1982. (прототип) (54) (57) КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ

КОЛОНН, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможш>стьк> осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения его TpxHoëîrvvecxm возможностей, он снабжен. дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных элементах в центральном канале корпуса пад его периферийными каналами, а запорный элсмент выполнен в виде поплавка и жсстко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при се верхнем положении.

1120093

ВНИИПИ Заказ 7712 /24 Тираж 564 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к клапанным устройствам, применяемым на башмаках обсадных колонн при креплении нефтяных и газовых скважин.

Известен клапан обсадной колонны, состоящий из седла, запорного органа и механизма опрессовки обсадной колонны (1).

Недостатком этого клапана является сложность его конструктивного исполнения и возможность отказа при работе в обсадных колоннах малого диаметра.

Наиболее близким к изобретению является клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент (2).

Недостаток известного клапана заключается в том, что он не позволяет проводить промывку при спуске обсадной колонны.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей клапана.

Указанная цель достигается тем, что клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, снабжен дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных элементах в центральном канале корпуса над его периферийными каналами, а запорный элемент выполнен в виде поплавка и жестко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при ее верхнем положении.

На чертеже схематично показан клапан для обсадных колонн, продольный разрез.

Клапан для обсадных колонн состоит из корпуса 1, с центральным 2 и периферийными осевыми каналами 3 и седлом 4 под запорный элемент 5, подвижно установленной с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулки 6, имеющей радиальные каналы 7 в верхней части и дополнительные радиальные каналы 8, совмещаемые с периферийными каналами 3 корпуса 1 при ее верхнем положении. Втулка 6 снабжена разрывной мембраной 9, рассчитанной на давление опрессовки обсадных колонн. Коаксиально втулке 6 в центральном канале 2 корпуса 1 над его

50 периферийными каналами 3 на срезных элементах 10 установлена дополнительная втулка 11. Сила среза элементов 10 меньше силы разрыва мембраны 9. Запорный элемент 5 выполнен в виде поплавка для обеспечения совмещения каналов 8 втулки 6 с периферийными каналами 3 корпуса I npu промывке скважины.

Клапан для обсадных колонн работает следующим образом.

При спуске обсадной колонны 12 в скважину под действием перепада давления внутри колонны труб и в заколонном пространстве подвижная втулка 6 поднимается вверх, в результате чего сообщаются каналы 2, 3, 7 и 8 и скважинная жидкость заполняет внутреннюю полость обсадных колонн.

После спуска обсадных колонн на заданную глубину осуществляют прямую циркуляцию промывочной жидкости. 3а счет выполнения запорного органа в виде поплавка обеспечивается удержание втулки 6 в верхнем положении и сообщение каналов 2, 3, 7 и 8. При повышении давления жидкости вследствие перепада давлений в радиальных каналах 7 и 8 втулка 6 смещается вниз и закрывает проходное"сечение корпуса 1. Втулка 6 верхним буртом давит на циркуляционную втулку 11. Давлением потока жидкости срезаются элементы 10 и плотно закрывают периферийные каналы 3. В дальнейшем увеличивают давление продавочных агрегатов до давления опрессовки колонны труб. После выдержки обсадной колонны на определенное давление опрессовки незначительным повышением давления разрывают мембрану

9. Разрывом мембраны 9 восстанавливается прямая циркуляция промывочного агента и скважину подготавливают к цементированию. После подготовки скважины к цементированию в колонну труб закачивают заданный объем цементного раствора, известным способом его задавливают в заколонное пространство и снимают давление продавочных агрегатов. При этом опять вследствие перепада давления внутри колонны труб и в заколонном пространстве подвижная втулка 6 перемещается вверх и ее запорный элемент 5 плотно сажается на седло 4 корпуса 1. Проходное сечение колонны труб закрывается и скважина оставляется на затвердение цементного раствора.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат, связанных со спуском обсадной колонны, за счет устранения дополнительных операций, связанных с промывкой, опрессовкой, и креплением обсадных колонн скважины.