Клапан для обсадных колонн

 

Изобретение относится к нефтяной промьшшенности и предназначено для строительства скважин и цементирования обсадных труб. Цель изобретения - упрощение конструкции. Клапан содержит корпус 1 с центральным и радиальными каналами 4. В центральном канале установлен запорный элемент 6 в виде поплавка. Над элементом 6 размещено седло 5. Корпус 1 имеет выступ 2, являющийся ограничителем пего о ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„$ о„„|дддддд

А1 (51) 4 E 21 В 34 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3981724/2?-03 (22) 29.11.85 (46) 23.09.87. Бюл. N - 35 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Л.В.Евчук, П.В.Тарабаринов, А.М.Абдулзаде и А.Б.Зильберман (53) 622.245.13(088.8) (56) Патент США 2735498, кл. 166-225, опублик. 1956.

Авторское свидетельство СССР

У 1120093, кл. Е 21 В 34/ 10, 1983. (54) КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для строительства скважин и цементирования обсадных труб. Цель изобретения — упрощение конструкции. Клапан содержит корпус 1 с центральным и радиальными каналами 4. В центральном канале установлен запорный элемент 6 в виде поплавка. Над элементом 6 размещено седло 5. Корпус 1 имеет выступ 2, являющийся ограничителем пе1339234

40 ремещения элемента 6. В его нижней части установлена опрессовочная диафрагма 11. Каналы 4 выполнены под седлом 5, а выступ 2 расположен между каналами 4 и седлом 5. Диафрагма 11 выполнена в виде шайбы, установленной в нижней части элемента 6, и имеет расположенное по ее наружному диаметру концентрично элементу 6 корончатое кольцо 12. Корпус 1 соединяют с колонной труб и спускают в скважину.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к строительству скважин, а именно к цементированию обсадных колонн.

:)

Цель изобретения — упрощение конструкции клапана.

На чертеже представлен клапан для обсадных колонн в положении при опрессовке, продольный разрез. 10

Клапан для обсадных колонн состоит иэ корпуса 1, имеющего в нижней части выступ 2 с уплотнителем 3, расположенный между радиальными каналами 4 для прохождения раствора и седлом 5, 15 установленным в центральном канале корпуса над запорным элементом 6, выполненным в виде поплавка.

Выступ 2 является ограничителем перемещения запорного элемента 6. 20

Сверху седла 5 установлена крьппка 7, .содержащая каналы 8 для прохода раствора и направляющую втулку 9 для перемещения в ней стержня 10, соединенного с запорным элементом 6. В ниж- » ней части запорного элемента 6 установлена разрушаемая диафрагма 11, выполненная в виде шайбы и имеющая расположенное по ее наружному диаметру концентрично запорному элемен- 30 ту 6 корончатое кольцо 12. Соединение диафрагмы 11 с запорным элементом 6 и корончатым кольцом 12 осуществляется при помощи гаек 13 и 14.

Наружная поверхность запорного элемента 6 и взаимодействующая с ним внутренняя поверхность седла 5 снабжены магнитными системами, состоящими из магнитов 15, полюсников 16 и немагнитных прокладок 17 (иэ фтороРаствор, находящийся в скважине, через каналы попадает в корпус 1, приподнимает элемент 6 и перемещает вверх до упора кольца 12 в седло 5.

После заполнения колонны труб раствором под давлением жидкости, движущейся сверху вниз, элемент 6 перемещается и упираясь торцом кольца 12 на выступ 2, перекрывает проходное сечение колонны труб.

1 ил.

Власта или резины) . В целях обеспечения оперативной монтажеспособности и замены диафрагмы. седло 5 и крьппка 7 соединены с корпусом при помощи резьбы. Выполнение запорного элемента в виде поплавка обеспечивается заполнением его полости 18 воздухом и перекрытием ее заглушкой 19, кото-, рая прижимается гайкой 13, обеспечивающей удержание диафрагмы 11. Корпус 1 клапана соединяется с колонной труб 20 и снабжается снизу башмаком 21.

Клапан работает следующим образом.

После выбора давления опрессовки, что определяет необходимую толщину диафрагмы 11, последняя соединяется с запорным элементом 6 и корончатым кольцом 12 при помощи гаек 13 и 14.

Запорный элемент 6 опирается через диафрагму 11 корончатым кольцом 12 на выступ 2, и в (орпус 1 вкручиваются седло 5 и крьппка 7. При этом стержень 10 запорного. элемента 6 вставляется в направляющую втулку 9 крьппки 7. Корпус 1 соединяется с колонной труб 20 и опускается в скважину.

При этом раствор, находящийся в скважине, попадая через каналы внутрь корпуса 1, приподнимает запорный элемент 6 и перемещает его вверх до упора корончатого кольца 12 в седло 5.

Раствор заполняет внутреннюю полость колонны труб, проходя радиальные каналы 4, под диафрагмой 11, в зазоры между корончатым кольцом 12 н корпусом 1, в щели корончатого кольца 12, которые образуются между ним и седлом 5, в зазор между седлом 5 и эа1339234

Составитель В.Родина

Редактор А.Козориэ Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 4195/23 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфйческое предприятие, r.Óêãîðîä, ул.Проектная, порным элементом 6, который не может перекрыть проходное сечение, так как корончатое кольцо 12 через диафрагму 11 удерживает его на некотором

5 расстоянии от седла 5, и через каналы 8 в крышке 7.

По окончании спуска колонны труб и ее заполнения раствором на устье к ней подсоединяется опрессовочное и цементировочное оборудование, после чего приступают к опрессовке колонны труб. При этом пад давлением жидкости, движущийся сверху вниз, запорный элемент 6 перемещается вниз, и, опираясь гладким торцом корончатого кольца 1? на выступ 2 с уплотнителем, перекрывает проходное сечение колонны труб. Давление в скважине поднимается до опрессовочного и выдерживается определенное время. 3атем давление повышается до разрушения диафрагмы 11, что приводит к смещению вниз запорного элемента 6 до упора в башмак 21 и разъединению с 25 корончатым кольцом 12. Проводится заполнение затрубного пространства цементным,раствором через образовавшиеся зазоры между седлом 5, запорным элементом 6, корончатым кольцом 13 и по радиальным каналам 3. После завершения прокачивания цементного раствора и снижения давления внутри труб, запорный элемент 6 под воздействием Архимедовой силы, а также магнитных сил системы на поверхности за35 порного элемента 6 и седла 5 закрывается, обеспечивая разобщение эатрубного и внутритрубного пространства. Наличие магнитов 15, полюсников

16 и немагнитных колец 17 на поверхности запорного элемента 6 и седла 5 обеспечивает надежное перекрытие и удержание запорного элемента 6 в закрытом положении (удержание обеспечивается тем, что контактирующие между собой полюсники седла и запорного элемента обладают противоположнымн полюсами).

Формула изобретения

Клапан для обсадных колонн, содержащий корпус с центральным и радиальными канаЛами, установленный в центральном канале корпуса запорный элемент в виде поплавка, расположенное над запорным элементом седло, ограничитель перемещения запорного элемента и разрушаемую диаФрагму, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, радиальные каналы в корпусе выполнены под седлом, а ограничитель перемещения запорного элемента расположен между последними, причем разрушаемая диафрагма BbIIIoJI» нена в виде шайбы, установленной в нижней части запорного элемента, и

I имеет расположенное по ее наружному диаметру концеитрично запорному элементу корончатое кольцо.