Обратный клапан для бурильной колонны

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности в работе. Клапан содержит корпус 1 с седлом 3 и подпружиненной тарелкой 4. В полости корпуса 1 подвижно установлена втулка 5, над которой расположена гильза 9 с наружным кольцевым выступом 10 в верхней части, образующая с корпусом 1 кольцевые полости 11 и 12. Полость 11 расположена над выступом 10 и вакуумирована. Гильза 9 выполнена в виде струйного насоса, его приемная камера гидравлически связана с основной полостью между корпусом 1 и гильзой 9. После прекращения промывки полость 11 заполняется раствором и гильза 9 за счет гидростатического давления раствора на нижний торец ее с выступа 10 перемещается в верхнее положение. При этом обеспечивается закрытие проходного канала седла 3 тарелкой 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Е 21 В 34/10, 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4257255/23-03 (22) 05.06.87 (46) 15.05.89. Бюл. 1Ф 18 (71) Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геоI лого-разведочного института (72) Б.В.Крых (53) 622.24.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 569696, кл. E 21 В 34/10, 1975.

Забойный обратный клапан для бурильных труб P-11458. Проспект

ВДНХ, 1984.

SU» 1479621 А1 (54} ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ

КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель повьппение надежности в работе. Клапан содержит корпус 1 с седлом 3 и подпружиненной тарелкой 4. В полости корпуса 1 подвижно установлена втулка 5, над которой расположена гильза 9 с наружным кольцевым выступом 10 в верхней части, образующая с корпусом 1 кольцевые полости 11 и

12. Полость 11 расположена над вы1479621 ступом 10 и вакуумирована, Гильза

9 выполнена в виде струйного насоса, его приемная камера гидравлически связана с основной полостью между корпусом 1 и гильзой 9, После прекращения промывки полость 11 заполняетИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к обратным клапанам, устанавливаемым в нижней части компоновки бурильной колонны с целью предотвращения выброса через трубы бурового раствора и пластовых флюидов при возникновении флюидопроявлений и фонтанирования, 10

Целью изобретения является повышение надежности работы клапана в условиях начавшегося флюидопроявления.

На фиг, 1 схематично показан обрат. ный клапан в исходном положении; на 15 фиг. 2 — взаиморасположение деталей во время циркуляции бурового раствора в бурильной колонне.

Обратный клапан (фиг, 1) состоит из корпуса 1, в переводнике 2 которо- 20

ro закреплено седло 3 с подпружиненной шарнирно закрепленной тарелкой 4, удерживаемой в открытом положении подвижно установленной в корпусе втулкой 5. На нижнем конце втулки 5 установлен пружинный фиксатор 6, под который в переводнике 2 корпуса ,1 выполнена кольцевая канавка 7, Для ограничения перемещения втулки 5 установлено кольцо 8. 30

В корпусе над втулкой.5 подвижно установлена гильза 9 с наружным кольцевым выступом 10, который с нижней расточкой корпуса образует две коль- 35 цевые полости: основную 11 и дополнительную вакуумированную полость 12.

В корпусе выполнено отверстие 13, закрытое заглушкой 14. Через это отверстие производится вакуумирование

40 полости 12. Кольцевая полость 11 гидравлически связана через отверстия

15 с приемной камерой 16 струйного насоса, выполненного в гильзе 9. Герметизация верхней кольцевои полости

45 ся раствором и гильза 9 за счет гидростатического давления раствора на нижний торец ее с выступа 10 перемещается в верхнее положение. При этом обеспечивается закрытие проходного канала седла 3 тарелкой 4, 2 ил. обеспечивается уплотнительными кольцами 17.

Обратный клапан работает следующим образом, В собранном виде (фиг, l) клапан устанавливается в компоновке бурильной колонны над долотом или турбобуром, За счет вакуума в полости 11 гильза находится в верхнем положении. При спуске в скважину давление раствора также постоянно будет удерживать гильзу в верхнем положении, поскольку раствор через отверстия 15. заполнит полость 11.

Вследствие этого во время спуска труб гильза всегда будет находиться в верхнем положении и клапан будет открыт.

После спуска труб во время промыв ки при работе струйного насоса давле— ние в полости 11 начнет снижаться, а за счет гидравлического сопротивления внутреннего канала гильзы под воздействием напора потока раствора гильза начнет перемещаться в нижнее крайнее положение (фиг. 2). При этом переместится вниз и втулка 5 до упора в кольцо 8. В таком положении втулка будет удерживаться в дальнейшем пружинным фиксатором 6, частично вошедшим в кольцевую канавку 7.

После прекращения промывки полость

11 заполнится раствором и гильза 9 за счет гидростатического давления раствора на нижний торец ее ступенчатого выступа переместится в верхнее положение, обеспечив при этом закрытие проходного канала седла 3 тарелкой 4, Возобновление прямой циркуляции раствора по трубам приводит к перемещению гильзы 9 в нижнее положение (фиг. 2), при котором тарелка 4 клапана отводится в сторону, не препятствуя движению раствора.

1479621

Формула изобретения

Таким образом, после первого перемещения гильзы в нижнее положение

Составитель В.Родина

Редактор Ю.Середа Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 2514/31 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина, 101 во всех случаях прекращения циркуля- Обратный клапан для бурильной ции раствора в бурильной колонне кла- колонны, включающий корпус с седлом пан будет закрываться, исключая воз- и подпружиненной тарелкой, подвижно можность движения раствора или плас- установленные в полости корпуса товых флюидов вверх по бурильной ко- втулку и расположенную над ней гильлонне. зу с наружным кольцевым выступом в

Технико-экономическая эффектив- 10 верхней части, образующую с корпусом ность применения обратного клапана кольцевую полость, о т л и ч а юопределяется исключением возникнове- шийся тем, что, с целью повышения аварийной ситуации в буровой, ния надежности работы, гильза обраэусвязанной с порывом бурового шланга ет с корпусом дополнительную кольцеи флюидопроявлением через бурильные 1б вую полость, расположенную над кольтрубы, снижает вероятность прихвата цевым выступом втулки, причем укабурильной колонны во время остановок занная полость вакуумирована, гильза на заполнение труб раствором с устья выполнена в виде струйного насоса, а скважины, сокращением времени спуска приемная камера последнего гидравлибурильных труб и уменьшением времени 2р чески связана с основной полостью работы бурового насоса, между корпусом и гильзой.