Клапан обсадной колонны

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для цементирования обсадных колонн в скважине. Цель - повышение надежности работы. Клапан содержит корпус 1 с центральным и периферийным каналами. В нижней части центрального канала установлено седло под запорный орган 5, выполненный в виде поплавка. В нижней части центрального канала подвижно установлена втулка 3 с радиальными каналами 4 и разрывной мембраной 6 над ними. Периферийный канал выполнен с двумя седлами 8 и 9, расположенными посадочными поверхностями навстречу друг другу. Полость между седлами 8 и 9 связана с полостью центрального канала каналом 4. Между седлами 8 и 9 установлен дополнительный запорный орган 10 с узлом привода его в рабочее положение. Узел выполнен в виде клинового элемента 11 и установлен в исходном положении с возможностью взаимодействия с втулкой 3. Мембрана 6 освобождает центральный канал втулки 3. В скважину закачивают цементный раствор и продавливают его в затрубное пространство. После окончания цементирования и снятия давления внутри колонны труб орган 5 поднимается, поднимая втулку 3, и садится в седло в корпусе 1. Обратное движение цементного раствора из затрубного пространства прижимает орган 10 к седлу 8, перекрывая его проходное сечение. Таким образом обеспечивается надежное разобщение внутритрубного и затрубного пространств. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (si) В "1 В 34/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ 4

ПРИ fHHT СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4326021/ 3-03 (22) 06.11.87 (46) 5,07. 89, В::.1л. (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) И.В.Короп, lI В,Евчук, П.В,Тарабяринов и В ° A. Iютый (53) 622.24.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1 1094948, кл„ Е 21 В 34/10, 1983.

Авторское свидетельсгво СССР

N - 1120093, кл. E 21 В 34/10, 1 )83, (54) КЛАПАН ОВСАДИОЙ K0tIA.11È I (57) Изобретение от осится к горному делу и предназначено д.ië цементирования обсадных колонн в скважине. Цель — повыпение надежности работы. Клапан содержит корпус 1 с центральньм и периферийным канала„„SU» 1493768 А1

2 мн, В н1Г4чюей -ья cти нентр и!нного кя паля устаног ено седчо под запорпый орг и 5, выла. епиый в вице поплавка. В нижней асти центрального кяих(B подвижно установлена втулка 3 г pàäèялы üìë каналB> è 4 и разрывнои мембраной 6 .над ними. Периферийный канал выполнен с двумя седлами 8 и 9, расположенными посяцочпыми поверхностями навстречу друг другу. Полость между седлами 8 и 9 связана с полостью центрального каir: ëë каналом 4. Iieжду седлами 8 и 9 установлен дополнительный зяпорный орган 10 с узлом привода его в рабочее положение, узел выполнен в вице клинового элемента ll и установлен в исходном ..оложении с возможностью взаимодействия с втулкой 3.

1493768

Мембрана 6 освобождает центральный канал втулки 3. В скважину зака швают цементный раствор и продавливают его в эатрубное пространство.

После окончания цементирования и снятия давления внутри колонны труб, орган 5 поднимается, поднимая втулку 3, и садится в седло в корпусе 1.

Изобретение относится к горному 15 делу, а именно к устройствам для обсадных колонн при их цементировании в скважине.

Цель изобретения — повышение надежности работы клапана. 20

На чертеже схематично представлен предлагаемый клапан для обсадных колонн, продольнъп разрез.

Клапан обсадной колонны состоит иэ корпуса 1, закрепляемого в колон- 25 не обсадных труб 2 ° В центральном канале корпуса 1 установлена подвижкная полая втулка 3, выполненная с конической фаской и содержащая в нижней части радиальные каналы 4. 30

К нижней части полой втулки 3 подсоединен запорный орган 5, выполненный в виде поплавка, а корпус в нижней части имеет под него сед о, В верх ей части полая втулка. 3 содержит разрушаемую мембрану 6, закрепленную крышкой 7, В периферийном канале корпуса 1 установлены седла 8 и 9, посадочные поверхности которых направлены друг к другу. В радиальном от- 4р верстии корпуса 1, связывающем его центральный канал и полость между седлами 8 и 9 установлен дополнительI ный запорным о1тан 10, например шаровой.

Дополнительный запорный орган 10 имеет узел 11 привода его в рабочее положение, выполненный в виде подвижно установленного клинового элемента, имеющего воэможность взаимо- бО действия с подвижной втулкой в исходном положении. Подвижная втулка 3 имеет для взаимодействия с клиновой поверхностью узла перевода приводную ответную поверхность.

Клапан обсадной колонны работает следующим образом, В корпус 1 вставляется с натягом шаровой эапорный орган 10, клиновой

Обратное движение цементного раствора из затрубного пространства прижимает орган 10 к седлу 8, перекрывая его проходное сечение, Т.о. обеспечивается надежное разобщение внутритрубного и затрубного пространств.

1 EUI„ элемент 11, а затем подвижная втулка 3 с запорным элементом 5 и разрушаемой мембраной 6.„ В периферийный канал корпуса 1 устанавливаются седла 8 и 9, Корпус 1 соединен с низом колонны обсадных труб 2 и опускаеTL:ÿ в скважину. При спуске в скважину запорный орган 5 в виде поплавка прижимается к седлу корпуса 1, приподнимая подвижную втулку

3, и промывочная жидкость заполняет колонну обсадных труб 2 через периферийьный канал корпуса 1, После завершения спуска и достижения заданной глубины установки обсадной колонны, на устье колонна обсадных труб 2 соединяется с опрессовочным и цементировочным оборудованием.

При небольшой подаче жидкости, последняя протекает через периферийный канал корпуса 1, обеспечивая прямую промывку скважины, При увеличении подачи жидкости в полости над корпусом 1 повышается давление и подвижная полая втулка 3 смещается вниз. При этом, воздействуя своей конической фаской на клиновой элемент узла ll привода, она выталкивает шаровой запорный орган 10 в периферийный канал корпуса 1. Шаровой запорный орган 10 перекрывает проходное сечение седла 9 и прекращает переток жидкости под клапан. Давление внутри колонны обсадных труб 2 повышается до опрессовочного и выдерживается определенное время. По окончании опрессовки давление в колонне труб 2 незначительно повышают до разрушения мембраны 6.

Разрушающаяся мембрана 6 освобождает центральный канал втули 3. В скважину эакачивают цементный раствор и продавливают его в затрубное простр",Hñòâî. При этом цементный

1493768

Клапан обсадной колонны, включающий корпус с центральным и периферийным каналами, установленное в

Составитель В. Родина

Техред А. Кравчук Корректор Н.Бугренкова

Редактор Ю. Середа

Заказ 4079/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãoðîä, ул. Гагарина,!01 раствор проходит центральный канал втулки 3, радиальные каналы 4 и через отверстия в обсадной трубе (не показано) ниже корпуса 1, уходит в затрубное пространство . После окончания цементирования и снятия давления внутри колонны труб 2, запорный орган 5 в виде поплавка поднимается, поднимая втулку 3, и садится на седло корпуса 1, обратное движение цементного раствора иэ эатрубного пространства прижимает шаровой запорный орган 10 к седлу 8, перекрывая его проходное сечение. Таким образом, обеспечивается надежное разобщение внутритрубного и эатрубного пространства.

Формула и э о б р е т е н и я нижней части центрального канала корпуса седло под эапорный орган, выполненный в виде поплавка и расположенный в нижней части подвижно ус5 тановленной в центральном канале корпуса втулки с радиальными каналами и разрывной мембрачой под ними, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен дополнительным запорным органом с узлом привода его в рабочее положение, периферийный канал выполнен с двумя седлами, расположенными посадочными поверхностями навстречу друг другу, а полость между ними связана с полостью центрального канала радиальным каналом, причем узел привода дополнительного запорного органа выполнен в виде клинового элемента и установлен в исходном положении с возможностью взаимодействия с подвижной втулкой.