Клапан для бурильной колонны

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - расширение функциональных возможностей за счет использования сердечника дополнительно в качестве управляющего бросового органа. Для этого используют фиксатор 17, жестко закрепленный на гибком элементе 11, узел подвески которого выполнен в виде барабана 12. Последний установлен с возможностью сматывания с него элемента 11. Клапан имеет втулку 5, в которой выполнена кольцевая полость 14. Прорези 15 цангового зажима 9 выполнены в нижней их части с расширением 16. Сопряженные с фиксатором 17 участки элемента 11 пропущены через одну из прорезей 15. Фиксатор 17 размещен в полости 14 втулки 5 с возможностью выхода из нее через расширение прорези 15 цангового зажима 9 при перемещении вверх освобожденного от сердечника 10 трубчатого хвостовика 4 тарелки 3. Для бурения сплошным забоем на барабан 12 навивают элемент 11, оставляя его длину от сердечника 10 до барабана больше длины хвостовика 4 с зажимом 9. После этого стопорят барабан 12 для предотвращения произвольного разматывания элемента 11 в процессе бурения и промывки скважины. При заряжении клапана в транспортное положение фиксатор 17 не помещают в полость 14. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИОТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 В 21 В 34/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4432575/23-03 (22) 30.05.88 (46) 15.05.90. Бюл. Р 18 (71) Институт геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений (72) P.Í.Àõèåäãàëèåâ, А.Д.Шленчик и С.В. Чебурашкин (53) 622.24.05(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1158746, кл. Е 21 В 43/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1183662, кл. Е 21 В 34/10, 1983.

2 (54) КЛАПАН ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин. ЦелЪ вЂ” расширение функциональных возможностей за счет использования сердечника дополнительно в качестве управляюцего бросового органа.Для этого используют фиксатор 17,жестко закрепленный на гибком элементе 11,узел подвески которого выполнен в виде барабана 12, Последний -установлен с возможностью сматывания с него элемента 11.. Клапан имеет втулку 5, в кото1564325 ой выпонена кольцевая полость 14, рорези 15 цангового зажима 9 выполены -в нижней их части с расширением

16. Сопряженные с фиксатором 17 участки элемента 11 пропущены через одну

5 иэ прорезей 15. Фиксатор 17 размещен в полости 14 втулки 5 с возможностью

Выхода из нее через расширение прорези 15 цангового зажима 9 при пере1гещении вверх,. освобожденного от сердечника 1О трубчатого хвостовика 4

Изобретение относится к технике урения скважин, в частности к клапаам, устанавливаемым в колонне бурильых труб.

2О

Цель изобретения — расширение функиональных возможностей за счет испольования сердечника дополнительно в ачестве управляющего бросового органа. 25

На фиг.1 изображен клапан для бурильной колонны, разрез, с зафиксированным запорным органом и гибким элементом; на фиг,2 — то же, после расфиксации запорного органа и гибкого элемента.

Клапан для бурильной колонны со( держит корпус 1, в верхней части ко-! торого выполнено седло 2 под терелку

1 3 с трубчатым хвостовиком 4, снару35 жи,которого концентрично расположена втулка 5 установленная неподвижно в

Ф корпусе 1, (жестко связанная с кор,пусом 1) с помощью упоров 6 и ганки (7. Корпус 1 имеет в нижней части упор-4 .:ный бурт 8 для размещения клапана меж,ду торцами свинчиваемых элементов, составляющих бурильную колонну. Клапан имеет узел фиксации его в откры.том положении, выполненньга в виде цангового зажима 9, расположенного в конце хвостовика 4 тарелки 3 и сердечника-шара 10, подвешенного на гибком элементе 11, Узел подвески гибкого элемента 11 выполнен в виде барабана 12, установленного в верхней части трубчатого хвостовика 4 тарелки 3 с возможностью сматывания с него гибкого элемента 11. Тарелка 3 под" пружинена относительно упоров 6, при55 чем длина пружины 13 меньше расстояния от упоров 6 до нижнего торца тарелки 3 при закрытом положении. Гибкий элемент 11 имеет .узел фиксации тарелки 3. Для бурения сплошным забоем на барабан 12 навивают элемент 11, оставляя его длину от сердечника 10 до барабана больше длины хвостовика

4 с зажимом 9. После этого стопорят барабан 12 для предотвращеция произвольного разматывания элемейта 11 в процессе бурения и промывки скважины. При эаряжении клапана в транспортное положение фиксатор 17 не помещают в полость 14, 2 ил. е.ã-,о при спуске клапана в скважину и ( осуществлении промывки,а также очист- . ки забоя скважины, Во втулке 5, на ее. внутренней стороне, выполнена кольцевая полоеть 14, Цанговый зажим 9 образован продольными прорезями 15 в нижней части трубчатого хвостовика 4 тарелки 3.

Прорези 15 цангового зажима 9 выполнены в нижней их части с расширением

16. Гибкий элемен; 11 пропущен через трубчатый хвостовик 4. Фиксатор (узел фиксации) 17 жестко закреплен на гибком элементе 11. При необходимости, дпя бурения с отбором керна, фиксатор 17 устанавливается в кольцевой полости 14, а сопряженные с фиксатором17 участки гибкого элемента 11 выше и ниже фиксатора 17 пропущены через одну из прорезей 15 цангoB0I зажима 9. Фиксатор .17 размещен в кольцевой полости 14 втулки 5 с возможностью выхода нэ нее через расширение 16 прорези 15 цангового зажима 9 при перемещении вверх, освобожденного от сердечника-шара 10, хвостовика 4 тарелки 3.

Прорезь 15 цангового зажима 9 выполнена таким образом, чтобы ее суженный участок препятствовал выпадению фиксатора 17 при спуске клапана в скважину и при проведении промывки скважины, а при кратковременной остановке циркуляции промывочной жидкости, в результате движения подпружиненной тарелки 3 вверх и совмещения кольцевой полости 14 с расширением 16 прорези 15 цангового зажима 9. происходило вьгпадение фиксатора 17 из полости 14 через г(рорезь 15 (ее расширенную часть — расширение 16).

Клапан работает следуюшнм образом.

40 зования сердечника дополнительно в качестве управляющего бросового органа, он снабжен фиксатором, жестко закрепленным на гибком элементе, узел подвески гибкого элемента выполнен в виде барабана, установленного с возможностью сматывания с него гибкого элемента, во втулке выполнена кольцевая полость, прорези цанговогс зажима выполнены в нижней их части с расширением, сопряженные с фиксатором участки гибкого элемента пропущены через одну из прорезей цангового зажима, а фиксатор размещен в кольцевой полости втулки с возможностью выхода из нее через расширение прорези цангового зажима.при перемещении вверх. освобожденного от сердечника трубчатого хвостовика тарелки.

5 156432

Перед установкой клапана в бурильную колонну для бурения с отбором керна с помощью керноприемных устройств,управляемых управляющими бросовыми органами с поверхности, его заряжают в транспотное положение (фиг.1). Для этого на барабан 12 навивают гибкий элемент 11 такой длины, чтобы обеспечить падение сердечника-шара 10 до седла керноприемного устройства.

В связи с этим наиболее оптимальным будет вариант установки клапана в бурильной колонне непосредственно над керноприемным устройством. Затем фиксатор 17 через расширение 16 прорези 15 цангового зажима 9 вводят в кольцевую полость 14 втулки 5, нажимают сверху на тарелку 3 и помешают 20 сердечник-шар 10 в цанговый зажим 9 трубчатого хвостовика 4 тарелки 3.

Длина гибкого элемента 11 между сердечником-шаром 10 и фиксатором 17 больше длины цангового зажима 9, 25

После спуска бурильной колонны до забоя осуществляют циркуляцию промывочной жидкости для очистки забоя и канала керноприемного устройства от шлама. Под действием перепада дав- 30 ления на тарелке 3 при циркуляции промывочной жидкости тарелка 3 с трубчатым хвостовиком 4 смещается вниз, и цанговый зажим 9 освобождает сердечник-шар 10, который выпадает из ! цангового зажима 9 и висит на гибком элементе 11, удерживаемьп» от дальнейшего падения фиксатором 17, находящимся в полости 14 втулки 5, Перед началом бурения с отбором керна осуществляют кратковременную остановку циркуляции промывочной жидкости. Пад действием пружины 13 тарелка 3 с трубчатым хвостовиком 4 и цанговым зажимом 9 перемешается вверх, при этом происходит совмещение полости 14 с расширенным участком (расширением) 16 прорези 15 цангового зажима 9, и фиксатор 17 под действием сердечника-шара 10 выпадает из полости 14 (фиг.2).

При возобновлении циркуляции сердечник-шар 1.0 опускается в седло керьоприемного устройства, разматывая гибкий элемент 11 с барабана; 12, после чего приступают к бурению с отбором керна, а шар-сердечник 10 служит при этом шаровым клапаном для керноприемного устройства.

5 6

Для бурения сплошным забрем на барабан 12 навивают гибкий элемент !1, оставляя длину гибкого элемента 11 дт сердечника-шара !О до барабана 12 больше длины трубчатого хвостовика 4 с цанговым зажимом 9, после чего стопорят барабан 12 для предотвращения произВольного разматывания гибкого элемента 11 в процессе бурения и ! промывки скважины. При заряжении клапана в транспортное. положение фиксатор 17 не помещают в полость 14„ В дальнейшем клапан работает обычным способом, После спуска бурильной колонны до забоя осушествляют циркуляцию промывочной жидкости .в процесс которой шар 10 лыпадае-г кз цангового зажима

9> переводя клапан в рабочее положе ние, формула изобретения

Клапан для бурильной колонны, включающий корпус с седлом, подпружиненную тарелку с трубчатьп хвостовиком, размещенным во втулке, установленной неподвижно в корпусе, узел фиксации клапана в открытом положении, выполненньп в виде продольных прорезей в нижней части трубчатого хвостовика тарелки, образующих цанголый зажим, к сеодечника в виде шара, связанного гибким элементом, пропущенным через трубчатый хвостовик, с узлом подвески гибкого элемента, размещенным в верхней части трубчатого хвостовика, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет исполь1564325

Составитель А.Меньшиков

ТехредЛ.Сердюкова Корректор В.Кабаций

Редактор И:Товтии

Тираж 4б4

Подписное

Заказ 114б

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101