Клапан обратный для бурильных колонн

 

Использование: при бурении нефтяных и газовых скважин, повышает долговечность и надежность работы обратного клапана . Сущность изобретения: запорный узел и защитная втулка расположены в полости корпуса клапана. Направляющий стакан расположен в полости держателя с зазором и поджат пружиной. Держатель расположен в полости ниппеля. Шток снабжен на конце утолщением, Тарелка запорного органа с конической полостью защемлена гайкой с коническим выступом и неподвижна относительно штока. Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко связанных между собой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

ГОюЗ сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Pt.СПУБЛИК (st)s Е 21 В 21/10, 34/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

1 (21) 4740798/03 (22) 27,06.89 (46) 15.01,93. Бюл. N 2 (75) И.И.Попов, Ю.И.Спиваковский, Ю.П.Плодухин и Е.Ф.Шабашев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1219787, кл, Е 21 В 34/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 675165, кл. Е 21 В 34/10, 1974. (54) КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН (57) Использование: при бурении нефтяных и газовых скважин, повышает долговеч/

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для предотвращения зашламления турбобура и перелива жидкости через бурильную колонну при наращивании бурильных труб в процессе бурения.

Известен поплавковый клапан для бурильных труб (патент ¹ 2 063821, США, 1935

r.). Клапан имеет составной корпус и отьемные элементы, полость для седла с уплотнительной втулкой и тарелки запорного органа, Седло имеет отверстия для промывочной жидкости с перемычками между ними, На шток клапача надета пружина и корпус пружины и закреплены крепежными элементами. Корпус пружины надет на центральную втулку седла и защищает пружину от эрозионного износа. Упругая втулка надета на седло до упора во фланец, контактирует с корпусом и создает хорошую герметичность. Недостатком клапана является ограниченная длительность работы.

Более близким по технической сущности к данному изобретению является клапан.. Ж„„1788199 А1

2 ность и надежность работы обратного клапана. Сущность изобретения: запорный узел и защитная втулка расположены в полости корпуса клапана, Направляющий стакан расположен в полости держателя с зазором и поджат пружиной. Держатель расположен в полости ниппеля. Шток снабжен на конце утолщением, Тарелка запорного органа с конической полостью защемлена гайкой с коническим выступом и неподвижна относительно штока. Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко связанных между собой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. обратный для бурильных колонн, Клапан имеет составной корпус, запорный узел, защитную втулку, Клапан имеет хорошую герметичность. Недостатком клапана является недостаточно большая длительность работы, Целью изобретения является устранение указанного недостатка и увеличение долговечности и надежности рабаты клапана, Укаэанная цель достигается тем, что клапан обратный снабжен гайкой с коническим выступом, установленным на штоке между направляющим стаканом и тарелкой, держатель имеет внутреннюю полость, открытую сверху, направляющий стакан размещен во внутренней полости держателя с возможностью осевого перемещения. в тарелке выполнено коническое углубление, а конический выступ гайки размещен в коническом углублении тарелки с возможностью взаимодействия своей конической поверхностью с поверхностью конического углубления, при этом наружный размер гайки

1788199

40

55 превышает наружный диаметр направляющего стакана, но меньше диаметра тарелки, седло выполнено в виде втулки с фланцем, установленной с возможностью взаимодействия верхней поверхности фланца с внутренним буртиком, выполненным в верхней части корпуса, нижняя часть штока имеет утолщение, расположенное с гарантированным зазором относительно нижнего торца держателя в исходном поло>кении тарелки.

На утолщении штока и центральном выступе, выполненном на тарелке, выполнены шлицы под гаечный ключ.

Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко связанных между собой, причем внутренняя втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах, размещенными в ответных диаметральных пазах, выполненных в наружной втулке.

Создание гайки между направляющим стаканом и тарелкой позволяет создать зону, способствующую плавному обтеканию тарелки клапана и спокойному вхождению„ потока жидкости ei канал держателя, так как создана возможность радиального перемещения потока в этой зоне между тарелкой клапана и держателем, и позволяет избежать резкого перепада двух каналов между тарелкой клапана и корпусом клапана, и каналом внутри держателя по направлению движения потока жидкости и плошадям каналов. Это снижает гидравлическое сопротивление и увеличивает длительность работы клапана.

Размещение стакана в полости держателя с возможностью осевого перемещения обеспечивает надежное закрытие клапана усилием пружины и отделяет пружину от потока жидкости, Взаимодействие конического выступа гайки с поверхностью конического углубления тарелки повышает надежность работы клапана и крепление к штоку.

Создание размера гайки меньше тэрел ки, но больше диаметра направляющего стакана, обеспечивает спокойное вхождение потока жидкости в канал держателя и увеличивает длительность работы клапана, Создание составного седла в виде втулки с фланцем улучшает взаимодействие с упругой втулкой и корпусом клапана, улучшает герметизацию и надежность работы клапана.

Утолщение на конце штока, расположенное с зазором относительно нижнего торца держателя в исходном положении тарелки,позволяет удержать запорный орган при предельном износе седла.

Шлицы на утолщении штока и центрэльНоМ выступе тарелки позволяют закрепить тарелку не касаясь наружной поверхности тарелки и не нарушая чистоты обработки, . что обеспечивает хорошую герметизацию клапана.

Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко связанных между собой, причем внутренняя втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах, размещенными в ответных диаметральных пазах, выполненных в наружной втулке, зто позволит облегчить изготовление держателя, снизить эрозионный размыв соединения двух частей держателя, Соэокупносгьа gcB>: существенных признаков данного изобретения решена цель изобретения.

На фиг,1 изображен клапан обратный для бурильных колонн; на фиг.2 — держатель и соединение двух частей держателя; на фиг.3 — наружная втулка держателя; на фиг.4 — внутренняя втулка с диаметральным ребром; на фиг.5 — наружная втулка держателя с диаметральным пазом.

Клапан обратный для бурильных колонн (фиг.1) состоит из корпуса 1, седла 2, уплотнительной втулки 3, тарелки запорного органа 4, штока запорного органа 5, пру>кины

6, гайки 7, защитной втулки 8, держателя 9, направляющего стакана 10. Корпус состоит из переводника 11 и ниппеля 12. Корпус имеет внутри сквозной канал 13. Направляющий стакан 10 расположен s полости 14 держателя 9. Пружина 6 расположена в полости 14 держателя и полости 15 стакана.

Стакан поджат пружиной 6 к торцу 17 гайки

7. В седле 2 выполнен канал 18. Держатель

9 состоит из наружной втулки 16 и центральной втулки 21, которые соединены диаметральным ребром 20 (фиг,1,2). Шток 5 запорного органа помещен во внутренней полости стакана и держателя с зазором, Гайка снабжена коническим выступом 19.

Наружная втулка 16 держателя 9 соединена с внутренней втулкой диаметральным ребром 20. Между втулками образован кольцевой канал 23. Шток на одном конце снабжен резьбой 24, на другом конце утолщением 25.

1Лежду торцол 26 утолщения 25 и торцом 27 втулки 21 держателя 9 выполнен зазор "Н".

Тарелка запорного органа снабжена несквозным резьбовым отверстием 28 и внутренней конической полостью 29. Тарелка запорного органа на торце снабжена шлицем 30 для гаечного ключа. Шток на конце снабжен шлицем 31 для гаечного ключа.

Внутренняя втулка 21 держателя 9 выполнена цельной вместе с диаметральным ребром

20 (фиг,4), которое снабжено по концам вы17ЕВ199 ступами 32. Наружная втулка 16 снабжена диаметральным пазом 33 (фиг.3,5). Выступы

32 помещены в диаметральный паз 33 (фиг.2). Внутренняя и наружная втулки соединены между собой сваркой.

Формула изобретения

1, Клапан обратный для бурильных колонн,содержащий корпус с реэьбами на верхнем и нижнем концах и промывочным каналом, запорный орган в виде тарелки, установленной на резьбе на штоке, пропущенном через держатель, расположенный в области корпуса между защитной втулкой и внутренним буртиком, выполненным в нижней части корпуса, направляющий стакан, обращенный открытой частью в сторону держателя, пружину сжатия, установленную в направляющем стакане с воэможностью взаимодействия своим нижним концом с держателем, и седло, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности и надежности работы, он снабжен гайкой с коническим выступом, установленной на штоке между направляющим стаканом и тарелкой, держатель имеет внутреннюю полость, открытую сверху, направляющий стакан размещен во внутренней полости держателя с возможностью осевого перемещения, в тарелке выполнено коническое

Ф а0 углубление, а конический выступ гайки размещен в коническом углублении тарелки с возможностью взаимодействия своей конической поверхностью с поверхностью кони5 ческого углубления, при этом наружный размер -айки превышает наружный диаметр направляющего стакана, но меньше диаметра тарелки, седло выполнено в виде втулки с фланцем, установленной с воэмож10 ностью взаимодействия верхней поверхностью фланца с внутренним буртиком, выполненным в верхней части корпуса, нижняя часть штока имеет утолщение, расположенное с гарантированным зазором

15 относительно нижнего торца держателя в исходном положении тарелки, 2, Клапан по п.1, отличающийся тем, что на утолщении штока и центраЛьном выступе, выполненном на тарелке, выполне20 ны шлицы под гаечный ключ, 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко связанных меж25 ду собой, причем внутренняя втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах, размещенными в ответных диаметральных пазах, выполнейных в наружной

1788199

Составитель И.Попов

Техреду М,Моргентал

Редактор

КоРРектоР И,ll)макова

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

Заказ 58 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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