Способ и устройство для предотвращения ошибочного открытия предохранительного клапана для бурового раствора

Группа изобретений относится к нефтегазовой отрасли и может быть использована в системе циркуляции бурового раствора в скважине. Система циркуляции (1) бурового раствора содержит буровой насос. Для предотвращения открытия клапана при давлении, по существу, более низком, чем номинальное давление открытия, демпфируют высокочастотные флуктуации давления между буровым насосом (2) и основным предохранительным клапаном (12) за счет установки дросселя (16) между буровым насосом (2) и предохранительным клапаном (12) и обеспечения полости (20) между дросселем и основным предохранительным клапаном (12), устанавливают второй предохранительный клапан (18) параллельно дросселю. Предотвращаются временные затраты при нежелательном нарушении бурового процесса, исключается повреждение компонентов системы циркуляции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу предотвращения ошибочного открытия основного предохранительного клапана для бурового раствора. Точнее говоря, обеспечен способ предотвращения ошибочного открытия основного предохранительного клапана в системе циркуляции бурового раствора, причем данная система циркуляции бурового раствора включает в себя буровой насос.

Изобретение относится также к устройству для реализации данного способа.

Как известно, в буровых установках системы циркуляции бурового раствора обычно содержат буровой насос, демпфер пульсаций и предохранительный клапан, называемый в дальнейшем «основным предохранительным клапаном». Главный насос обычно представляет собой трехцилиндровый насос. Насос этого типа подает поток с расходом, который далек от постоянного и колеблется в результате: i) переменной скорости поршня, так как насос приводится в действие коленчатым валом, ii) сжимаемости бурового раствора и iii) инерции клапана и текучей среды. Поэтому в систему входит демпфер пульсаций для выравнивания расхода потока и сглаживания получаемых флуктуации давления. Основной предохранительный клапан может представлять собой конструкцию, известную в данной отрасли под названием «выпускной клапан», или разрывную мембрану. Известны также другие типы предохранительных клапанов.

Основной предохранительный клапан является предохранительным клапаном, который предназначен для предотвращения создания избыточного давления и возможных опасностей в том случае, когда давление насоса превышает допустимый предел давления для системы. Обычно так называемое давление срабатывания, при котором основной предохранительный клапан переключается из закрытого состояния в открытое, устанавливают немного выше, чем давление в системе, которое обычно составляет 5000 фунтов на квадратный дюйм (345 бар).

В данной отрасли хорошо известна проблема, заключающаяся в том, что основной предохранительный клапан часто срабатывает, хотя зарегистрированный уровень давления не достигает номинального уровня давления для срабатывания.

Срабатывание основного предохранительного клапана вызывает дорогостоящее и крайне нежелательное нарушение бурового процесса, как из-за того, что требуется время на установку новой разрывной мембраны или перенастройку предохранительного клапана, который может перенастраиваться, так и из-за того, что скважина может быть повреждена за длительные периоды времени без циркуляции бурового раствора. Для снижения риска срабатывания основного предохранительного клапана можно снизить максимальное рабочее давление, например, до 80% от предельного давления в системе. Это также дорогостоящее решение, поскольку расход и давление потока часто являются ограничивающим фактором, который может приводить к более медленному бурению и даже создавать проблемы устойчивости скважины. Противоположное решение по повышению номинального давления срабатывания для компенсации эффекта динамики также крайне нежелательно, так как может приводить к повреждению других компонентов системы циркуляции бурового раствора. Может быть даже незаконным повышение номинального давления срабатывания предохранительного клапана больше, чем на несколько процентов выше допустимого давления в системе.

Целью настоящего изобретения является устранение или снижение, по меньшей мере, одного из недостатков технических решений, известных из уровня техники.

Данная цель заявленного изобретения достигается за счет признаков, раскрытых в нижеследующем описании и в пунктах формулы изобретения.

Согласно первому аспекту заявленного изобретения обеспечен способ предотвращения открытия основного предохранительного клапана в системе циркуляции бурового раствора при давлении, которое ниже номинального давления открытия, причем система циркуляции бурового раствора содержит буровой насос, при этом способ включает в себя следующие действия:

- устанавливают дроссель между буровым насосом и основным предохранительным клапаном; и

- обеспечивают полость между дросселем и основным предохранительным клапаном.

Изучение указанной проблемы в полевых условиях показало, что причиной срабатывания основного предохранительного клапана при давлении, которое ниже номинального давления открытия, наиболее вероятно являются относительно большие флуктуации давления в сбросной линии. Несмотря на демпфирующее действие демпфера пульсаций, в напорной трубе между насосом и демпфером существуют значительные остаточные флуктуации давления. Сама сбросная линия представляет собой гидравлический резонатор, который может значительно усиливать эти остаточные флуктуации на частотах, близких к резонансным частотам. Это объяснение подтверждается специальными измерениями давления непосредственно перед основным предохранительным клапаном, которые показывают, что пиковое динамическое давление может иногда превышать 115% среднего давления.

Эти флуктуации давления могут приводить к нежелательным срабатываниям основного предохранительного клапана, как из-за того, что пиковое давление в действительности выше, чем это видно на стандартных датчиках давления, так и потому, что они могут приводить к усталости и снижению реального давления срабатывания. Это явление усталости особенно существенно, если основной предохранительный клапан выполнен в виде разрывной мембраны.

Так, было установлено, что открытие основного предохранительного клапана связано с изменением давления на высоких частотах, обычно - в области 40 Гц. Как показали измерения, флуктуации давления на этой частоте составляют до 40 бар. Такие флуктуации накладываются на среднее давление, и похоже, что это они вызывают срабатывание основного предохранительного клапана при давлении ниже, чем номинальное давление открытия.

Представляется, что высокочастотные компоненты флуктуации создаются буровыми насосами и связаны с действием насосного клапана. Как сжимаемость бурового раствора, так и инерция насосного клапана имеют тенденцию вызывать внезапные изменения расхода потока насоса, когда выпускные насосные клапаны открываются и закрываются. Изменения порождают импульс давления, который усиливается на частотах, близких к резонансным частотам закрытой линии основного предохранительного клапана.

Благодаря установке дросселя между буровым насосом и основным предохранительным клапаном в комбинации с полостью между дросселем и основным предохранительным клапаном эти высокочастотные флуктуации давления демпфируются. Теперь действующее на основной предохранительный клапан давление является средним рабочим давлением в системе циркуляции бурового раствора. Соотношение между размером дросселя и объемом полости должно быть рассчитано в соответствии с известными принципами, или оно должно быть найдено экспериментальным путем при испытаниях различных соотношений размер/объем.

Дроссель может быть выполнен в виде трубки, имеющей диаметр намного меньше, чем, так называемый, определяющий размер полости, - например, меньше кубического корня от полости, - и длину намного больше данного диаметра дросселя.

Этот дроссель может быть выполнен в виде отверстия в пластине, причем диаметр отверстия намного меньше, чем определяющий размер полости.

Способ может содержать установку второго предохранительного клапана параллельно дросселю, причем, предпочтительно, второй предохранительный клапан имеет более низкое номинальное давление срабатывания, чем основной предохранительный клапан.

В нормальном режиме этот второй предохранительный клапан подвергается воздействию только динамической разности давлений, так как с одной стороны на него действует давление от бурового насоса, а с другой стороны - сглаженное давление от полости.

Если основной предохранительный клапан срабатывает, то второй предохранительный клапан испытывает воздействие полной разности давлений и также срабатывает, если давление все еще слишком велико.

Согласно второму аспекту заявленного изобретения, обеспечено устройство для предотвращения открытия основного предохранительного клапана в системе циркуляции бурового раствора при давлении ниже, чем номинальное давления открытия, причем система циркуляции бурового раствора содержит буровой насос, в котором между буровым насосом и основным предохранительным клапаном установлен дроссель и предусмотрена полость между данным дросселем и основным предохранительным клапаном.

Второй предохранительный клапан может быть установлен параллельно дросселю.

Дроссель может быть предусмотрен во втором предохранительном клапане. Таким образом, дроссель и второй предохранительный клапан могут образовывать единый блок.

Второй предохранительный клапан может быть выполнен в виде разрывной мембраны. Разрывная мембрана может быть оснащена одним или более дросселями.

В реализации изобретения на практике основной предохранительный клапан, дроссель, второй предохранительный клапан и полость могут быть выполнены в виде единого компактного блока, пригодного для установки в системе циркуляции бурового раствора.

Способ и устройство согласно заявленному изобретению позволяют решить давно назревшую проблему ошибочного открытия основного предохранительного клапана в системе циркуляции бурового раствора.

Далее поясняется пример предпочтительного способа и устройства со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на фиг.1 показана принципиальная схема части системы циркуляции бурового раствора, в которой расположен дроссель согласно заявленному изобретению;

на фиг.2 показан пример исполнения, в котором дроссель расположен во втором предохранительном клапане; и

на фиг.3 в увеличенном масштабе представлен фрагмент фиг.2.

На чертежах номером позиции 1 обозначена часть системы циркуляции бурового раствора, содержащая буровой насос 2, который всасывает буровой раствор из резервуара 4 и подает его через напорную трубу 6 в так называемый буровой стояк 8. С напорной трубой 6 соединен демпфер 10 пульсаций. Основной предохранительный клапан 12 соединен с напорной трубой 6 посредством так называемой сбросной линии 14. В данном примере выполнения основной предохранительный клапан является выпускным клапаном. Однако в других вариантах реализации предохранительный клапан 12 может представлять собой разрывную мембрану или другой подходящий клапан.

Согласно настоящему изобретению между буровым насосом 2 и основным предохранительным клапаном 12 или, более точно, между напорной трубой 6 и основным предохранительным клапаном 12 предусмотрен дроссель 16.

Второй предохранительный клапан 18, который может быть такого же типа, как и основной предохранительный клапан 12, установлен параллельно дросселю 16. Полость 20 в сбросной линии 14 ограничена между основным предохранительным клапаном 12 и вторым предохранительным клапаном 18. Полость 20 сообщается с напорной трубой 6 через дроссель 16.

Второй предохранительный клапан 18, предпочтительно, установлен на открытие при приблизительно таком же или немного более низком давлении, чем основной предохранительный клапан 12.

Как было указано в обобщающей части описания, полость 20 должна быть определена по отношению к размеру дросселя 16 в соответствии с хорошо известными принципами, чтобы демпфировать динамическое частотное давление на действующих частотах.

При выполнении этого условия при работе бурового насоса 2 высокочастотные компоненты флуктуации давления демпфируются в демпфирующей системе дроссель 16/полость 20. Таким образом, основной предохранительный клапан 12 подвергается только среднему давлению, присутствующему в полости 20.

Второй предохранительный клапан 18 получает давление от бурового насоса 2, действующее со стороны, обращенной к напорной трубе 6, тогда как среднее давление действует со стороны второго предохранительного клапана 18, обращенной к полости 20. В результате давление на втором предохранительном клапане 18 равно динамическим флуктуациям давления в напорной трубе 6 в нормальном режиме с нулевой средней величиной.

Если среднее давление превышает давление срабатывания основного предохранительного клапана 12, то он открывается. После этого, поскольку поток через дроссель 16 мал по сравнению с потоком через основной предохранительный клапан 12, давление на втором предохранительном клапане 18 будет равно полному давлению от бурового насоса 2. При этом второй предохранительный клапан 18 также откроется, если высокое среднее давление все еще присутствует. Для обеспечения срабатывания второго предохранительного клапана 18 давление его срабатывания может быть немного ниже, чем давление срабатывания основного предохранительного клапана 12.

В альтернативном варианте реализации, показанном на фиг.2, чувствительный к давлению элемент второго предохранительного клапана 18 выполнен в виде разрывной мембраны 22. Дроссель 16 встроен в разрывную мембрану 22, как показано на фиг.3. За исключением того, что в этом варианте реализации второй предохранительный клапан 18 выполнен в виде разрывной мембраны, а не выпускного клапана, система 1 циркуляции бурового раствора и ее действие такие же, как было раскрыто выше.

1. Способ предотвращения открытия основного предохранительного клапана (12) в системе (1) циркуляции бурового раствора при давлении, по существу, более низком, чем номинальное давления открытия, причем система (1) циркуляции бурового раствора содержит буровой насос (2), в котором демпфируют высокочастотные флуктуации давления между буровым насосом (2) и основным предохранительным клапаном (12) за счет установки дросселя (16) между буровым насосом (2) и основным предохранительным клапаном (12) и обеспечения полости (20) между указанным дросселем (16) и основным предохранительным клапаном (12), отличающийся тем, что способ дополнительно включает в себя следующее: устанавливают второй предохранительный клапан (18) параллельно дросселю (16).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный дроссель (16) выполняют в виде трубки, имеющей диаметр, который меньше, чем определяющий размер указанной полости (20), представляющий собой кубический корень из ее объема, и длину, которая больше, чем данный диаметр дросселя (16).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный дроссель (16) выполняют в виде отверстия в пластине, причем диаметр отверстия меньше определяющего размера полости (20), представляющего собой кубический корень из ее объема.

4. Устройство для предотвращения открытия основного предохранительного клапана (12) в системе (1) циркуляции бурового раствора при давлении, которое ниже номинального давления открытия, причем система (1) циркуляции бурового раствора содержит буровой насос (2), причем устройство также содержит дроссель (16), установленный между буровым насосом (2) и основным предохранительным клапаном (12), а также предусмотрена полость (20) между дросселем (16) и основным предохранительным клапаном (12), причем указанный дроссель (16) и полость (20) выполнены с возможностью демпфировать высокочастотные флуктуации давления между буровым насосом (2) и основным предохранительным клапаном (12), отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит второй предохранительный клапан (18), установленный параллельно дросселю (16).

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что дроссель (16) предусмотрен во втором предохранительном клапане (18).

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что второй предохранительный клапан (18) представляет собой разрывную мембрану (22).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что дроссель (16) предусмотрен в разрывной мембране (22).

8. Устройство по любому из пп. 4-8, отличающееся тем, что давление открытия второго предохранительного клапана (18) ниже, чем давление открытия первого предохранительного клапана (12).



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для управления скважинным устройством. Аппарат для управления скважинным устройством в скважине содержит корпус с управляющим пазом и перемещающимся в пазу пальцем.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к впускному устройству (1) для регулирования потока текучей среды между коллектором (2) углеводородов и эксплуатационной обсадной колонной в скважине.

Предложенное изобретение относится к горному делу и может быть применено для соединения нескольких насосных блоков на площадке при гидравлическом разрыве пласта.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для промывки скважины. Устройство состоит из ствола, корпуса, кольцевой камеры, клапана, а также кольцевого поршня, толкателя.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к техническим средствам для управления потоком бурового раствора, проходящим через скважинный инструмент, установленный в стволе скважины, проходящей через подземный пласт.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к клапанным устройствам в системах рециркуляции бурового раствора с применением бурильной колонны с гидравлическим забойным двигателем.

Вибратор // 2442876
Изобретение относится к скважинному оборудованию, а именно к вибраторам, создающим пульсацию жидкости при прямой и обратной промывке скважинного оборудования, забоя скважины, при воздействии на пласт и при разрядке энергии пласта.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обратным клапанам, используемым при бурении скважин для предотвращения зашламовывания забойного двигателя и перелива жидкости через бурильную колонну при наращивании бурильных труб в процессе бурения.

Изобретение относится к циркуляционным клапанам бурильной колонны. Клапан содержит трубчатый корпус с резьбами на его краях, золотниковую втулку со сквозными боковыми отверстиями, установленную внутри корпуса, седло, размещенное внутри золотниковой втулки, направляющее кольцо, размещенное во входной части корпуса, пружину, прижимающую золотниковую втулку к направляющему кольцу. Через внутренние полости корпуса, направляющего кольца, седла и золотниковой втулки осуществляется насосная подача текучей среды. Клапан также содержит два закрепленных в корпусе циркуляционных порта с расходными отверстиями, причем порты расположены выше по потоку от седла, закрыты золотниковой втулкой в неактивном режиме, при котором осуществляется насосная подача текучей среды по бурильной колонне, и открыты и обеспечивают сообщение с внутренним пространством бурильной колонны, когда циркуляционный клапан в активном режиме. Клапан также содержит сбрасываемый шар активации, выполненный с возможностью деформации и прохождения через участок сужения проходного сечения седла при движении текучей среды по бурильной колонне, а также два запирающих шара, сбрасываемых друг за другом, взаимодействующих с циркуляционными портами для блокирования потока текучей среды через указанные циркуляционные порты. Клапан также содержит скрепленный с корпусом резьбовой переводник с размещенным внутри него устройством для улавливания шаров, прошедших через участок сужения проходного сечения седла. При этом клапан содержит гильзу, размещенную внутри трубчатого корпуса, снабженную собственными наружными уплотнениями, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса. Золотниковая втулка установлена с возможностью скольжения внутри гильзы и снабжена собственными уплотнениями относительно внутренней поверхности гильзы. Гильза выполнена со сквозными боковыми отверстиями, а каждый циркуляционный порт выполнен с выступающим внутрь от внутренней поверхности корпуса краем, причем гильза зафиксирована каждым сквозным боковым отверстием относительно соответствующего края, направленного внутрь циркуляционного порта. При этом золотниковая втулка выполнена с кольцевым каналом на ее наружной поверхности, сообщающимся с ее сквозными боковыми отверстиями, а внутренний профиль каждого сквозного бокового отверстия золотниковой втулки выполнен конфузорным в направлении кольцевого канала на ее наружной поверхности. Технический результат заключается в повышении ресурса и надежности клапана. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к циркуляционным клапанам бурильной колонны. Клапан содержит трубчатый корпус, золотниковую втулку, расположенную внутри корпуса, седло, расположенное в центральном канале золотниковой втулки, направляющее кольцо, расположенное во входной части корпуса, пружину, прижимающую золотниковую втулку к направляющему кольцу. Через внутренние полости корпуса, направляющего кольца, седла и золотниковой втулки осуществляется насосная подача текучей среды. Клапан также содержит два закрепленных в корпусе циркуляционных порта с расходными отверстиями, порты закрыты золотниковой втулкой в неактивном режиме, при котором осуществляется насосная подача текучей среды по бурильной колонне, и открыты и обеспечивают сообщение с внутренним пространством бурильной колонны, когда циркуляционный клапан в активном режиме. Клапан также содержит сбрасываемый активационный шар, выполненный с возможностью деформации и прохождения через седло при движении текучей среды по бурильной колонне, а также два запирающих шара, сбрасываемых друг за другом, взаимодействующих с циркуляционными портами для блокирования потока текучей среды через указанные циркуляционные порты. Клапан также содержит скрепленный с корпусом резьбовой переводник с расположенным внутри него устройством для улавливания шаров, прошедших с потоком текучей среды через седло. Циркуляционный клапан содержит гильзу, расположенную внутри трубчатого корпуса. При этом золотниковая втулка выполнена сплошной, размещена с возможностью продольного перемещения внутри гильзы и снабжена собственными наружными уплотнениями, контактирующими с внутренней поверхностью гильзы. При этом в неактивном режиме, при котором циркуляционные порты закрыты золотниковой втулкой и осуществляется насосная подача текучей среды по бурильной колонне. Порты расположены ниже по потоку от седла, собственные наружные уплотнения золотниковой втулки расположены по разные стороны относительно циркуляционных портов, а в активном режиме, при котором циркуляционные порты открыты и обеспечивают сообщение с внутренним пространством бурильной колонны, верхний по потоку край золотниковой втулки расположен ниже по потоку от циркуляционных портов. При этом гильза выполнена со сквозными боковыми отверстиями, каждый циркуляционный порт выполнен с выступающим внутрь от внутренней поверхности корпуса краем. Гильза зафиксирована каждым сквозным боковым отверстием относительно края направленного внутрь циркуляционного порта, а внутренний профиль входной части расходных отверстий циркуляционных портов выполнен конфузорным в направлении наружной поверхности трубчатого корпуса. Технический результат заключается в повышении ресурса и надежности клапана. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к запорным элементам переливных клапанов и может быть применено в буровом оборудовании. Запорный орган выполнен в виде поджимаемого к седлу сферического запорного элемента в виде шарового сегмента, размещенного основанием вверх, с возможностью его перемещения, снабжен опорными элементами, выполненными в виде криволинейных ножек, изогнутых в направлении к вершине шарового сегмента. Опорные элементы соединены со сферическим запорным элементом и опорой, выполненной, например, в виде кольца с отверстием для прохода жидкости. Запорный орган выполнен в виде одной детали из упругоэластичного износостойкого материала, например полиуретана. Технический результат заключается в повышении надежности работы клапана. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к установке, обеспечивающей непрерывную циркуляцию бурового раствора во время бурения, и к циркуляционному блоку для указанной установки. Технический результат заключается в обеспечении непрерывной циркуляции бурового раствора во время бурения, упрощении функционирования и технического обслуживания, предотвращении смешивания бурового раствора с рабочей жидкостью, подающейся к уплотнительным элементам. В циркуляционном блоке корпус содержит центральный канал, предназначенный для размещения в нем части трубы; центральный канал ограничен верхним и нижним кольцевыми уплотнительными элементами, которые опираются на корпус с возможностью вращения; уплотнительные элементы имеют центральное отверстие, которое, при расширении указанных уплотнительных элементов, выполнено с возможностью закрываться или плотно охватывать трубу, упираясь внутренней уплотняющей поверхностью в трубу; и запорный клапан в закрытом положении образует герметичную перегородку между верхней и нижней камерами в корпусе. Каждый из уплотнительных элементов герметично соединен с выполненной с возможностью вращения пакерной трубой, выступающей в соответствующую камеру и окруженной пакером, который плотно прилегает к периферии пакерной трубы и к корпусу. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к перепускным клапанам для управления системой включения якоря клина-отклонителя гидравлического. Клапан перепускной управляемый, содержащий верхний и нижний переводники с цилиндрической полостью, полый корпус, размещенный между переводниками, выполнен с радиальным сквозным отверстием, подпружиненный поршень, на поверхности которого выполнен фигурный управляемый паз, штифт управляющий, сопло, размещенное в поршне под верхним переводником, стакан, заглушку сливную, подшипник, уплотнительные кольца и соответствующие им пазы в стакане, верхнем и нижнем переводниках, пружину спиральную, подпружинивающую поршень. При этом верхний переводник выполнен с полостью переменного сечения: коническая часть переходит в цилиндрическую, полый корпус в верхней части выполнен с продольными пазами на внутренней поверхности, поршень подпружинен в стакане и выполнен Т-образной формы, горизонтальная составляющая, ограничивающая перемещение поршня, выполнена с выступами, соответствующими продольным пазам на внутренней поверхности корпуса, вертикальная составляющая выполнена с управляемым кодовым фигурным пазом с конечной проекцией на плоскость. Штифт управляющий для фигурного кодового паза выполнен переменного сечения: большее сечение выполнено резьбовым и закреплено резьбой в стакане, меньшее сечение штифта выполнено с гладкой поверхностью и размещено в нижней части управляемого кодового фигурного паза. Пружина нижним торцом закреплена жестко в стакане, стакан выполнен цилиндрической формы постоянного сечения с радиальным отверстием соосно радиальному отверстию в нижней части корпуса, с заглушкой перепускной, жестко соединенной на нижнем торце стакана, выполненной с радиальным сквозным отверстием, соосным радиальным отверстиям корпуса и стакана. Стакан с заглушкой перепускной и пружиной в нем установлен над нижним переводником на заглушке сливной с возможностью вращения на ней. Заглушка сливная выполнена с эксцентрично размещенным в ней вертикальным сквозным отверстием соосно вертикальному сквозному отверстию, эксцентрично выполненному в заглушке перепускной. Заглушка сливная имеет выступы, которыми жестко закреплена в корпусе. Поверхности заглушек, контактирующие между , выполнены с коэффициентом трения, обеспечивающим антифрикционные свойства. Технический результат заключается в повышении надежности управления системой клапана. 5 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, где используется технология непрерывной промывки, которая обеспечивает циркуляцию бурового раствора в скважине не только в процессе бурения, но при наращивании и при подъеме бурильной колонны. Устройство содержит шар с осевым сквозным отверстием и с боковым отверстием, перпендикулярным осевому и соединенным с ним, цилиндрический корпус с боковыми отверстиями, герметизирующие накладки, внешняя сторона которых имеет цилиндрическую форму, а внутренняя – углубление шаровой формы, привод для вращения шара внутри корпуса. Шар выполнен усеченным, ограниченным сверху и снизу параллельными плоскостями, расположенными перпендикулярно оси сквозного отверстия, и составным из трех частей – двух шаровых сегментов, диаметрально расположенных по краям шара, в одном из которых располагается боковое отверстие, и центральной части, в которой располагается осевое сквозное отверстие. Боковая поверхность центральной части ограничена цилиндром. Поверхности, разделяющие составные части шара, параллельны друг другу и коаксиальны оси сквозного отверстия. Герметизирующие накладки выполнены как диаметрально расположенные части боковой поверхности цилиндрического корпуса, в котором имеется боковое отверстие, ось которого совпадает с осью углубления шаровой формы в стенке корпуса. Упрощается конструкция, повышается эксплуатационная надежность. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для перекрытия бурильных труб и может быть использовано при бурении, смене инструмента и ремонте скважин без их глушения, для предотвращения фонтанирования скважин, зашламления турбобура и перелива жидкости через бурильную колонну при наращивании бурильных труб в процессе бурения. Обратный клапан содержит полый цилиндрический корпус и расположенные в нем узлы: неподвижное седло, формирующее своей внутренней поверхностью вместе с внутренней поверхностью корпуса клапана канал для перетока жидкости из бурильной колонны; а также контактирующий с седлом подвижный запорный узел с тарельчатой головкой, обеспечивающей этот контакт, с жестко связанным с ней и поджимающим запорный узел к седлу подпружиненным штоком в виде центрального стержня с хвостовиком, с фиксатором запорного узла относительно седла и с охватывающей хвостовик штока замковой втулкой с пазом под фиксатор запорного узла. При этом клапан дополнительно снабжен полой конусной втулкой, охватывающей замковую втулку и поддерживающей своим большим основанием тарельчатую головку запорного устройства, а его корпус выполнен цельным и фиксатор запорного узла относительно седла выполнен в виде запрессованного в шток штифта. При этом паз замковой втулки под фиксатор запорного узла выполнен фигурно-глухим, обеспечивающим своей формой возможность не только свободного осевого перемещения в нем штифта штока при вертикальном перемещении запорного узла, но и возможность его стопорения в этом пазу при принудительном повороте запорного узла вокруг оси, а также последующего выхода из него под действием потока жидкости из бурильной колонны, падающего на головку запорного узла. Пружина штока установлена на его хвостовике в замковой втулке и сам запорный узел, в целом, со своей тарельчатой головкой, своим подпружиненным штоком со штифтом, конусной и запорной втулками сформирован в виде устойчивого относительно оси клапана цельного блока, установленного в канале клапана отдельно от корпуса под его седлом, а неподвижное седло клапана выполнено в виде одной зафиксированной в корпусе металлической втулки. Технический результат заключается в повышении надежности и технологичности клапана. 2 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для гидравлического управления развертыванием скважинного инструмента. Механизм управления бурильной колонной сконфигурирован для активации инструмента бурильной колонны посредством гидроприводного движения переключающего элемента в активированное положение, при этом в качестве рабочей среды используется буровая жидкость. Перемещение переключающего элемента в активированное положение регулируется автоматически, в связи с чем активация инструмента зависит от применения превышения порогового значения параметров буровой жидкости в скважине по меньшей мере в течение предварительно установленной продолжительности переключения. Регулятор переключения, который регулирует перемещение переключающего элемента в активированное положение, может быть сконфигурирован для регулировки скорости движения переключающего элемента таким образом, чтобы поддерживалась практически постоянная продолжительность переключения независимо от колебаний величины перепада давления срабатывания при параметрах буровой жидкости в скважине выше порогового значения. Технический результат заключается в обеспечении гидравлического управления развертыванием скважинного инструмента. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для гидравлического разрыва пласта. Прицеп с манифольдом содержит по меньшей мере одну основную линию, имеющую множество выпускных соединительных патрубков и множество компоновок шарнирно-сочлененных отводов, каждая из которых соединяется с соответствующим выпускным соединительным патрубком. Каждая компоновка отводов содержит соединительный элемент, который включает в себя впускное окно, выпускное окно и третье окно, которое располагается в общем противоположно выпускному окну и закрывается съемным пробковым элементом. Каждая компоновка отводов также включает в себя компоновку шарнирно-сочлененного трубопровода, которая содержит первый конец, который соединяется с впускным окном, и вертлюг стойки, который соединяется с впускным окном. Во время развертывания компоновки отводов второй конец компоновки трубопровода соединяется с насосным блоком для гидравлического соединения насосного блока с основной линией. Технический результат заключается в повышении надежности соединения нескольких насосных блоков с оборудованием устья скважины. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к устройствам, предотвращающим выбросы через бурильные трубы, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Устройство для перекрытия колонны бурильных труб содержит корпус, имеющий полость, гидравлически связанную с затрубным пространством, тарельчатый клапан с узлом его привода и седло. В полость помещены эластичная ёмкость с рабочей жидкостью (масляная среда) и жиклёр, регулирующий переток рабочей жидкости из эластичной ёмкости к приводу клапана и обратно. Причем эластичная ёмкость гидравлически связана с затрубным пространством, а жиклёр имеет два канала с разной пропускной способностью. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства для перекрытия колонны бурильных труб. 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазовой отрасли и может быть использована в системе циркуляции бурового раствора в скважине. Система циркуляции бурового раствора содержит буровой насос. Для предотвращения открытия клапана при давлении, по существу, более низком, чем номинальное давление открытия, демпфируют высокочастотные флуктуации давления между буровым насосом и основным предохранительным клапаном за счет установки дросселя между буровым насосом и предохранительным клапаном и обеспечения полости между дросселем и основным предохранительным клапаном, устанавливают второй предохранительный клапан параллельно дросселю. Предотвращаются временные затраты при нежелательном нарушении бурового процесса, исключается повреждение компонентов системы циркуляции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх