Переливной клапан бурильной колонны



Переливной клапан бурильной колонны
Переливной клапан бурильной колонны
Переливной клапан бурильной колонны
Переливной клапан бурильной колонны

Владельцы патента RU 2672290:

Публичное акционерное общество "МАКойл" (ПАО "МАКойл") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) (RU)

Изобретение относится к области бурения и ремонта скважин, в частности к устройствам для сообщения внутренней полости технологической колонны труб с затрубным пространством при проведении спускоподъемных операций для заполнения колонны скважинной жидкостью и опорожнения, а именно к переливным клапанам бурильной колонны. Устройство включает полый корпус 1, состоящий из верхнего 2 и нижнего 3 полукорпусов. Полый поршень 4 установлен в верхнем полукорпусе с возможностью открытия сливных радиальных 5 отверстий и выполнен дифференциальным - вверху меньшего диаметра, внизу большего диаметра. Уплотнения 6 и 7 на сопрягаемых с верхним полукорпусом цилиндрических поверхностях 8 и 9 выполнены с натягом, обеспечивающим удержание полого поршня в верхнем полукорпусе. В распределителе 10, запрессованном в нижнем полукорпусе, выполнены радиальные впускные 11 отверстия, соединяющие внутреннюю 12 полость распределителя с закорпусным пространством 13, а также продольные обводные каналы 14, соединяющие полость 15 верхнего полукорпуса с пространством 16 под распределителем. Седло 17, с которым взаимодействует конический сердечник 18 с уплотнением 19 и пружиной 20, установлено в соединенном с распределителем колпаке 21. Повышается надежность и долговечность работы клапана в бурильной колонне. 3 ил.

 

Изобретение относится к области бурения и ремонта скважин, в частности к устройствам для сообщения внутренней полости технологической колонны труб с затрубным пространством при проведении спускоподъемных операций для заполнения колонны скважинной жидкостью и опорожнения, а именно к переливным клапанам бурильной колонны.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению является переливной клапан бурильной колонны, включающий вертикальный полый корпус с радиальными отверстиями, клапанную пару с седлом и полый поршень (Патент РФ №2204688, кл Е21В 21/10, 2001).

Недостатком известного клапана является то, что он склонен к зашламовыванию (забиванию частицами твердой фазы технологических рабочих жидкостей) радиальных отверстий, затрудняющих опорожнение трубной колонны от жидкости при проведении подъема из скважины, что ухудшает надежность работы устройства.

Технический результат осуществления изобретения заключается в повышении надежности работы переливного клапана.

Указанный результат достигается тем, что в переливном клапане бурильной колонны, включающем вертикальный полый корпус с радиальными отверстиями, клапанную пару с седлом и полый поршень, корпус составлен из верхнего и нижнего полукорпусов, полый поршень выполнен дифференциальным - сверху с меньшим диаметром, а внизу с большим, и установлен в верхнем полукорпусе с возможностью перекрытия радиальных отверстий в стенке верхнего полукорпуса, устройство также снабжено распределителем потока, запрессованным внутри нижнего полукорпуса и оснащенным радиальными впускными отверстиями с возможностью совмещения их с радиальными отверстиями в стенке нижнего полукорпуса для соединения внутренней полости распределителя с закорпусным пространством, а также продольными обводными каналами, соединяющими полость верхнего полукорпуса с пространством под распределителем, а клапанная пара оснащена распределительным колпаком и подпружиненным коническим сердечником, сопрягаемым с седлом.

Повышение надежности работы клапана достигается за счет разделения радиальных отверстий на размещенные в нижнем полукорпусе впускные отверстия и выполненные в верхнем полукорпусе сливные отверстия. Последние, защищенные дифференциальным полым поршнем, не забиваются грязью ни при спуске клапана, ни при его работе в скважине и обеспечивают надежное опорожнение технологических труб.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид переливного клапана бурильной колонны при транспортировке (спуске) в скважину;

на фиг. 2 - поперечный разрез А-А нижнего полукорпуса клапана;

на фиг. 3 - вид клапана с открытыми сливными отверстиями при подъеме из скважины.

Переливной клапан бурильной колонны (фиг. 1) включает полый корпус 1, состоящий из верхнего 2 и нижнего 3 полукорпусов. Полый поршень 4 установлен в верхнем полукорпусе с возможностью открытия сливных радиальных 5 отверстий и выполнен дифференциальным - вверху меньшего диаметра, внизу большего диаметра. Уплотнения 6 и 7 на сопрягаемых с верхним полукорпусом цилиндрических поверхностях 8 и 9 выполнены с натягом, обеспечивающим удержание полого поршня в верхнем полукорпусе.

В распределителе 10, запрессованном в нижнем полукорпусе, выполнены радиальные впускные 11 отверстия, соединяющие внутреннюю 12 полость распределителя с закорпусным пространством 13, а также продольные обводные каналы 14, соединяющие полость 15 верхнего полукорпуса с пространством 16 под распределителем. Седло 17, с которым взаимодействует конический сердечник 18 с уплотнением 19 и пружиной 20, установлено в соединенном с распределителем колпаке 21.

Переливной клапан работает следующим образом.

Клапан спускается в скважину на соединенных полым корпусом 1 технологических (бурильных или насосно-компрессорных) трубах. При спуске, во время погружения в скважинную жидкость (фиг. 1), жидкость из закорпусного пространства 13 затекает через радиальные впускные 11 отверстия во внутреннюю 12 полость распределителя 10 нижнего полукорпуса 3, отталкивает от седла 17 сердечник 18 с уплотнением 19 и сжимает пружину 20, установленную в колпаке 21. Жидкость через образовавшийся зазор между седлом и сердечником затекает в полость 15 верхнего 2 полукорпуса, затем через полый поршень 4 заполняет технологические трубы. При прекращении спуска и выравнивании давления скважинной жидкости между закорпусным пространством пружина возвращает сердечник в исходное положение с упором в седло.

В процессе прокачивания насосом рабочей жидкости через технологические трубы за счет почти равного давления над поршнем 4 и под ним, вследствие большей площади нижней части поршня с цилиндрической поверхностью 9, чем верхней его части с цилиндрической поверхностью 8, на поршень снизу действует большая сила давления, чем сверху. Эта сила больше, чем гидродинамический напор потока рабочей жидкости на поршень. Таким образом, поршень прижимается в конический уступ в верхнем 2 полукорпусе и удерживается от выпадения вниз.

Жидкость начинает течь через продольные обводные каналы 14 и пространство 16 под распределителем 10 в нижнюю часть компоновки технологических труб и оборудования (на чертежах не показано).

После завершения работы по промывке скважины на устье сбрасывают в колонну технологических труб шар 22 (фиг. 3), который садится на коническую проточку полого поршня 4 и под давлением нагнетаемой в колонну рабочей жидкости проталкивает поршень с уплотнениями 6 и 7 вниз, который опускается вместе с шаром на колпак 21. Рабочая жидкость вытекает при подъеме клапана из скважины через радиальные сливные 5 отверстия верхнего полукорпуса 2 в закорпусное пространство 13.

Использование предложенного технического решения обеспечивает повышение надежности и долговечности работы переливного клапана бурильной колонны.

Переливной клапан бурильной колонны, включающий вертикальный полый корпус с радиальными отверстиями, клапанную пару с седлом и полый поршень, отличающийся тем, что корпус составлен из верхнего и нижнего полукорпусов, полый поршень выполнен дифференциальным - сверху с меньшим диаметром, а внизу с большим, и установлен в верхнем полукорпусе с возможностью перекрытия радиальных отверстий в стенке верхнего полукорпуса, устройство также снабжено распределителем потока, запрессованным внутри нижнего полукорпуса и оснащенным радиальными впускными отверстиями с возможностью совмещения их с радиальными отверстиями в стенке нижнего полукорпуса для соединения внутренней полости распределителя с закорпусным пространством, а также продольными обводными каналами, соединяющими полость верхнего полукорпуса с пространством под распределителем, а клапанная пара оснащена распределительным колпаком и подпружиненным коническим сердечником, сопрягаемым с седлом.



 

Похожие патенты:

Клапанное переключающее устройство, предназначенное для ввода в насосно-компрессорную колонну или встроенное в насосно-компрессорную колонну, содержит внешний корпус, внутреннюю добывающую трубу, управляющую часть, реагирующую на внешнее давление для открытия канала активирования при давлении, превышающем предварительно заданное давление, силовую часть, чувствительную к давлению в канале активирования для открытия нагнетательного отверстия; перепускной клапан, чувствительный к давлению в нагнетательном отверстии, служащий для открытия перепускного канала, обеспечивающего гидравлическое сообщение от внешней стороны внешнего корпуса в направлении внутрь внутренней добывающей трубы.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для приведения в действие соленоидного исполнительного привода. Способ приведения в действие соленоидного исполнительного привода включает обеспечение соединения по меньшей мере одного соленоида соленоидного исполнительного привода с источником питания посредством множества переключателей.

Толкатель // 2663841
Забойный толкатель для смещения забойного компонента содержит корпус с позиционирующим устройством, созданным на корпусе для сцепления или взаимодействия с забойным компонентом для обеспечения совмещения толкателя с компонентом.

Раскрыт способ приведения в действие, по меньшей мере, одного из множества скважинных инструментов, соединенных, по меньшей мере, с одной линией гидравлической текучей среды.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено в устройствах для перекрытия ствола скважины при производстве ремонтных работ. Клапан состоит из корпуса, золотника с обратным клапаном, уплотнительного элемента тороидальной формы, механизма фиксации золотника.

Группа изобретений относится к операциям подземной интенсификации притока углеводородов и, более конкретно, к операциям и устройствам для повышения надежности точечного стимулирования.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам устьевого оборудования скважин, в которых клапан обратный газовый предназначается для разобщения зоны затрубного пространства и выкидной линии.

Изобретение относится к нефтяной и горной промышленности и предназначено для приведения в действие скважинных инструментов. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к внутрискважинному эксплутационному оборудованию, и может быть использовано при добыче нефти, промывке и освоении скважин.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным твердым сплавам на основе карбида вольфрама, обладающим сопротивлением к синергическим действиям эрозии и коррозии при температуре между -50°С и 300°С, предпочтительно при 0-100°С.

Компоновка погружного скважинного насоса имеет кожух насоса с выкидом насоса на верхнем конце. Цилиндр насоса установлен в кожухе насоса, образуя кольцевой проход между цилиндром и кожухом насоса.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для приведения в действие соленоидного исполнительного привода. Способ приведения в действие соленоидного исполнительного привода включает обеспечение соединения по меньшей мере одного соленоида соленоидного исполнительного привода с источником питания посредством множества переключателей.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для приведения в действие соленоидного исполнительного привода. Способ приведения в действие соленоидного исполнительного привода включает обеспечение соединения по меньшей мере одного соленоида соленоидного исполнительного привода с источником питания посредством множества переключателей.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к конструкции обратного клапана, который может быть использован со штанговыми глубинными или электроцентробежными насосами, предназначенными преимущественно для перекачивания жидкостей с высоким содержанием механических примесей.

Предложены системы и способ для расположения устройства изоляции внутри многоствольной скважины для изолирования рабочего ствола скважины от других стволов скважины в системе скважины.

Клапан // 2652039
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для разобщения зон спускаемой в скважину колонны труб и затрубного пространства, а также для разобщения полостей различного оборудования при проведении ремонтных, изоляционных и исследовательских работ.

Изобретение относится к области нефтегазодобыващей промышленности и может быть использовано для перекрытия ствола скважины при проведении ремонтных работ без глушения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено при разработке многопластовых скважин как для раздельной, так и для одновременной выработки пластов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для регулирования расхода пластовой жидкости, преимущественно в горизонтальных скважинах нефтяных месторождений, разрабатываемых шахтным способом с применением тепловых методов воздействия.

Изобретение относится к технике добычи нефти и, в частности, к технике подъема добываемой продукции скважин, а именно газожидкостной смеси. Технический результат - повышение работоспособности и надежности работы установки, снижение вибрации подземного насосного оборудования, вызываемой присутствием газовых включений в откачиваемой продукции.

Изобретение относится к операциям бурения ствола скважины, а конкретнее к мониторингу скважинных шламов в возвращающихся буровых растворах, определению размера и распределению по форме частиц, присутствующих в скважинных шламах.

Изобретение относится к области бурения и ремонта скважин, в частности к устройствам для сообщения внутренней полости технологической колонны труб с затрубным пространством при проведении спускоподъемных операций для заполнения колонны скважинной жидкостью и опорожнения, а именно к переливным клапанам бурильной колонны. Устройство включает полый корпус 1, состоящий из верхнего 2 и нижнего 3 полукорпусов. Полый поршень 4 установлен в верхнем полукорпусе с возможностью открытия сливных радиальных 5 отверстий и выполнен дифференциальным - вверху меньшего диаметра, внизу большего диаметра. Уплотнения 6 и 7 на сопрягаемых с верхним полукорпусом цилиндрических поверхностях 8 и 9 выполнены с натягом, обеспечивающим удержание полого поршня в верхнем полукорпусе. В распределителе 10, запрессованном в нижнем полукорпусе, выполнены радиальные впускные 11 отверстия, соединяющие внутреннюю 12 полость распределителя с закорпусным пространством 13, а также продольные обводные каналы 14, соединяющие полость 15 верхнего полукорпуса с пространством 16 под распределителем. Седло 17, с которым взаимодействует конический сердечник 18 с уплотнением 19 и пружиной 20, установлено в соединенном с распределителем колпаке 21. Повышается надежность и долговечность работы клапана в бурильной колонне. 3 ил.

Наверх