Клапанное устройство для отключения забойных механизмов

 

1 ,ф т О ..; Рл )е иФм м е

ОПИСАНЙЕ

Союз Соввтских

Социалистиивских

Республик

{11) 623952

ИЗОБРЕТЕН H$I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.77 (21) 2444352/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) М. Кл

E 21 B 17/00

Государственный «сметет

Совете Министров СССР ее делам изооретений и открытий (43) Опубликовано l5,09.78,бюллетень №34 . (53) УДК622.24.05 (088.8) (45) Дата опубликования описания 69 03. !8.

B. Б. Сухарников и Б. М. Ставипкий (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЗАБОЙНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к области бурения глубоких скважин с применением турбобура и гидромониторного долота.

Известно клапанное устройство, включающее корпус с двумя каналами, один из которых соединяет его внутреннюю полость с забойными механизмами, а другой — с затрубным пространством, и шар, попеременно перекрывающий то один, то другой канал. (lj.

У такого клапанного устройства. низкая эффективность его работы при использовании в бурильной колонне с наружным диаметром 195 мм и ниже. 11ри таком диаметре для эффективной работы клапана колонну необходимо вращать со скоростью 500 об/мин, что практически исключает возможность использования данного клапана.

Наиболее близким решением к предлагаемому из известных является клапанное устройство для отключения забойных механизмов, содержащее корпус с двумя каналами, один из которых сообщает внутреннюю полость корпуса с забойным механизмом, а другой — — с затрубным пространством, сед-, ла, размещенные в каналах корпуса, и запорный элемент, связанный с узлом переключения (2) .

Это клапанное устройство недостаточно надежно при работе в скважинных условиях, что обусловлено сложностью его узла переключения.

Цель изобретения — упрощение конструкции клапана.

Эта цель достигается тем, что узел переключения предлагаемого устройства имеет тело качения, например, ц!ар, установленный в направляющих корпуса, и пружиня!ций элемент, один конец которого жестко закреплен в корпусе, а другой взаимодействует с телом качения.

На ф!!г. 1 изоораж!. по о!!!! blBB!. .!toñ к, t;I-! ! !! !!ое устройство, !1170 10,"! ьн!>!Й pit3pc3: t I tt ф!!г. 2 — то жс. разрез А — А (1)i!I. !.

Клапанное устройство состоит из корпуса

1, имеющего в верхней и нижней частях резьбу для присоединения к бурильным трубам и забойным механизмам, располагаемым ниже, и два канала 2 и 3. Канал 2 направляет поток промывочной жидкости в обход отключаемых механизмов, например, непосредственно в затрубное пространство, а канал 3 — в эти механизмы.

623952

На верхней части каналов 2 и 3 выполнены седла сферической формы. Ме?кду седлами на пружинящем элементе 4 размешсн запорный элемент в виде сферической клапанной тарелки 5 с кольцевыми резиновыми уплотнениями 6. Один конец пружинящего элемента 4 жестко закреплен в корпусе 1, а другой взаимодействует с телом качения, например, с шаром 7 узла переключения клапана. Шар 7 передвигается внутри корпуса I по ребрам 8 паза, в котором расположена клапанная тарелка 5, а движение шара вверх ограничено двумя направляющими 9.

Работает предлагаемое клапанное устройство следующим образом. Оно устанавливается в нижней части колонны бурильных труб над отключаемыми механизмами. 11ph включении насосов и циркчляц>!и про 4ыГ<очной жидкости под действием потока <<а !<равую половину клапаннои тарелки 5 <см. фиг. 1 ) пру?KHHs! I1IHH элс vICHT 4 изгиоас гся, верхний его конец проходит под шаром 7, и клапанная тарелка перекрывает кан;<г! 2.

В связи с тем, что клапанная тарелка 5 закреплена на гибком пружиня<цем элементе! а уплотнение происходит по сфер!<»есной:<он< рхности, безразлично, совпала I <,<

Когда циркуляция промывочной жидкости прекращена, пру?ки!.ящий элемент 4 раз.гибается и своим концом перекатывает шар 7 в правую сторону. Это <<оложение шара обеспечивает перекрытие клапапной тарелКоН 5 канала 3 при очередном вклю lpHHH насосов и возобновле<<ии циркуляции <<ромывочной жидкости.

Гаким образом, имеется возможность управлять работой клапана путем возобновления и прекращения циркуляции промывочной жидкости. Так как суммарное гидравлическое сопротивление механизмов, расположенных ниже клапана, значительно больше сопротивления канала 2, при спуске бурильного инструмента жидкость заполняет бури,»ь<<ые трубы через этот канал, тем самым предохраняя от зашламления механизмы (например, турбобур), расположенные ниже клапана.

Для того, чтобы после спуска инструмента циркуляцию жидкости направить через канал 2 для продавки раствора, необходимо перед спуском клапана в скважину вручную установить шар 7 в правое положение.

После неоднократных включений циркуляции жидкости о положении клапанной тарелки 5 в клапане бурильщик судит по показа.ниям манометра: при промывке давление значительно меньше, чем при закачке жидкости через канал 3 в забойный двигатель.

Благодаря отличительным особенностям !

5 предлагаемого клапана упрощается конструкция и повышается надежность его работы, что позволяет при бурении скважин забойными двигателями осуц!ествлять более интенсивную промывку, а также увеличивать срок службы забойного двигателя и гидро20 мониторного долота, так как при промывке скважины жидкость проходит через клапанное устройство, минуя их.

Формула изобретения

Клапанное устройство для отключения забойных механизмов, содержащее корпус с двумя каналами, один из которых сооб«з0 шает внутреннюю полость корпуса с забойным механизмом, а другой — с затрубным и ространством, седла, размещенные в каналах корпуса, и запорный элемент, связанпь<й с узлом переключения,. отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции

З5 клапана, узел переключения имеет тело качения, например, шар, установленный в направляющих корпуса, и пружинящий элемент, один конец которого жестко закреплен в корпусе, а другой взаимодействует с телом качения. .! 1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР

Л 306243, кл. Е 21 В 17/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

15 Х 5634-78, кл. Е 21 В 17/00, 1973.