Циркуляционный клапан для опробывания скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< >737621

Союз Соее1 кии

Социалистическим

Республик ((АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3

ВПТ

L л У „ 1 ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Ф (22) Заявлено 12.10.73 (21) 1966055/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 В 49/02

Гееудеретвенный 0емитет

СССР

00 делаы нзееретений н етерытнй

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (53) УДК 622.243..68 (088.8) Дата опубликования описания О5.06.80

В. Л. Эфрос, А. Г. Анопин и Ю. Я. Червяков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Конструкторское бюро нефтяной и газовой промышленности

Объединения «Саратовнефтегаз» (54) ЦИРКУЛЯЦИОННЫЛ КЛАПАН ДЛЯ ОПРОБОВАНИЯ

СКВАЖИН

Изобретение относится к технике испытания и опробования скважин в процессе их проводки в нефтегазодобывающей промышленности.

Известен циркуляционный клапан, содержащий корпус с боковыми каналами, перекрываемыми подпружиненным седловым клапаном, размещенным внутри корпуса (1) .

Недостатком клапана является низкая надежность работы из-за того, что проведе ние повторных промывок и обеспечение постоянного слива промывочной жидкости не всегда удается, так как подпружиненнь1й клапан при посадке в седло оказывается неуравновешенным в гидростатическом столбе промывочной жидкости вследствие различных удельных весов ее в бурильных трубах и затрубье, а также за счет разницы уровней столбов промывочной жидкости в бурильных трубах и затрубье. Наиболее близким решением из известных является циркуляционный клапан для опробования скважин, содержащий корпус с заглушкой, над и под которой в корпусе выполнены радиальные каналы, золотник с кольцевой проточкой, соединяющий полости колонны труб над и под заглушкой, узел

2 фиксации золотника и фри кционный фонарь (2) .

Недбстаток указанного клапана заключается в том, что он имеет низкую надеж- ность работы из-за невозможности обеспечения многократных промывок скважин в процессе спуско-подъемных операций.

Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет обеспечения многократных промывок скважины в процессе спуско-подъемных операций.

10 Указанная цель достигается тем, что в нижней части золотника выполнены сообщающиеся между, собой и скважиной осевые и радиальные каналы, и фрикционный фонарь установлен на золотнике.

На фиг. 1 показан клапан, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Циркуляционный клапан выполнен в виде корпуса 1, который ограничен сверху муфтой 2, а снизу - ниппелем 3. На корпусе 1

20 со свободным продольным ходом установлен золотник 4. В муфте 2 размещен фиксатор, выполйенный в виде подпружиненного полого поршня 5 с двумя радиально расположенными снизу бобышками, в которых выпол737621 ь

1Ю

1S

26 п

3s

4О

Формула изобретения

so

И

3 нены наклонные открытые снизу пазы 6. В верхней части корпуса 1 установлены два радиально расположенных стопора 7, приводом которых является подпружиненный поршень 5. Золотник 4 в верхней части снабжен специальной внутренней канавкой 8, за которую в необходимом случае он удерживается стопорами 7 в верхнем положении, и отверстиями, служащими для эвакуации попавшего в верхнюю вытоку шлама и т.п.

В нижней части золотника выполнена промывочная проточка 9 с радиальными и осевыми 10 каналами. Осевые каналы 10 расположены под некоторым углом к оси золотника, так чтобы струя жидкости, исходящая из каждого канала, омывала в процессе промывки свободную часть корпуса под золотником 4.

В средней части золотника установлен фрикционный фонарь 11, нижний конец которого жестко связан с золотником 4, а верхний имеет продольный паз 12 и может перемещаться вверх в осевом направлении., Свободный ход верхнего конца фрикционного фонаря 11 позволяет ему упруго деформироваться до полного прилегания к наружной поверхности золотника 4. В зависимости от диаметра ствола скважины устанавливают фрикционный фонарь определенной предварительной деформации и жесткости, которые гарантировано обеспечивают удержание золотника в HQMHHBJIbHQM стволе скважины при перемещении бурильного ин струмента. Заглушка 13 делит внутренний проход корпуса 1 на полости а и б, в которых соответственно предусмотрены промывочные каналы 14 и каналы 15 для пропуска жидкости и последующего создания избыточного давления в полости нижерасположенных механизмов.

В процессе спуска клапана в скважину золотник 4 за счет сцепления со стенками обсадной колонны или открытого ствола скважины находится в верхнем положении, и верхний его торец упирается в выступающие за корпус 1 стопора 7. При этом полость а через промывочные каналы 14 сообщается с промывочной проточкой 9 и с затрубным пространством, а полость б разобщается от полости а двумя нижними уплотнениями зо лотника — происходит долив бурильного инструмента. Для проведения промежуточной промывки в процессе спуска бурильный инструмент оставляют без движения, подсоединяют на поверхности рабочую штангу и за пуска ют насосы.

В процессе промывки под давлением перепада давления, образующегося при прохождении жидкости через полый поршень 5 (10-12 л/с), он преодолевает сопротивление пружины и перемещается вниз до упора бобышек в корпус, увлекая наклонными пазами 6 стопора 7 во внутрь корпуса 1 заподлицо с его наружной цилиндрической поверхностью. Сальник, который может образовать ся на корпусе под золотником, во время спуска размывается в процессе промывки через осевые каналы 10. Обычно промежуточные промывки при,спуске клапана производятся в случаях, когда инструмент на своем пути встречает суженные участки в открытом стволе за счет нарастания глинистой корки на стенках или появления осыпей шлама из больших каверн, поэтому гарантийность срабатывания клапана (удержания золотника 4 при перемещении бурильного инструмента вниз) в данных случаях увеличивается.

Перекрытие промывочных каналов 14 и сообщение полости а с полостью б производится после окончания спуска клапана и проведения промывок в процессе спуска и перед опробованием следующим образом.

Опробователь спускается заведомо ниже места его установки на 5-6 м так, чтобы клапан оказался в стволе, имеющем номинальный или близкий к номинальному диаметр.

Затем бурильный инструмент приподнимается на необходимую величину, и золотник

4 оказывается в положении, показанном на фиг. 1.

Установка пакеров опробователя или дру гого типа испытателя, как правило, произ-. водится, согласно данным кавернометрии или профилеметрии, на учаске ствола, не имеющего каверн, с диаметром близким или меньшим номинального.

После стравливания избыточного давления из бурильных труб и опробователя производят спуск бурильного инструмента на

1,5-2 м, при этом полость а сообщается с затрубным пространством, а полость б отсекается двумя нижними уплотнениями золотника 4. При необходимости производится интенсивная промывка или создается промывка с расходом не более 10 — 12 л/с. Для фиксации золотника 4 в верхнем положении при промывке с расходом 10-12 л/с инструмент опускают на 0,5-1 м и прекращают циркуляцию, стопора 7 входят в канавку 8, при подъеме бурильного инструмента или насосно-компрессорных труб происходит постоянный слив промывочной жидкости из них через полость а, каналы 14 и промывочную проточку 9 с радиальными отверстиями.

Циркуляционный клапан для опробования скважин, содержащий корпус с заглуш- кой над и под которой в корпусе выполнены радиальные каналы, золотник с кольцевои проточкой, соединяющей полости колонны труб над и под заглушкой, узел фиксации:. золотника и фрикционный фонарь, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности работы клапана за счет обеспечения многбкратных промывок скважин в процессе спуско-подъемных операций, в нижней части золотника выполнены сообщающиеся между собой и скважиной осевые и ради737621

1. Авторское свидетельство СССР № 308186, кл. Е 21 В 49/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 156506, кл. Е.21 В 49/00, 1961 (прототип).

5 альные каналы, а фрикционный фонарь установлен на золотнике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

A-A

Pve,.1

Составитель В. Борискина

Редактор Д. Павлова Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 2628/15 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4