SU1490246A1 - Клапан - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и предназначено дл  перекрыти  переходного канала труб от пр мого или обратного тока жидкости под действием перепада давлени . Цель изобретени  - повышение надежности работы при расширении технологических возможностей. Клапан содержит корпус 1, двухсторонний посадочный элемент в виде упругой разрезной металлической шайбы 8 и установленных с ее торцовых сторон зеркально друг к другу резинометаллической диафрагмы 7 и резинового седла 11. Герметизаци  клапана от пр мого и обратного тока жидкости достигаетс  при помощи бросового металлического шара. Он имеет ограничитель перемещени , выполненный в виде подпружиненной относительно корпуса 1 втулки 16. Шайба 8 может быть выполнена в виде резиновой шайбы 12 с секторными выемками 13, в которых пригумированы металлические секторы 14. При этом диафрагмы 7 установлены с возможностью перекрыти  разреза шайбы 8. При заходе шара в седло 11 с посадкой на шайбу 8 он перекрывает канал бурильных труб от обратного тока жидкости. При этом давление в скважине растет и при достижении расчетной величины шар продавитс  через шайбу 8 в верхнее положение, формиру  пр мой клапан. При необходимости изменить рабочее давление производитс  замена шайбы 8 на другую и осуществл етс  новый спуск клапана на инструменте в скважину. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к бурению пеЛт ных и газовых скважин и пред- начначастс  дл  перекрыти  переходного канала труб от пр мого или об- ра уного тока жидкости под действием перек.ч.да лан.чепи определенной вели- чипы,

1е::ь изс бротепи  - повыигение надежности работы при расширении тех- П1)Л ;ч ичегких ночможностей клапана.

На пиг. 1 схем.чтично показан кла- пап, рпчррз; .ч;; фиг. 2 - сечение А-А па I jHr. 1; па фиг. 3 - посадочный емеп г к:к1; пна с г ерекрывающим его CBL-pxy niapi iM; на фиг. 4 - то же, с г.ерскрыва11мцим его снизу шаром; на фиг, 5 и b - разрезна  шайба, вариан Т1,1 иыполнени ; па фиг. 7 - верхн   ричиномегаллическа  диафрагма; на фит-. 8 - нижн   речинометаллическа  ДИГ1ФРГ; гма.

К.чаиаи состоит из корпуса 1 , на концах которого инутри и снаружи вы- 1:о:п-;ины -резьбы 2 и 3. Внутренн   коническа  резьба 2 переходит в дилинд рическуг pe3ii6y -4, в которую вворачи паи ге  i ;iiiKii 5. Ии-же гайки 5 устанав ли-наетс  Hcpxtiee резиновое седло 6, ерхн   резинс1метал/п-1ческа  диафраг- -ia 7, разрезна  металлическа  шайба с разрезом 9, установленные зеркальна j .epxHiiN: - нижн   резинометалли- чеч-ка  диафрагма 10 и нижнее резино- BOt- седло 1 1 . Дл  исключени  затекани  резины седла 11 в разрез 9 раз- резно шайбы 8 и обеспечени  ерме- тизапии разреза 9 диафрагмы 7 и 10 выполнены в виде резиновых шайб 12 с секторными выемками 13, в которых пригумированы металлические (четыре

iiiecTb) секторы 14. Резинометалличес- кие диафрагмы 7 расположены так, что один из секторов 14 перекрывает разрез 9 металлической разрезной щар1- бы 8. П.ричем разрез 9 разрезной шайбы 8 клапана выполнен или параллельно (фиг. 5), или под углом к оси, или в виде ступенчатого замкового разре- 3 а (фи г. 6 ) .

Герметизаци  клапана от пр мого и обратного тока жидкости достигаетс  при помош,и бросового металлического шара 15.

, 1п  исключени  уноса вниз шара 15 под седлом 11 устанавливаетс  ограничитель перемещени  шара 15, состо щий из распорной втулки 16, в прорези 17 которой при помощи ребер 18 установлен центратор 19 с вставленным полым штоком 20 с надетой пружиной 2 1 .

Клапан работает следующим образом.

Корпус 1 со всеми детал ми, кроме шара 15, собранными и зафиксированными гайкой 5, устанавливаетс  над долотом (при необходимости в любом месте) и спускаетс  в сква-жину, где но мере необходимости провод тс  работы , не требующие перекрыти  канала бурильных труб, например при бурении (фиг. 1). Ulap 15 бросаетс  в бурильные трубы но мере необходимости дл  выполнени  той или иной технологической операции.

Если, например, по вилась необходимость в определении пластового давлени , то промывка (или бурение) останавливаетс , отворачиваетс  квад- рлтпа  штанга и в бурильные трубы гбрасы)аетс  uiap 15. Зайд  в верхнее

седло 6 и диафрагму 7 шар 15 садитс на разрезную металлическую шайбу 8, образу  пр мой клапан (фиг, 3).

После определени  давлением, что шар 15 установилс  в седле 6, закрывают превентор и в затрубное пространство закачивают жидкость с плотностью ниже, чем у бурового раствор ( например, воду). По мере закачивани  воды в кольцевое пространство давление в нем на устье будет расти Зна  избыточное давление на устье, величину столба воды в кольцевом пространстве и величину столба бурового раствора в кольцевом пространстве , расчетом определ ют пластовое давление.

После проведени  исследований по определению пластового давлени  с отсечкой столба бурового раствора в трубах от жидкости, паход  чейс  в кольцевом пространстве, требуетс  промыть скважину пр мой циркул цией дл  удалени  воды и пластового флюида , поступившего вскважину в процессе испытани .

С этой целью в бурильных трубах создаетс  заранее известное по величине избыточное давление, под действием которого шар 15 продавливаетс  через металлическз/то разрезную шайбу 8 и садитс  на полый шток 20, ограничивающий его дальнейшее перемещение впиз. При продавливании щара 15 через разрезную шайбу 8, имеющийс  разрез 9 увеличиваетс  в сечении обеспечива  пропуск шара 15. Однако нарушени  герметичности не происходит благодар  наличию герметизирующих элементов резинометаллической диафрагмы 7 и резинового седла 6. Резинометаллическа  диафрагма 7 обеспечивает перекрытие разреза 9 разрезной шайбы 8 за счет перемещени  металлических секторов 14, которые по мере роста давлени  в той же степени прижимаютс  к разрезной щайбе 8, перекрыва  полностью разрез 9 и исключа  затекание резины седра 6 в разрез 9. Окончательно герметизаци  проходного канала клапана за- верщаетс  одним из резиновых седел (6 и 11),

Шток 20, фиксиру  шар 15 по оси корпуса 1 и поджима  его пружиной 21 к нижнему седлу I1 и далее к разрезной шайбе 8, образует обратный клапан (фиг. 4).

Дл  перевода при необходимости обратного клапана в пр мой следует загерметизировать устье скважины превентерем и подавать (цементировочным агрегатом или буровым насосом) буровой раствор в затрубное пространство.

При этом пружина 21 и восход щий поток жидкости обеспечит заход-шара

15 в нижнее резиновое седло 11 с посадкой на разрезную шайбу 8 и перекрытием канала бурильных труб от обратного тока жидкости. Давление в скважине при этом будет расти и после

достижени  расчетной величины, шар продавитс  через разрезную шайбу 8 в верхнее положение, формиру  пр мой клапан.

Давление, при котором клапан первводитс  из положени  Пр мой в положение Обратный или наоборот, задаетс  заранее из технологических соображений и обеспечиваетс  установкой соответствующей разрезной шайбы.

При очередном подъеме бурильного инструмента из скважины осуществл етс  ревизи  деталей клапана, а при необходимости изменить рабочее давление производитс  замени разрезной

шайбь; на другую и осуществл етс  новый спуск клапана на инструменте в скважину с шаром или без него в зависимости от поставленных задач.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Клапан, содержащий корпус, двухсторонний посадочный элемент

   под

   бросовый шар и установленный под посадочным элементом ограничитель перемещени  шара, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  надежности работы при расширении технологических возможностей, двухсторонний посадочный элемент выполнен в виде упругой разрезной металлической шайбы и установленных с ее торцовых сторон зеркально друг другу резинометаллической диафрагмы и резинового седла, а ограничитель перемещени  шара выполнен в виде подпружиненной относительно корпуса втулки,

   2, Клапан по п. 1,отличаю- Щ и и с   тем, что резинометалли- ческа  диафрагма выполнена в виде резиновой щайбы с секторными выемками и пригумированных в них металлических секторов, причем резинометаллические диафрагмы установлены с возможностью перекрыти  разреза упругой

   лшайбы металлическим сектором резино- металлической диафрагмы.

   /8

   Фаз.З

   фаг. 5

   Фаг. 6

   Фиг. 7

   П

   Фиг. 8