Циркуляционный клапан

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 62I 860

Союз Советских

Социалистических

Республик

1

1 с (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.76 (21) 2363539, 22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования огзисания 03.08.78 (51)М Кл 2 Е21 В 33! 12

Е 21 В 43/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.245.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Цыбии, А. А. Гайворонский, Ю. Г. Апанович, Л. Х. Фарукшин, П. А. Моржиц и А. В. Власов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН

Изобретение касается клапанных устройств, устанавливаемых на обсадных колоннах для ц ир куляц ии хладоносителя;в нефтяных,и газовых скваж1инах.

Известно клапанное устройство для обсадных колонн, включающее корпус-патрубок, ди фференциальную втулку с кольцевым пружинным фиксатором, дополнительную дифференциальную втулку, выполненную с ра|диальными ка нала ми (1).

Недостатком этого клапанного уст ройства является то, что оно не может о беспечить как постоянную, так и,периодическую циркуляцию хладонооителя за обсадной колонной IH внутри,нее при бурении или эксплуатации отоважвн.

Наиболее близким техническим,решен нем из .известных является перепускное устройство, обеспечивающее непериодическую циркуляцию жидкости .в скважинах, содержащее муфту с,радиальными отвер стиями, соединенную с корпусом-патрубком, на наружных поверхностях которых установлена дифференциальная втулка с тремя ра|бочими торцовыми поверхностями (2).

Недостатком таково устройства я вляется то, что оно не обеспечивает циркуляции жидкости из затрубного пространства в обсадную колонну, так KBIK данное устройство предназначено для циркуляции жидкости только из обсадной колочны в затрубное пространство.

Цель изобретения — обеспечение надежной циркуляциями хладоносителя пз затрубного пространства скважины в Обсадную колонну.

Это достигается тем, что сумма площадей,верхних торцовых поверхностей дифференциаль ной втулки больше площадки ниж10 ней рабочей торцовой поверхности.

На фиг. 1 изображен циркуляционный клапан в исходном нерабочем лоложении; на фиг. 2 — ци ркуляционный клапан в рабочем положении, позволяющий создавать

15 циркуляцию хладоносителя по межтрубным пространствам между о бсадными колоннами; на фиг. 3 — то же, в рабочем положении после прекращения цириуляци и.

Клапан установлен на обсадной колон20 не 1 с пакерующим элементом 2 в,период цементирования ее нижней части, когда цементировочная проб ка 8 находится выше клапана, состоящего из,корпуса-.патрубка 4 с ра диалыным отверстием 5, в котором ipBc25 положено срезное отопорное устройство 6, муфты 7 с радиальным отверстием 8, дифференциальной втулк|и 9 с торцовыми поверхностями А, В, С и муфты 10. П ричем втулка 9 .выполнена двояко дифференцированно

Зв так, что три торцовые поверхности втулки

621860

А, В, С обеспечивают ее перемещение в осевом направлении вдоль корпуса-патрубка 4 при создании избыточных или одинаковых внутреннего и наружного давлений на обсадную колонну l. При избыточном наружном давлении,втулка 9 перемещается вверх до упора в муфту .7 с радиальными отверстиями 8. Лри избыточном .внутреннем давлении или одинаковых давлениях в о бсадной колонне 1 и за ней .втулка перемещается вниз до упора в муфту 10. Циркуляционный клапан в рабочем положении позволяет создавать циркуляцию хладоносителя по межтрубным пространствам между обсадными колоннами 1 .и 11, а также между обсадной колонной 1 и колонной,лифтовых труб 12 B .период эксплуатации скважины для предотвращения растепления зоны многолетнемерзлых пород И, перекрытых, наприм р, кондуктором 14. Герметичность клапана достигается уплотнительными кольцами.

Ци ркуляционный кла(пан ра ботает следующим образом.

До среза стопорного устройства б, удерживающего втулку 9 от осевого перемещения цеменпировочной,пробабкой 8, клапан находится .в исходном нерабочем положении независимо от давлений за обсадной колонной 1 и внутри нее. При этом втулка 9 упирается своей поверхностью С в муфту 10 (ам.,фиг. 1). После среза цементировочной пробкой 8 устройства б и создания заданного избыточного давления за обсадной колонной 1 втулка 9 перемещается,вверх за счет раз ности площадей С и А несмотря на то, что внутрен нее да влон ие в,колонне дейспвует на торцовую по верхность В втулки 9 (см. фиг. 2). В,результате перемещения втулки 9 вверх до упора в муфту 7;в корпусе-,патрубке 4 отирывается радиальное отверстие 5 для циркуляции хладоносителя, закачиваемого под давлением,в межтрубное проспранство за обсадную колонну 1 (см. фиг. 2). Площадь поперечного сечения радиального отверстия в корпусе-патруле 4 значительно меньше площади поперечного сечения межтрубного пространства за обсадной,колонной 1, поэтому при создании циркуляции хладоноаителя наружное дав5 ление будет больше внутреннего. После прекращения ц и ркуляци и хладоносителя давления за обсадной колонной 1 и внутри нее выравниваются, и втулка 9.первмещается вниз до упора в муфту 10 обсадной ко10 лонны 1 и при этом перекрывает радиальное отверстие б,в корпусе-патрубке 4 (см. фиг. 3).

Техничка-экономический эффект заклю15 чается в снижении материальных, затрат на обеспечение циркуляции хдадоносителя в нефтяных и газовых, скважинах.

Фориула изобретения

Циркуляционный клапан, включающий муфту с радиальными отверстиями и корпус-патрубок, на,наружных поверхностях которых установлена дифференциальная

25 втулка с двумя верхними и нижней торцовыми рабочими поверхностями, причем одна их верхних торцовых рабочих поверхностей .и боковая поверхность дифференциальной втулки образуют с корпусом по30 лость, связанную каналом,с внутритрубным пространством, о тл и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью о беспечения надежной ци ркуляции хладоносителя:из затрубного пространства скважины IB обсадную колонну, 35 сумма площадей верхних рабочих торцовых поверхностей дифференциальной втулки больше площади, нижней рабочей торцовой поверхности.

40 Источники информации, принятые во внимание ври веспер пизе:

1. Авторское авидетельство СССР № 412368, Е i21 В 33/12, 1972. .2. Заявка №21О54!54,;кл. Е 21 В 43/00, 45 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

621860 иа

Составитель А. Власов

Техред А. Камышникова Корректор В. Гутман

Редактор Н. Богатова

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 517/764 Изд. № 583 Тирж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5