Клапан для цементирования обсадныхколонн

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОв СКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ

«i>815263 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 090479 (21) 2749075/22-03 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 23ц381. Бюллетень Н9 11

Дата опубликования описания 2 39381 (51)м. кл.з

Е 21 В 41/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий ()ПФ 622.245. .42(088.8) (72) Авторы изобретения

С.С. Гусев, A.Ê. Куксов, IO. Д. Комнатный, A.È.Oâå÷êèí и А.A.Àðàêåëÿí

i Всесоюзный научно-исследовательский институт АЗ@ lcp@G+eHHN скважин и буровым растворам — — — — (71) Заявитель (5 4 ) КЛАПАН ДЛЯ ЦЕМЕНТИРО ВАНИ Я ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к буреник скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн.

Известен клапан для цементирования обсадных колонн, включающий корпус,подпружиненный поршень и шток f 11 .

Недостатком устройства является его низкая герметичность.

Наиболее близким к предлагаемому является клапан для цементирования обсадных колонн, включающий корпус . с циркуляционнымя отверстиями, подпружиненный поршень и шток с ограничителем движения и опорным кольцом

f2) .

Недостатком известного устройства является его невысокая надежность по причине абразивного износа герметиэирующей поверхности поршня..

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства эа счет предотвращения абразивного износа герметизирующей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что поршень снабжен перфорированной диафрагмой и выполнен в виде полого стакана с радиальными отверс« тиями под циркуляционные отверстия ,корпуса, причем, диафрагма размещена ниже радиальных отверстий поршня и связана со штоком, боковые поверхности корпуса и поршня выполнены со шлицами.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит иэ корпуса 1 с циркуляционными отверстиями 2, в котором перемещается под действием пружины 3 поршень 4 с радиальными отверстиями 5 и внутренним выступом б.

Движение поршня ограничивается с помощью штока 7, упирающегося, с од15 ной стороны, в перфорированную диафрагму 8, à с другой стороны ограничителем движения 9, расположенным на штоке — в опорное кольцо 10, в котором выполнены промывочные от2О верстия 11. Само кольцо закреплено на основании 12 с помощью крепежных .болтов 13. Устройство снабжено также пазом 14, выполненным на внутренней поверхности корпуса, выступом 15, расположенным на наружной поверхности поршня, и пробкой 1б с ограничительными буртиками 17 и уравнительным отверстием 18. Устройство, закрепленное в муфтовом соединении 19

30 обсадных труб 20, взаимодействует с

81526 3 цементированной пробкой 21 при ее посадке на опору 22, расположенную на штоке.

Устройство обеспечивает автоматический долив- и промежуточные промывки обсадной колонны во время спуска ее в скважину, позволяет проводить цементирование колонны и препятствует поступлению цементного раствора из затрубного пространства скважины внутрь обсадной колонны.

Устройство работает следующим образом.

В исходном рабочем положении поршень 4 фиксируется в корпусе 1 таким образом, что радиальные отверстия 5 в нем и отверстия 2 15 в корпусе смещены относительно друг друга с образованием щелевого зазора, .через который при спуске обсадной колонны происходит автоматический долив колонны промывоч- щ ной жидкостью, Это смещение достига" ется с помощью пружины 3, отжимающей поршень вверх, и штока 7, который . ограничивает это движение с помощью перфорированной диафрагмы 8, размещенной на выступе 6 поршня и ограничителя движения 9, закрепленного на штоке.

При проведении промежуточных промывок, а также процесса цементирования поршень под действием давления, возникающего при циркуляции жидкости, перемещается вниз, сжимая пружину, и упирается в ограничительные буртики 17 пробки 16, в результатЕ чего промывочные отверстия в поршне и 35 .корпусе совпадают, образуя канал для циркуляции жидкости.

При снижении давления на устье и дальнейшем спуске обсадной колонны после промежуточной промывки поршень 4О под действием пружины возвращается в исходное положение с образованием щелевого зазора, что обеспечивает дальнейший автоматический долив обсадной колонны. После спуска обсадной колонны и ее цементирования происходит посадка цементировочной пробки 21 на опору 22 устройства.

При этом давление передается на шток, который, воздействуя на перфорированную диафрагму, разрушает ее ® и освобождает поршень, который, в свою очередь, под действием пружины поднимается в крайнее верхнее положение и перекрывает промывочные отверстия, препятствуя проникновению цементного раствора внутрь обсадной колонны.

Для того;чтобы промывочные отверстия при проворачивании в корпусе поршня не перекрывались, последний с помощью выступа 15 на его поверхности и паза 14 в корпусе шлицевого соединения перемещается строго в осевом направлении.

Наличие поршня, выполненного в виде стакана с промывочными отверстиями, позволяет повысить работоспособность устройства и сохранить ненарушенной герметизирующую поверхность корпуса. При этом обеспечивается качественное разобщение затрубного и внутритрубного пространств, а именно исключается обратный переток тампонажного раствора в колонну.

Формула изобретения

1. Клапан для цементирования обсадных колонн, включающий корпус с циркуляционными отверстиями, подпружиненный. поршень и шток с ограничителем движения и опорным кольцом, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства эа счет предотвращения абразивного износа герметизирующей поверхности, поршень снабжен перфорированной диафрагмой и выполнен в виде полого стакана с радиальными отверстиями под циркуляционные отверстия корпуса, причем, диафрагма размещена ниже радиальных отверстий поршня и связана со штоком.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что боковые поверхности корпуса и поршня выполнены со шлицами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9188927, кл. Е 21 В, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 184208, кл. Е 21 В 43/18 (прототип).

81526 3

5

1 д

Р4

Ю

Заказ 1001/54 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,K-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная, 4

Составитель В. Гришанов

Редактор С. Патрушева Техред И. Рейвес Корректор М.Демчик