клапан обратный для наклонно-направленных и горизонтальных скважин

Формула изобретения

Клапан обратный для наклонно-направленных и горизонтальных скважин, состоящий из корпуса с жестко зафиксированным в нем кольцом, на котором установлена подпружиненная заслонка, отличающийся тем, что в кольце зафиксирована срезным штифтом дроссельная втулка с подпружиненной крышкой на верхнем ее конце с возможностью открытия крышки восходящим потоком, а нижний конец втулки удерживает подпружиненную заслонку в открытом положении, при этом дроссельная втулка имеет возможность в результате срезания штифта давлением над клапаном освобождения подпружиненной заслонки и приведения клапана в рабочее положение с перекрытием отверстия кольца.

Описание изобретения к патенту

Клапан обратный для наклонно-направленных и горизонтальных скважин предназначен для использования в нефтяной и газовой промышленности при спуске и цементировании обсадных колонн и имеет предпочтительное применение в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. Клапан входит в компоновку обсадной колонны.

Известен клапан обратный по авторскому свидетельству 2115798, Б.И. 20, 1998 г.

В корпусе клапана размещены упругие диафрагмы и перфорированный диск с ловителем в центре. В комплект клапана входит запорный шар.

Применением этого обратного клапана преследовалась цель повышения надежности его работы в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах путем предотвращения отклонения шара от оси седла. Для этого в ограничительном диске существует ловитель, и так как расстояние от верхней кромки ловителя до упругих мембран меньше диаметра шара, то шар после продавливания через упругие мембраны попадает в ловитель. Это предотвращает отклонение шара от оси седла внутри клапана. Однако к месту установки обратного клапана от устья скважины шар доставляется потоком промывочной жидкости, что является главным недостатком данного клапана, так как в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах существуют условия, препятствующие движению шара к обратному клапану, например, зависание его на стыках труб при больших значениях угла наклона скважины. Это приводит к тому, что шар не доходит до места установки обратного клапана и не приводит его в рабочее состояние.

Известен также клапан обратный для наклонно-направленных и горизонтальных скважин, состоящий из корпуса с жестко зафиксированным в нем кольцом, на котором установлена подпружиненная заслонка (патент РФ 2071550, E 21 B 34/10, 1997).

Недостатком этого клапана является его ненадежность при эксплуатации. Например, в скважинах с аномально высоким пластовым давлением из-за отсутствия разности в плотностях цементного и бурового растворов и вызванного ею восходящего потока, закрывающего клапан.

Заявляемый клапан обратный для наклонно-направленных и горизонтальных скважин решает проблему надежной эксплуатации тем, что состоит из корпуса с жестко зафиксированным в нем кольцом, на котором установлена подпружиненная заслонка. Новым является то, что в кольце зафиксирована срезным штифтом втулка с подпружиненной крышкой на верхнем ее конце с возможностью открытия крышки восходящим потоком. Нижний конец втулки удерживает подпружиненную заслонку в открытом положении, при этом дроссельная втулка имеет возможность, в результате срезания штифта давлением над клапаном, освобождения подпружиненной заслонки и приведения клапана в рабочее положение с перекрытием отверстия кольца.

Изобретение иллюстрируется чертежами: на фиг. 1 изображен общий вид клапана, на фиг. 2, 3 - ссхема приведения клапана в рабочее положение.

Клапан состоит из корпуса 1, в котором жестко закреплено кольцо 2 с установленной на нем подпружиненной заслонкой 3, которую в свою очередь удерживает в открытом положении дроссельная втулка 4, установленная на срезных штифтах 5 в кольце 2. На дроссельной втулке 4 сверху установлена подпружиненная крышка 6.

Работает устройство следующим образом.

При спуске обсадной колонны (фиг. 2) подпружиненная крышка 6 клапана открывается потоком восходящей жидкости, которая заполняет обсадную колонну.

При промывке скважины (фиг.3) создают давление в колонне над клапаном, в результате чего срезается штифт 5, и дроссельная втулка 4 с подпружиненной крышкой 6 уходят вниз, освобождая подпружиненную заслонку 3, которая занимает исходное положение, перекрывая центральное отверстие кольца 2. Клапан приводится в рабочее положение. При дальнейшем спуске обсадной колонны в случаях необходимости ее доливают промывочной жидкостью.

Совокупность заявляемых признаков изобретения способствует:

- повышению надежности эксплуатации обратного клапана в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах;

- упрощению конструкции и, как следствие этого, снижению его стоимости.