RU166931U1

RU166931U1 - REUSABLE CIRCULATION VALVE

Info

Publication number: RU166931U1
Application number: RU2016123762/03U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Игоревич Сафонов; Сергей Евгеньевич Варламов; Николай Николаевич Атрощенко
Original assignee: Дмитрий Игоревич Сафонов; Сергей Евгеньевич Варламов; Николай Николаевич Атрощенко
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-12-20

Abstract

1. Многоразовый циркуляционный клапан, включающий полый корпус с наружными отверстиями, кольцевой поршень с седлом для сбросового шара и внутренними отверстиями, соединённый с механизмом переключения направления подачи промывочной жидкости, внутри кольцевого поршня установлена вставка, на кольцевой выступ которой опирается возвратная пружина, а под ней между корпусом и вставкой установлен поршень компенсатора давления, отличающийся тем, что механизм переключения направления подачи промывочной жидкости представляет собой втулку, на наружной поверхности которой выполнен фигурный паз, входящий во взаимодействие с выступающими внутрь корпуса штифтами, штифты закреплены неподвижно в корпусе напротив друг друга, фигурный паз включает три парных рабочих участка: короткий, длинный и средний, расположенные параллельно оси клапана, определяющие осевое положение втулки, кольцевого поршня и три расположенных параллельно оси клапана парных участка переключения, расположенных между ними, причем парные пазы с одинаковой длиной находятся напротив друг друга, а с двух сторон рабочие участки и участки переключения соединены наклонными пазами.2. Многоразовый циркуляционный клапан п. 1, отличающийся тем, что три парных рабочих участка, выполненных на втулке, с разной длиной обеспечивают три варианта осевого положения кольцевого поршня: начальное, открытое для промывки затрубного пространства, и открытое для центральной промывки.3. Многоразовый циркуляционный клапан п. 1, отличающийся тем, что возвратная пружина установлена в кольцевой расточке, выполненной во втулке между кольцевой поверхностью, образованной расточкой и1. A reusable circulation valve, including a hollow body with external holes, an annular piston with a seat for the discharge ball and internal holes, connected to a mechanism for switching the direction of flushing fluid supply, an insert is installed inside the annular piston, on which an annular spring rests and underneath a return spring between the body and the insert there is a piston of a pressure compensator, characterized in that the mechanism for switching the direction of supply of the washing fluid is a sleeve, The outer surface of which has a shaped groove that interacts with pins protruding inside the housing, the pins are fixed motionless in the housing opposite each other, the shaped groove includes three paired working sections: short, long and medium, parallel to the valve axis, determining the axial position of the sleeve, annular a piston and three paired switching sections located between them located parallel to the valve axis, moreover, paired grooves with the same length are opposite each other, and ochie portions and switch portions are connected pazami.2 inclined. The reusable circulation valve of claim 1, characterized in that three paired working sections made on the sleeve with different lengths provide three options for the axial position of the annular piston: the initial one, open for flushing the annulus, and open for central flushing. 3. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that the return spring is installed in an annular bore made in the sleeve between the annular surface formed by the bore and

Description

Полезная модель относится к циркуляционным переводникам бурильной колонны, а именно к устройствам выборочной подачи промывочной жидкости к забою скважины или для промывки от шлама затрубного пространства.The utility model relates to circulation sub of the drill string, namely, devices for selective supply of flushing fluid to the bottom of the well or for flushing from the sludge of the annulus.

Известен переливной клапан бурильной колонны с героторным двигателем по патенту РФ на изобретение №2204688. Изобретение относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам переливных клапанов бурильной колонны с героторным двигателем для сообщения внутренней полости колонны с затрубным пространством при спускоподъемных операциях для заполнения и опорожнения колонны буровым раствором. Переливной клапан бурильной колонны с героторным двигателем содержит корпус с резьбами на его краях, радиальными отверстиями, размещенный с возможностью скольжения поршень, а также седло и пружину между ними. Поршень размещен внутри седла и образует с ним клапанную ступенчатую пару. Верхний торец седла и верхняя часть поршня ограничены от перемещения вверх закрепленным в корпусе направляющим кольцом. Седло содержит уменьшенный пояс скольжения с нижней частью поршня по сравнению с увеличенным поясом скольжения с верхней частью поршня. Периметр пояса скольжения седла с нижней частью поршня составляет 0,33-0,77 от периметра пояса скольжения седла с верхней частью поршня. Пружина размещена в полости между верхней частью поршня и нижней частью седла. Поршень выполнен с рядом радиальных каналов, расположенных ниже от радиальных отверстий в корпусе. Корпус образует с седлом тупиковую кольцевую щель, которая сообщена с полостью между седлом и поршнем радиальными окнами. Техническим результатом является повышение надежности и увеличение ресурса переливного клапана, используемого в составе бурильной колонны с героторным двигателем. Недостатком переливного клапана, является отсутствии возможности изменять направление потока текучей среды в стволе скважины.Known overflow valve drill string with a gerotor motor according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2204688. The invention relates to devices for drilling oil and gas wells, and in particular to devices for overflow valves of a drill string with a gerotor motor for communicating the inner cavity of the string with the annulus during tripping operations to fill and empty the string with drilling fluid. The overflow valve of a drill string with a gerotor engine comprises a housing with threads at its edges, radial holes, a piston placed with the possibility of sliding, as well as a seat and a spring between them. The piston is placed inside the seat and forms a valve stepped pair with it. The upper end of the seat and the upper part of the piston are limited from moving upward by a guide ring fixed in the housing. The saddle contains a reduced slip belt with the bottom of the piston compared to an enlarged slip belt with the top of the piston. The perimeter of the seat belt with the bottom of the piston is 0.33-0.77 from the perimeter of the seat belt with the top of the piston. The spring is located in the cavity between the upper part of the piston and the lower part of the saddle. The piston is made with a number of radial channels located below the radial holes in the housing. The housing forms a deadlock annular gap with the saddle, which is connected with the cavity between the saddle and the piston by radial windows. The technical result is to increase reliability and increase the life of the overflow valve used in the drill string with a gerotor engine. The disadvantage of the overflow valve is the inability to change the direction of fluid flow in the wellbore.

Известен переключатель потока жидкости по патенту РФ на изобретение №2015306. Переключатель потока жидкости содержит корпус с продольным и боковым отверстиями, подвижный приводной элемент с возвратной пружиной, установленной в корпусе с возможностью продольного перемещения и поворота, втулку с замкнутой зигзагообразной канавкой из прямых и наклонных пазов, контактные элементы, взаимодействующие с пазами замкнутой зигзагообразной канавки, и гидрораспределитель, снабжен подвижным соединением приводного элемента с гидрораспределителем, втулка жестко связана с подвижным приводным элементом или с корпусом, контактные элементы подпружинены и установлены с возможностью радиального перемещения соответственно в корпусе или на подвижном приводном элементе, пазы канавки выполнены с максимальной глубиной в передней и задней по отношению к прямому движению подвижного элемента частях и минимальной глубиной в средней части, причем подвижный приводной элемент выполнен полым, переход от передней части прямых и задней части наклонных пазов к их средним частям выполнен плавным, а переход от задней части прямых к передней части наклонных выполнен ступенчатым. Гидрораспределитель выполнен в виде уплотненного относительно корпуса поворотного золотника с выходным отверстием, совпадающим при повороте на заданный шаг с продольным или боковым отверстием корпуса. При этом переключатель может быть снабжен приемной воронкой, связанной с подвижным приводным элементом и выполненной с фиксаторами, внешние части которых контактируют с внутренней поверхностью корпуса, выполненной с углублением. Подвижный приводной элемент под канавкой и втулка в своей верхней части имеют уплотнения одинакового диаметра, полость между уплотнениями заполнена смазывающей жидкостью. При этом переключатель может быть снабжен обратным клапаном, размещенным на выходе гидрораспределителя в продольном отверстии корпуса. Переключатель снабжен компенсаторами давления, размещенными в корпусе между уплотнениями подвижного приводного элемента. Рабочая часть гидрораспределителя и ответная часть корпуса имеют коническую форму, переключатель снабжен эластичной опорой, расположенной между корпусом и гидрораспределителем. При этом боковых отверстий корпуса может быть несколько. Недостатком переключателя потока жидкости является низкая надежность конструкциии делительного механизма и направления подачи текучей среды.Known fluid flow switch according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2015306. The fluid flow switch comprises a housing with longitudinal and side openings, a movable drive element with a return spring mounted in the housing with the possibility of longitudinal movement and rotation, a sleeve with a closed zigzag groove of straight and inclined grooves, contact elements interacting with the grooves of the closed zigzag groove, and hydrodistributor, equipped with a movable connection of the drive element with the valve, the sleeve is rigidly connected to the movable drive element or to the housing, The elements are spring-loaded and mounted with the possibility of radial movement respectively in the housing or on the movable drive element, the grooves of the grooves are made with a maximum depth in the front and rear parts relative to the direct movement of the moving element and a minimum depth in the middle part, the movable drive element made hollow, the transition from the front of the straight and rear of the inclined grooves to their middle parts is smooth, and the transition from the back of the straight to the front of the inclined fifth. The control valve is made in the form of a rotary slide valve compacted relative to the housing with an outlet that coincides when turning a predetermined step with the longitudinal or side opening of the housing. In this case, the switch can be equipped with a receiving funnel associated with a movable drive element and made with clamps, the external parts of which are in contact with the inner surface of the housing, made with a recess. The movable drive element under the groove and the sleeve in their upper part have seals of the same diameter, the cavity between the seals is filled with lubricating fluid. In this case, the switch can be equipped with a check valve located at the outlet of the valve in the longitudinal hole of the housing. The switch is equipped with pressure compensators placed in the housing between the seals of the movable drive element. The working part of the valve and the reciprocal part of the housing are conical in shape, the switch is equipped with an elastic support located between the housing and the valve. In this case, the side openings of the housing may be several. The disadvantage of the fluid flow switch is the low reliability of the design of the dividing mechanism and the direction of fluid flow.

Известен циркуляционный переводник бурильной колонны по патенту РФ на полезную модель №155225. Циркуляционный переводник бурильной колонны содержит трубчатый корпус, снабженный внешними отверстиями, ступенчатый золотник с радиальными отверстиями, пружину, седло, пробки, шары, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды. Ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешние отверстия и радиальные отверстия перекрыты, и второе положение ступенчатого золотника, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды. Радиальные и внешние отверстия сообщаются для поступления всего объема текучей среды в кольцевой зазор ствола скважины. Циркуляционный переводник бурильной колонны содержит упор, уступ трубчатого корпуса, дроссельный диск между пружиной и торцом ступенчатого золотника. Кроме того, шары содержат не менее одного деформируемого шара блокирования и не менее одного жесткого шара деактивации. Кроме того, дополнительно содержит устройство приема шаров. Кроме того, сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия трубчатого корпуса на 3%-15%, а сечение жесткого шара деактивации на 0,8-15% больше сечения радиальных отверстий ступенчатого золотника. Кроме того, радиальный зазор между дроссельным диском и расточкой трубчатого корпуса, составляет 1-5 мм, а высота диска составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника от упора до уступа трубчатого корпуса. Недостатком циркуляционного переводника бурильной колонны являются низкая надежность, быстрый абразивный износ его деталей и необходимость для переключения режимов использовать одноразовые разрушающиеся сбросовые шары.Known circulation sub drill string according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 155225. The drill string circulation sub has a tubular body provided with external holes, a stepped spool with radial holes, a spring, a saddle, plugs, balls, an internal feed bore passing through the tubular body and a stepped spool through which the primary fluid path passes. The stepped spool has a first position in which the outer holes and radial openings are closed, and a second position of the stepped spool, in which the primary fluid path is blocked. Radial and external openings are communicated for the entire volume of fluid to enter the annular clearance of the wellbore. The drill pipe circulation sub contains an emphasis, a ledge of the tubular body, a throttle disk between the spring and the end face of the stepped spool. In addition, the balls contain at least one deformable blocking ball and at least one hard deactivation ball. In addition, further comprises a ball receiving device. In addition, the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole of the tubular body by 3% -15%, and the cross section of the hard deactivation ball is 0.8-15% larger than the cross section of the radial holes of the stepped spool. In addition, the radial clearance between the throttle disk and the bore of the tubular body is 1-5 mm, and the height of the disk is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool from the stop to the ledge of the tubular body. The disadvantage of the drill string circulation sub is its low reliability, rapid abrasive wear of its parts and the need to use disposable, collapsing discharge balls to switch modes.

Известен клапан буровой циркуляционный по патенту РФ на изобретение №2426862. Клапан буровой циркуляционный, включает соосные, находящиеся в зацеплении между собой посредством шипов и направляющих пазов системы корпуса и поршня, первая из которых содержит корпус в виде патрубка, замыкатель с каналами, сообщающими ее внутреннюю полость с затрубным пространством скважины, и уплотнением, верхний и нижний ограничители хода поршня, а система поршня содержит поршень с сужающимся на входном участке проточным каналом и уплотнением, переключатель клапана с радиальными каналами, пружину сжатия, размещенную в запоршневой полости между уступом поршня и нижним ограничителем его хода, проточный канал выполнен с переменным сечением от сужающегося на входном участке до плавно расширяющегося на выходном участке, при этом на участке его максимального сужения в поршне выполнен перепускной канал, гидравлически сообщающий проточный канал с запоршневой полостью. Запоршневая полость гидравлически разобщена с затрубным пространством скважины посредством уплотнения, установленного в верхней части замыкателя выше его каналов. Плавно расширяющийся участок проточного канала поршня выполнен с уклоном 3-5°. Между уступом поршня и ограничителем хода поршня над или под пружиной установлен упорный подшипник. Недостатком клапана бурового циркуляционного является его низкая надежность, связанная с работой пружины и механизма переключения режима промывки в среде промывочной жидкости.Known drilling circulation valve according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2426862. The circulation drilling valve includes coaxial, interlocking by means of spikes and guide grooves of the housing and piston systems, the first of which contains the housing in the form of a pipe, a closure with channels communicating its internal cavity with the annulus of the well, and a seal, upper and lower piston stroke limiters, and the piston system comprises a piston with a flow channel narrowing at the inlet portion and a seal, a valve switch with radial channels, a compression spring located in the piston olosti piston between the shoulder and the bottom of its stroke limiter, a flow channel is formed with a variable cross-section tapering from the input portion to smoothly expanding in the outlet pipe, wherein the area of its maximum constriction is formed in the piston passageway, in fluid communication with the flow channel zaporshnevoy cavity. The piston cavity is hydraulically disconnected from the annulus of the well by means of a seal installed in the upper part of the contactor above its channels. A smoothly expanding section of the piston flow channel is made with a slope of 3-5 °. A thrust bearing is installed between the piston ledge and the piston stroke limiter above or below the spring. The disadvantage of the circulating drilling valve is its low reliability associated with the operation of the spring and the switching mechanism of the washing mode in the washing fluid medium.

Известен циркуляционный переводник бурильной колонны по патенту РФ на изобретение №2440482 (прототип). Переводник включает трубчатый корпус, снабженный внешним отверстием, ступенчатый золотник, установленный с возможностью скольжения внутри трубчатого корпуса, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды, при этом ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешнее отверстие выполнено перекрываемым от первичной траектории движения текучей среды, и второе положение, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды и открывается внешнее отверстие для обхода указанной траектории между расходным отверстием и кольцевым зазором ствола скважины, и делительный механизм, установленный между трубчатым корпусом и ступенчатым золотником для направления золотника между первым и вторым положением. Недостатком циркуляционного переводника бурильной колонны является сложность конструкции и низкая надежность механизма переключения клапана в различные режимы направления подачи промывочной жидкости.Known circulation sub drill string according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2440482 (prototype). The sub includes a tubular casing provided with an external hole, a stepped spool mounted slidably inside the tubular casing, an internal feed bore passing through the tubular casing and a stepped spool, through which the primary fluid path passes, while the stepped spool has a first position, in wherein the outer hole is overlapped from the primary path of the fluid, and a second position in which the primary path of the two is blocked fluid supply and opens the outer orifice for bypassing said path between said dispensing opening and the wellbore annulus, and dividing mechanism mounted between the tubular body and a stepped spool for guiding the valve between the first and second position. The drawback of the drill string circulation sub is the design complexity and low reliability of the valve switching mechanism in various modes of flushing fluid supply direction.

Задачей полезной модели является повышение надежности механизма переключения клапана в различные режимы направления подачи промывочной жидкости.The objective of the utility model is to increase the reliability of the mechanism for switching the valve into various modes of the direction of supply of flushing fluid.

Поставленная задача решается за счет того, что многоразовый циркуляционный клапан, включает полый корпус с наружными отверстиями, кольцевой поршень с седлом для сбросового шара и внутренними отверстиями, соединенный с механизмом переключения направления подачи промывочной жидкости, внутри кольцевого поршня установлена вставка, на кольцевой выступ которой, опирается возвратная пружина, а под ней между корпусом и вставкой установлен поршень компенсатора давления, механизм переключения направления подачи промывочной жидкости, представляет собой втулку, на наружной поверхности которой, выполнен фигурный паз, входящий во взаимодействие с выступающими внутрь корпуса штифтами, штифты закреплены неподвижно в корпусе напротив друг друга, фигурный паз включает три парных рабочих участка: короткий, длинный и средний, расположенные параллельно оси клапана, определяющие осевое положение втулки, кольцевого поршня и три расположенных параллельно оси клапана парных участка переключения, расположенных между ними, причем парные пазы с одинаковой длиной находятся напротив друг друга, а с двух сторон рабочие участки и участки переключения соединены наклонными пазами. Три парных рабочих участка выполненных на втулке, с разной длиной обеспечивают три варианта осевого положения кольцевого поршня: начальное, открытое для промывки затрубного пространства и открытое для центральной промывки. Возвратная пружина установлена в кольцевой расточке, выполненной во втулке между кольцевой поверхностью, образованной расточкой и кольцевым выступом вставки. В местах соединения участков паза, параллельных оси с наклонными участками, выполнены направляющие фаски или радиусы. Ширина фигурного паза, выполнена больше диаметра штифта входящего с ним в зацепление. Втулка уплотнена относительно вставки. Штифты установлены в корпусе на резьбе и уплотнены. Вставка зафиксирована в корпусе крестовиной. Полость, образованная между корпусом и вставкой, заполнена смазкой. Кольцевой поршень уплотнен относительно корпуса и вставки.The problem is solved due to the fact that the reusable circulation valve includes a hollow body with external holes, an annular piston with a seat for the discharge ball and internal holes, connected to a switching mechanism for flushing fluid supply, an insert is installed inside the annular piston, on the annular protrusion of which a return spring is supported, and a piston of a pressure compensator, a mechanism for switching the direction of flushing fluid supply, It consists of a sleeve, on the outer surface of which a figured groove is made, which interacts with pins protruding inside the case, the pins are fixed motionless in the case opposite each other, the figured groove includes three paired working sections: short, long and medium, parallel to the valve axis, determining the axial position of the sleeve, the annular piston and three paired switching sections located parallel between them, and the paired grooves with the same length are opposite each other CAA and two sides work stations and switching portions connected by inclined slots. Three paired working sections made on the sleeve, with different lengths, provide three options for the axial position of the annular piston: the initial one, open for flushing the annulus and open for central flushing. The return spring is installed in the annular bore made in the sleeve between the annular surface formed by the bore and the annular protrusion of the insert. At the junction of the groove sections parallel to the axis with the inclined sections, guide chamfers or radii are made. The width of the figured groove is made larger than the diameter of the pin that engages with it. The sleeve is sealed relative to the insert. The pins are threaded in the housing and sealed. The insert is fixed in the case with a cross. The cavity formed between the housing and the insert is filled with grease. The annular piston is sealed relative to the housing and insert.

Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении многоразового циркуляционного клапана применяются недефицитные материалы и известные технологии.The proposed technical solution has novelty and industrial applicability, i.e. all the criteria of a utility model. The novelty of the technical solution is confirmed by patent research. Industrial applicability is due to the fact that non-deficient materials and well-known technologies are used in the manufacture of a reusable circulation valve.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…5, где:The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 ... 5, where:

На фиг. 1 показан многоразовый циркуляционный клапан в начальном положении, без сбросового шара, буровой раствор поступает к долоту, штифты механизма переключения находятся в коротких пазах.In FIG. 1 shows a reusable circulation valve in the initial position, without a discharge ball, the drilling fluid enters the bit, the pins of the switching mechanism are in short grooves.

На фиг. 2 показан многоразовый циркуляционный клапан в начальном положении, перед переключением, шар сброшен, штифты механизма переключения находятся в коротких пазах.In FIG. 2 shows a reusable circulation valve in the initial position, before switching, the ball is reset, the pins of the switching mechanism are in short grooves.

На фиг. 3 показан многоразовый циркуляционный клапан после первого переключения, в открытом для промывки затрубного пространства положении, штифты механизма переключения находятся в длинных пазах.In FIG. Figure 3 shows a reusable circulation valve after the first switch, in the open position for washing the annulus, the pins of the switch mechanism are in long grooves.

На фиг. 4 показан многоразовый циркуляционный клапан после второго переключения, в открытом для центральной промывки положении, буровой раствор поступает к долоту, штифты механизма переключения находятся в средних пазах.In FIG. 4 shows a reusable circulation valve after the second switch, in the open position for central flushing, the drilling fluid enters the bit, the pins of the switching mechanism are in the middle grooves.

На фиг. 5 показана развертка фигурного паза, выполненного на боковой поверхности втулки механизма переключения направления подачи промывочной жидкости.In FIG. 5 shows a scan of a figured groove made on the side surface of a sleeve of a mechanism for switching the direction of washing fluid supply.

Многоразовый циркуляционный клапан, состоит из полого корпуса 1 с наружными отверстиями 2, кольцевого поршня 3 с седлом 4 для сбросового шара 5 и внутренними отверстиями 6, соединенный с механизмом переключения направления подачи промывочной жидкости 7, внутри кольцевого поршня 3 установлена вставка 8, на кольцевой выступ 9 которой, опирается возвратная пружина 10, а под ней между корпусом 1 и вставкой 8 установлен поршень компенсатора давления 11, механизм переключения направления подачи промывочной жидкости 7, представляет собой втулку 12, на наружной поверхности которой, выполнен фигурный паз 13, входящий во взаимодействие с выступающими внутрь корпуса штифтами 14, штифты 14 закреплены неподвижно в корпусе напротив друг друга, фигурный паз 13 включает три парных рабочих участка: короткий 15, длинный 16 и средний 17, расположенные параллельно оси клапана, определяющие осевое положение втулки 12, кольцевого поршня 3 и три расположенных параллельно оси клапана парных участка переключения 18, расположенных между ними, причем парные пазы с одинаковой длиной находятся напротив друг друга, а с двух сторон рабочие участки 15, 16, 17 и участки переключения 18 соединены наклонными пазами 19. Три парных рабочих участка 15, 16, 17, выполненных на втулке 12, с разной длиной, обеспечивают три варианта осевого положения кольцевого поршня 3: начальное, открытое для промывки затрубного пространства и открытое для центральной промывки. Возвратная пружина 10 установлена в кольцевой расточке 20, выполненной во втулке 12 между кольцевой поверхностью 21, образованной расточкой и кольцевым выступом 9 вставки 8. В местах соединения участков паза 15, 16, 17, 18, параллельных оси с наклонными участками 19, выполнены направляющие фаски или радиусы. Ширина фигурного паза 13, выполнена больше диаметра штифта 14, входящего с ним в зацепление. Втулка 12 уплотнена относительно вставки 8. Штифты 14 установлены в корпусе 1 на резьбе и уплотнены. Вставка 8 зафиксирована в корпусе крестовиной 22. Полость, образованная между корпусом 1 и вставкой 8, заполнена смазкой. Кольцевой поршень 3 уплотнен относительно корпуса 1 и вставки 8.A reusable circulation valve, consists of a hollow body 1 with external holes 2, an annular piston 3 with a seat 4 for a discharge ball 5 and internal holes 6 connected to a switching mechanism for flushing fluid supply 7, an insert 8 is installed inside the annular piston 3, on an annular protrusion 9 of which, a return spring 10 is supported, and under it, between the housing 1 and insert 8, a piston of the pressure compensator 11 is installed, the mechanism for switching the direction of supply of the washing liquid 7 is a sleeve 12, on the outer surface of which, a shaped groove 13 is made, which engages with pins 14 protruding inside the housing, the pins 14 are fixed motionless in the housing opposite each other, the shaped groove 13 includes three paired working sections: short 15, long 16 and middle 17, parallel to the axis valves that determine the axial position of the sleeve 12, the annular piston 3 and three parallel to the axis of the valve paired switching section 18 located between them, and the paired grooves with the same length are opposite each other, and of two sides, the working sections 15, 16, 17 and the switching sections 18 are connected by inclined grooves 19. Three paired working sections 15, 16, 17, made on the sleeve 12, with different lengths, provide three options for the axial position of the annular piston 3: initial, open for flushing of the annulus and open to central flushing. The return spring 10 is installed in the annular bore 20, made in the sleeve 12 between the annular surface 21 formed by the bore and the annular protrusion 9 of the insert 8. In the joints of the sections of the groove 15, 16, 17, 18, parallel to the axis with the inclined sections 19, guide chamfers are made or radii. The width of the figured groove 13 is made larger than the diameter of the pin 14, which engages with it. The sleeve 12 is sealed relative to the insert 8. The pins 14 are installed in the housing 1 on the thread and sealed. The insert 8 is fixed in the housing by a crosspiece 22. The cavity formed between the housing 1 and the insert 8 is filled with grease. The annular piston 3 is sealed relative to the housing 1 and the insert 8.

Многоразовый циркуляционный клапан работает следующим образом. Корпус 1 соединяется с колонной буровых труб. В положении, показанном на фиг. 1 промывочная жидкость поступает к забойному двигателю и долоту. В случае необходимости интенсивной промывки скважины, в скважину бросают сбросовый шар 5, который задерживается седлом 4 (фиг. 2). Давление выше сбросового шара 5 увеличивается и передается через кольцевой поршень 3 на втулку 12 механизма переключения направления подачи промывочной жидкости 7. Втулка 12 взаимодействует фигурным пазом 13 со штифтами 14 и перемещается вниз, сжимая пружину 10. Втулка 12 поворачивается и штифт 14 переходит в длинный рабочий участок 16 фигурного паза 13. Кольцевой поршень 3 движется вниз, внутренние отверстия 6 в нем перекрываются вставкой 8, а наружные отверстия 2, выполненные в корпусе 1 открываются. После чего вся промывочная жидкость направляется на промывку затрубного пространства скважины. При выключении промывки пружина 10 давит на втулку 12, она поворачивается, и штифт 14 переходит в участок переключения 18. После включения насосов, штифт по участку переключения 18 переходит в средний рабочий участок 17 фигурного паза 13, при этом кольцевой поршень 3 движется вверх, внутренние отверстия 6 в нем открываются, а наружные отверстия 2, выполненные в корпусе 1 закрываются. После чего вся промывочная жидкость направляется к долоту и забойному двигателю. После очередного переключения насосов, штифт по участку переключения 18 переходит в начальное положение, рабочий участок 15. При дальнейших переключениях насосов, переключение режимов работы повторяется. Использование двух штифтов 14, работающих синхронно в пазах одинаковой длины, позволяет исключить перекос и заклинивание втулки 12 механизма переключения направления подачи промывочной жидкости 7.Reusable circulation valve operates as follows. The housing 1 is connected to the drill pipe string. In the position shown in FIG. 1 flushing fluid enters the downhole motor and bit. If it is necessary to intensively flush the well, a discharge ball 5 is thrown into the well, which is delayed by the saddle 4 (Fig. 2). The pressure above the discharge ball 5 increases and is transmitted through the annular piston 3 to the sleeve 12 of the mechanism for switching the direction of washing fluid supply 7. The sleeve 12 interacts with a shaped groove 13 with pins 14 and moves downward, compressing the spring 10. The sleeve 12 rotates and the pin 14 goes into a long working section 16 of the shaped groove 13. The annular piston 3 moves down, the inner holes 6 therein are overlapped by the insert 8, and the outer holes 2 made in the housing 1 open. Then all the flushing fluid is sent to flush the annulus of the well. When the flushing is turned off, the spring 10 presses on the sleeve 12, it rotates, and the pin 14 goes into the switching section 18. After turning on the pumps, the pin along the switching section 18 goes into the middle working section 17 of the figured groove 13, while the annular piston 3 moves upward, internal holes 6 in it open, and the outer holes 2 made in the housing 1 are closed. After that, all flushing fluid is directed to the bit and downhole motor. After the next switching of the pumps, the pin in the switching section 18 goes into the initial position, the working section 15. With further switching of the pumps, the switching of the operating modes is repeated. The use of two pins 14, working synchronously in the grooves of the same length, eliminates the bias and jamming of the sleeve 12 of the mechanism for switching the direction of supply of washing liquid 7.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1. Повысить надежность устройства.1. Improve the reliability of the device.

2. Снизить время технического обслуживания клапана.2. Reduce valve maintenance time.

3. Повысить качество очистки ствола скважины.3. Improve the quality of wellbore cleaning.

4. Увеличить объем прокачиваемой промывочной жидкости.4. Increase the volume of pumped flushing fluid.

5. Увеличить скорость восходящего потока промывочной жидкости.5. Increase the upward flow rate of the flushing fluid.

Claims

1. A reusable circulation valve, including a hollow body with external holes, an annular piston with a seat for the discharge ball and internal holes, connected to a mechanism for switching the direction of flushing fluid supply, an insert is installed inside the annular piston, on which an annular spring rests and underneath a return spring between the body and the insert there is a piston of a pressure compensator, characterized in that the mechanism for switching the direction of supply of the washing fluid is a sleeve, The outer surface of which has a shaped groove that interacts with pins protruding inside the housing, the pins are fixed motionless in the housing opposite each other, the shaped groove includes three paired working sections: short, long and medium, parallel to the valve axis, determining the axial position of the sleeve, annular a piston and three paired switching sections located between them located parallel to the valve axis, moreover, paired grooves with the same length are opposite each other, and ochie portions and switch portions are connected by inclined slots.

2. The reusable circulation valve of claim 1, characterized in that three paired working sections made on the sleeve with different lengths provide three options for the axial position of the annular piston: initial, open for flushing the annulus, and open for central flushing.

3. The reusable circulation valve of claim 1, characterized in that the return spring is installed in the annular bore made in the sleeve between the annular surface formed by the bore and the annular protrusion of the insert.

4. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that at the junction of the groove sections parallel to the axis with the inclined sections, guide chamfers or radii are made.

5. The reusable circulation valve of claim 1, characterized in that the width of the figured groove is made larger than the diameter of the pin that engages with it.

6. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that the sleeve is sealed relative to the insert.

7. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that the pins are installed in the housing on the threads and sealed.

8. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that the insert is fixed in the housing cross.

9. The reusable circulation valve of claim 1, characterized in that the cavity formed between the housing and the insert is filled with grease.

10. Reusable circulation valve p. 1, characterized in that the annular piston is sealed relative to the housing and insert.