RU2011788C1

RU2011788C1 - Check valve for drill pipe string

Info

Publication number: RU2011788C1
Authority: RU
Inventors: И.И. Попов; Ю.И. Спиваковский; С.А. Сабирзянов; Ю.П. Плодухин; В.Б. Разумов
Original assignee: Научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: invention is used in drilling of oil and gas wells. Check valve is provided with member for fixing of threaded bushing which interacts with inner cone bore of threaded ring. Holder has radial protrusions and is fitted with foldable supports on horizontal axles. Cylindrical belt of threaded ring contacts walls of flushing duct. Parts of check valve are manufactured from corrosion-resistant materials. EFFECT: increased durability, prolonged service life, enhanced operational reliability. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для устранения зашламления турбобуров и предотвращения перелива промывочной жидкости через колонну бурильных труб в процессе спуско-подъемных операций. The invention relates to the field of drilling oil and gas wells and is intended to eliminate clogging of the turbodrills and to prevent overflow of flushing fluid through the drill pipe string during tripping.

Известен глубинный клапан, который имеет монолитный корпус, запорный узел, седло, кольцевой проходной канал, металлическое седло. Known depth valve, which has a monolithic body, a locking node, a saddle, an annular passage channel, a metal saddle.

Недостатком является малый ресурс работы клапана. The disadvantage is the low life of the valve.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является обратный клапан для бурильных колонн, который имеет составной корпус, запорный орган, седло с упругим элементом, хорошую герметичность. The closest in technical essence to the invention is a check valve for drill strings, which has a composite housing, a locking member, a seat with an elastic element, good tightness.

К недостаткам клапана относится недостаточная длительность работы в агрессивной среде. The disadvantages of the valve include the insufficient duration of operation in an aggressive environment.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и увеличение долговечности и надежности работы. The aim of the invention is to eliminate these disadvantages and increase the durability and reliability.

Указанная цель достигается тем, что клапан снабжен элементом фиксации резьбовой втулки, выполненным в виде резьбового кольца с внутренней конусной расточкой в нижней части и цилиндрическим пояском в верхней части, резьбовая втулка имеет наружную конусную фаску в верхней части, ответную конусной расточке резьбового кольца, держатель выполнен с радиальными выступами и установленными под выступами откидными опорами, причем последние установлены на горизонтальных осях с возможностью одновременного взаимодействия верхней поверхностью с выступами и нижней поверхностью с внутренним кольцевым выступом в разведенном положении, при этом резьбовое кольцо установлено с возможностью взаимодействия своей конусной расточкой с ответной конусной фаской резьбовой втулки и контактирования своим цилиндрическим пояском со стенками промывочного канала, а поперечный размер держателя со сведенными откидными опорами меньше диаметра промывочного канала в нижней части корпуса. Детали клапана выполнены из коррозионностойких материалов. This goal is achieved by the fact that the valve is equipped with an element for fixing the threaded sleeve, made in the form of a threaded ring with an internal conical bore in the lower part and a cylindrical girdle in the upper part, the threaded sleeve has an external conical bevel in the upper part, a reciprocal conical bore of the threaded ring, the holder is made with radial protrusions and hinged supports mounted under the protrusions, the latter being mounted on horizontal axes with the possibility of simultaneous interaction of the upper surface with the protrusions and the lower surface with the inner annular protrusion in the diluted position, while the threaded ring is installed with the possibility of interaction of its conical bore with the counter conical chamfer of the threaded sleeve and contacting its cylindrical girdle with the walls of the washing channel, and the transverse dimension of the holder with flattened folding supports is less than the diameter of the washing channel at the bottom of the case. Valve parts are made of corrosion resistant materials.

Элемент фиксации резьбовой втулки в сопряжении с конусной фаской резьбового кольца обеспечивает надежность герметизации клапана и сохраняет заданное поджатие седла. Цилиндрический поясок резьбовой втулки увеличивает длительность работы клапана и предохраняет внутреннюю резьбу корпуса от размыва, радиальные выступы держателя обеспечивают надежную работу держателя, герметизацию клапана и аксиальное расположение тарелки запорного органа, предохраняют шарнирное соединение опор от размыва, размер держателя со сведенными откидными опорами меньше диаметра промывочного канала, что увеличивает длительность работы канала и площадь проходного канала, облегчает замену сменных элементов после эрозионного износа. Коррозионностойкие материалы деталей клапана увеличивают длительность работы клапана в агрессивной среде, предохраняют детали от внутренней, межкристаллической коррозии, сохраняют прочность деталей. The locking element of the threaded sleeve in conjunction with the tapered chamfer of the threaded ring ensures reliable sealing of the valve and maintains a predetermined preload of the seat. The cylindrical belt of the threaded sleeve increases the valve operating time and protects the internal thread of the housing from erosion, the radial protrusions of the holder ensure reliable operation of the holder, valve sealing and axial arrangement of the locking plate, protect the articulation of the supports from erosion, the size of the holder with collapsed folding supports is smaller than the diameter of the washing channel , which increases the duration of the channel and the area of the passage channel, facilitates the replacement of replaceable elements after erosion th wear. Corrosion-resistant materials of valve parts increase the duration of operation of the valve in an aggressive environment, protect parts from internal, intergranular corrosion, and maintain the strength of parts.

На чертеже изображен обратный клапан для бурильных колонн. The drawing shows a check valve for drill strings.

Клапан состоит из корпуса 1, запорного узла 2, составного седла 3 и гаек (крепежных элементов) 4, 5. Седло 3 состоит из уплотнительного кольца 6 и металлической втулки 7. Запорный орган 8 состоит из тарелки 12 запорного органа, штока 13, гайки 14 запорного органа. Держатель 11 состоит из корпуса 15 держателя, шарнирных опор 16 и осей 17. The valve consists of a housing 1, a locking unit 2, a composite seat 3 and nuts (fasteners) 4, 5. The seat 3 consists of a sealing ring 6 and a metal sleeve 7. The locking element 8 consists of a plate 12 of the locking element, the rod 13, the nut 14 locking organ. The holder 11 consists of a housing 15 of the holder, articulated supports 16 and axles 17.

Запорный узел 2 установлен на кольцевом выступе 18 корпуса 1 клапана и поджат пружиной 10. Запорный орган 8 введен в полость держателя 11 и тарелкой упирается в седло 3. На конце штока 13 запорного органа 8 на резьбе закреплена тарелка 12, которая защемлена относительно штока 13 гайкой 14. На шток 13 запорного органа 8 надеты пружина 10 и направляющий стакан 9. Седло 3 опирается на поверхность 19 кольцевого выступа 20 корпуса 1 клапана, поджато и закреплено гайками 4, 5. Конический выступ 23 гайки 5 введен в коническую полость 24 гайки 4. Гайки защемлены между собой и относительно корпуса 1 клапана. Конический выступ 25 гайки 4 перекрывает пазы 26 гайки 5. Цилиндрический поясок 27 на наружной поверхности гайки 4 предохраняет резьбу корпуса 1 и кольцевых гаек 4, 5 от размыва. The locking unit 2 is mounted on the annular protrusion 18 of the valve body 1 and is spring-loaded 10. The locking body 8 is inserted into the cavity of the holder 11 and the plate rests on the seat 3. At the end of the rod 13 of the locking body 8, a plate 12 is fixed on the thread, which is clamped against the stem 13 by a nut 14. A spring 10 and a guide cup 9 are put on the stem 13 of the locking member 8. The saddle 3 rests on the surface 19 of the annular protrusion 20 of the valve body 1, is tightened and secured by nuts 4, 5. The conical protrusion 23 of the nut 5 is inserted into the conical cavity 24 of the nut 4. The nuts are jammed between each other. th and relative to the valve body 1. The conical protrusion 25 of the nut 4 overlaps the grooves 26 of the nut 5. The cylindrical girdle 27 on the outer surface of the nut 4 protects the threads of the housing 1 and ring nuts 4, 5 from erosion.

Опоры 16 шарнирно связаны с корпусом 15 держателя, надеты на запрессованные в корпус 15 держателя оси 17 и оперты на выступы 21 держателя. Опоры 16 снабжены на конце фасками 22. Корпус 1 клапана под опорами 16 держателя 11 имеет полость с переменным размером. Supports 16 are pivotally connected to the holder body 15, worn on axles 17 pressed into the holder body 15, and supported on the protrusions 21 of the holder. The supports 16 are provided with chamfers at the end 22. The valve body 1 under the supports 16 of the holder 11 has a cavity with a variable size.

До начала эксплуатации обратный клапан для бурильных колонн собирают. Для этого со стороны муфтовой замковой резьбы в канал корпуса 1 клапана заводят собранное седло 3, не доведя его до упора в кольцевой выступ 20, и закрепляют в этом положении гайкой 5. Затем с противоположной стороны заводят запорный узел 2 с поджатыми к корпусу 15 держателя опорами 16 до упора тарелки 12 в седло 3 и оставляют клапан в вертикальном положении ниппелем вверх. Затем острым предметом разводят опоры 16 до упора в выступы 21 корпуса 15 держателя. Клапан неподвижно закрепляют, завинчивают гайку 5 и поджимают седло 3 до упора в поверхность 19 кольцевого выступа 20. После этого затяжку гайки 5 производят до поджатия уплотнительного кольца 6 на 0. . . 30% . Затем ввинчивают в корпус 1 кольцевую гайку 4 до защемления. Готовый к эксплуатации клапан устанавливают в компоновку бурильной колонны труб. При работе клапана из колонны бурильных труб во внутренний канал поступает промывочная жидкость, отжимает тарелку 12 запорного органа, проходит в полость расположения держателя, между опорами 16, в канал между держателем 11 и корпусом 1 и вновь поступает в колонну труб. После эрозионного износа и потери герметичности клапан отсоединяют от колонны труб, закрепляют неподвижно и отвинчивают гайки 4, 5. Когда обе гайки вывинчены, клапан устанавливают вертикально и со стороны ниппеля постукивают по штоку 13 запорного органа 8. От последовательных ударов седло 3 выходит наружу, затем опоры 16 упираются в коническую поверхность корпуса, поджимаются и запорный узел 2 выходит наружу. После этого вновь производят сборку клапана, обеспечивая поджатие уплотнительного кольца на 0. . . 30% , и продолжают бурение скважины. Before operation, the check valve for drill strings is assembled. To do this, from the side of the coupling lock thread into the channel of the valve body 1, the assembled seat 3 is brought in, without pushing it all the way into the annular protrusion 20, and fixed in this position by the nut 5. Then, from the opposite side, the locking assembly 2 is brought in with the supports pressed against the body 15 of the holder 16 to the stop plate 12 in the seat 3 and leave the valve in a vertical position with the nipple up. Then, with a sharp object, the supports 16 are bred to the stop in the protrusions 21 of the holder body 15. The valve is fixedly fixed, screw the nut 5 and tighten the seat 3 until it stops in the surface 19 of the annular protrusion 20. After that, the nut 5 is tightened until the sealing ring 6 is tightened by 0. . thirty% . Then screw the ring nut 4 into the housing 1 until it is pinched. A ready-to-use valve is installed in the drill string assembly. When the valve is operating, drilling fluid enters the inner channel from the drill pipe string, squeezes the plate 12 of the locking member, passes into the cavity of the holder, between the supports 16, into the channel between the holder 11 and the housing 1 and again enters the pipe string. After erosive wear and loss of tightness, the valve is disconnected from the pipe string, the nuts 4, 5 are fixed and unscrewed. When both nuts are unscrewed, the valve is installed vertically and tapped on the stem 13 of the locking element 8. From the sequential blows, the seat 3 exits, then the supports 16 abut against the conical surface of the housing, are tightened and the locking assembly 2 comes out. After that, the valve is reassembled, providing a compression of the sealing ring to 0.. . 30%, and continue drilling the well.

Claims

1. CHECK VALVE FOR DRILLING CORES, comprising a body with threads on the upper and lower ends and a flushing channel, a shut-off member in the form of a plate mounted on a thread on a rod passed through a holder located in the body cavity and mounted with its lower part on the inner annular protrusion made in the lower part of the housing, a compression spring installed between the holder and the plate, a saddle and a saddle attachment element in the housing, made in the form of a threaded sleeve with grooves in the upper part, characterized in that, in order to To increase reliability and increase durability, it is equipped with a threaded sleeve fixing element made in the form of a threaded ring with an internal conical bore in the lower part and a cylindrical girdle in the upper part, the threaded sleeve has an external conical bevel in the upper part, a reciprocal conical bore of the threaded ring, the holder is made with radial protrusions and folding supports mounted under the protrusions, the latter being mounted on horizontal axes with the possibility of simultaneous interaction of its upper a surface with protrusions and a lower surface - with the inner annular protrusion in its diluted position, while the threaded ring is installed with the possibility of interaction of its conical bore with the reciprocal conical chamfer of the threaded sleeve and contacting its cylindrical girdle with the walls of the washing channel, and the transverse size of the holder with collapsed folding supports smaller than the diameter of the washing channel in the lower part of the housing.

2. The valve according to claim 1, characterized in that its parts are made of corrosion-resistant materials.