RU2013512C1 - Обратный клапан забойных механизмов - Google Patents
Обратный клапан забойных механизмов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013512C1 RU2013512C1 SU4908203/03A SU4908203A RU2013512C1 RU 2013512 C1 RU2013512 C1 RU 2013512C1 SU 4908203/03 A SU4908203/03 A SU 4908203/03A SU 4908203 A SU4908203 A SU 4908203A RU 2013512 C1 RU2013512 C1 RU 2013512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic locking
- locking element
- fairing
- annular gap
- stage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Check Valves (AREA)
Abstract
Использование: бурение скважин на нефть и газ. Сущность изобретения: обратный клапан забойных механизмов содержит корпус. В корпусе установлены с кольцевым зазором обтекатель и эластичный запорный элемент со ступенью и конусной частью, перекрывающей кольцевой зазор a. Эластичный запорный элемент опирается на торец обтекателя , предотвращает свое осевое перемещение и запирает обратный клапан забойных механизмов. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для предотвращения аварийного выброса из продуктивного пласта через забойные механизмы, а также для предотвращения шламования забойных двигателей через промывочные отверстия в долоте при бурении скважин.
Известен обратный клапан бурильной колонны, содержащий корпус, траверсу с втулкой, внутри которой перемещается шток, соединенный с тарелью, имеющей эластичный уплотнительный элемент (ОСТ 39.096-79. Клапан обратный для бурильных труб, черт. 2).
Недостатком известного обратного клапана является то, что корпус, тарель, шток, втулка траверсы подвергаются во время работы интенсивному трению и износу, уплотняющие поверхности тарели и корпуса от взаимных ударов разрушаются, от этого герметичность клапана нарушается, пружина, работая в среде буровой жидкости, теряет свою эластичность и преждевременно разрушается. Кроме того, при открывании и закрывании обратного клапана бурильной колонны эластичный уплотнительный элемент непроизводительно трется о стенки корпуса, из-за этого дополнительно истирается, изнашивается и преждевременно приходит в негодность.
Таким образом известный обратный клапан бурильной колонны характеризуется недостаточной надежностью и долговечностью особенно при работе с повышенными обратными перепадами давления.
Наиболее близким к предлагаемому обратному клапану забойных механизмов по технической сущности является устройство для шламозащиты опор шарошечного долота.
Известное устройство содержит полый корпус, имеющий радиальные отверстия, пустотелую цилиндрическую вставку из эластичного материала, сопряженную с внутренней поверхностью корпуса цилиндрической частью и закрепленную на траверсе.
Недостатком известного устройства является то, что при больших обратных перепадах давления, вызванных аварийными выбросами из продуктивного пласта, пустотелая вставка из эластичного материала взаимодействует с острыми кромками траверсы, надвигается на них, перегибается вокруг них, вследствие чего преждевременно разрушается.
Кроме того недостатком известного устройства является и то, что незакрепленный свободный конец пустотелой вставки из эластичного материала выполнен цилиндрическим. В связи с этим во-первых, при прямом потоке буровой жидкости цилиндрическая ее часть, деформируясь потоком, оказывает дополнительное гидравлическое сопротивление, от этого вставка преждевременно истирается, изнашивается и приходит в негодность; во-вторых, при обратном повышенном перепаде давления, вызванном аварийными выбросами из продуктивного пласта, цилиндрическая часть пустотелой вставки прижимается к корпусу и силами трения удерживается от осевого перемещения, а ее коническая часть, продолжая перемещаться в осевом направлении под действием избыточного давления, разрывается, приводя обратный клапан в негодность.
Таким образом известное устройство для шламозащиты опор шарошечного долота характеризуется при работе с повышенными обратными перепадами давления недостаточной надежностью и долговечностью.
Целью изобретения является повышение надежности и долговечности обратного клапана забойных механизмов при работе с повышенными обратными перепадами давления.
Цель достигается тем, что в обратном клапане забойных механизмов, содержащем полый корпус, внутри которого установлен с кольцевым зазором обтекатель с юбкой, закрепленный одним концом в обтекателе эластичный запорный элемент с конусной частью, перекрывающей кольцевой зазор, юбка обтекателя выполнена в виде полого цилиндра с торцевой поверхностью, перпендикулярной оси обтекателя, а на наружной поверхности эластичного запорного элемента выполнена ступень, сопряженная с торцевой поверхностью обтекателя, причем внешний диаметр ступени, ограниченный торцевой поверхностью эластичного запорного элемента, меньше внешнего диаметра цилиндра обтекателя.
Конусная часть эластичного запорного элемента до ступени выполнена переменной толщины, увеличивающейся в сторону ступени, и равной в средней своей части величине кольцевого зазора.
Выполнение в обратном клапане забойных механизмов, содержащем полый корпус, внутри которого установлен с кольцевым зазором обтекатель с юбкой, закрепленный одним концом в обтекателе эластичный запорный элемент с конусной частью, перекрывающей кольцевой зазор, юбки обтекателя в виде полого цилиндра с торцевой поверхностью, перпендикулярной оси обтекателя, а на наружной поверхности эластичного запорного элемента выполнена ступень, сопряженная с торцевой поверхностью обтекателя, обеспечивает при работе с повышенными обратными перепадами давления гашение обратного гидравлического удара, вызванного аварийными выбросами из продуктивного пласта, без разрушения обратного клапана, предотвращение осевого перемещения и связанного с ним излишнего истирания, износа и преждевременного разрушения эластичного запоpного элемента.
Благодаря тому, что внешний диаметр ступени, ограниченный торцевой поверхностью эластичного запорного элемента, меньше внешнего диаметра цилиндра обтекателя, исключается возможность ненужного излишнего перегиба и связанного с ним преждевременного разрушения эластичного запорного элемента на внешней кромке обтекателя при работе с повышенными обратными перепадами давления.
В связи с тем, что конусная часть эластичного запорного элемента до ступени выполнена переменной толщины, увеличивается в сторону ступени, и равна в средней своей части величине кольцевого зазора, исключается дополнительное истирание и износ эластичного запорного элемента при работе с повышенными обратными перепадами давления, так как предотвращается возможное осевое перемещение его конусной части в кольцевой зазор и связанное с ним излишнее трение эластичного запорного элемента о корпус. Осевому перемещению конусной части препятствует торцевая поверхность полого цилиндра обтекателя, которая кроме того служит в качестве расклинивающей поверхности для плотного запирания обратного клапана забойных механизмов, предотвращения утечек жидкости и связанных с ними размывов и преждевременного разрушения деталей.
В результате реализации существенных признаков предложенного обратного клапана забойных механизмов повышается надежность и долговечность при работе с повышенными обратными перепадами давления, т. е. достигается цель изобретения.
На чертеже показан предлагаемый обратный клапан забойных механизмов (вырезана 1/4 часть).
Обратный клапан забойных механизмов содержит полый корпус 1, внутри которого установлен с кольцевым зазором а обтекатель 2 с юбкой 3, закрепленный одним концом в обтекателе 2 эластичный запорный элемент 4 с конусной частью 5, перекрывающий кольцевой зазор a. Юбка 3 обтекателя 2 выполнена в виде полого цилиндра с торцевой поверхностью 6, перпендикулярной оси обтекателя 2. На наружной поверхности эластичного запорного элемента 4 выполнена ступень 7, сопряженная с торцевой поверхностью 6 обтекателя 2. Внешний диаметр d ступени 7, ограниченный торцевой поверхностью эластичного запорного элемента 4, выполнен меньше внешнего диаметра D цилиндра обтекателя 2.
Конусная часть 5 эластичного запорного элемента 4 до ступени 7 выполнена переменной толщины, увеличивающейся в сторону ступени 7, и равна в средней своей части величине кольцевого зазора a.
Юбка 3 обтекателя 2 совместно с эластичным запорным элементом 4 внутри образуют полoсть 8, ограниченную внутренним объемом эластичного запорного элемента 4.
Работает обратный клапан забойных механизмов следующим образом.
Буровая жидкость, подаваемая от насоса, поступает в обратный клапан забойных механизмов, омывает обтекатель 2 и юбкой 3 обтекателя 2, и полым корпусом 1 в кольцевом зазоре d формируется в кольцевой поток постоянной скорости и с постоянным направлением движения. Ликвидация ускорений и неизменность направления потока буровой жидкости обуславливает наименьшее гидравлическое сопротивление, наименьшее истирание и износ омываемых деталей.
Кольцевым потоком буровой жидкости конусная часть 5 эластичного запорного элемента 4 отжимается от полого корпуса 1, и буровая жидкость поступает к забойным механизмам.
При прекращении подачи буровой жидкости или при работе с повышенными обратными перепадами давления (например, при аварийном выбросе из продуктивного пласта) конусная часть 5 эластичного запорного элемента 4 под действием сил упругости возвращается в первоначальное (исходное) положение и закрывает обратный клапан забойных механизмов. Дальнейшее возрастание обратного перепада давления приводит к частичному изменению формы и плотному прижатию эластичного запорного элемента 4 к обтекателю 2, а его конусной части 5 к полому корпусу 1. При этом торцевая поверхность 6 обтекателя 2 препятствует осевому перемещению конусной части 5 эластичного запорного элемента 4 и предотвращает его дополнительное истирание и износ, а увеличение объема полости 8 способствует гашению энергии обратного гидравлического удара, вызванного аварийными выбросами из продуктивного пласта.
Таким образом при обратном перепаде давления обеспечивается плотное запирание обратного клапана забойных механизмов.
Энергия обратного гидравлического удара прижимает эластичный запорный элемент 4 к внутренней поверхности обтекателя 2, частично отражается, а цилиндрическим участком юбки 3 обтекателя 2 отражается по радиусу и взаимно гасится. Благодаря этому сила гидравлического удара значительно ослабевает, а юбка 3 обтекателя 2, выполненная в виде полого цилиндра, не позволяет разрушаться эластичному запорному элементу 4 и сохраняет его в целостности на более длительный период.
Таким образом, при прямом потоке буровой жидкости через обратный клапан забойных механизмов достигается уменьшение гидравлического сопротивления, предотвращается излишний износ омываемых деталей, а при обратном повышенном перепаде давления обеспечивается надежное запирание обратного клапана забойных механизмов, предотвращающее просачивание буровой жидкости и связанные с ним размывы деталей, исключается осевое перемещение, дополнительное истирание и износ эластичного запорного элемента 4, предотвращаются его разрушительные перегибы вокруг острых кромок обтекателя 2.
Все это позволяет повысить надежность и долговечность обратного клапана забойных механизмов при работе с повышенными обратными перепадами давления.
Claims (2)
1. ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ЗАБОЙНЫХ МЕХАНИЗМОВ, содержащий полый корпус, внутри которого установлен с кольцевым зазором обтекатель с юбкой, закрепленный одним концом в обтекателе эластичный запорный элемент с конусной частью, перекрывающей кольцевой зазор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности при работе с повышенными обратными перепадами давления, юбка обтекателя выполнена в виде полого цилиндра с торцевой поверхностью, перпендикулярной оси обтекателя, а на наружной поверхности эластичного запорного элемента выполнена ступень, сопряженная с торцевой поверхностью обтекателя, причем внешний диаметр ступени, ограниченный торцевой поверхностью эластичного запорного элемента, меньше внешнего диаметра цилиндра обтекателя.
2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что конусная часть эластичного запорного элемента до ступени выполнена переменной толщины, увеличивающейся в сторону ступени, и равной в средней своей части величине кольцевого зазора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4908203/03A RU2013512C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Обратный клапан забойных механизмов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4908203/03A RU2013512C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Обратный клапан забойных механизмов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013512C1 true RU2013512C1 (ru) | 1994-05-30 |
Family
ID=21558829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4908203/03A RU2013512C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Обратный клапан забойных механизмов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013512C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479708C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2013-04-20 | Николай Митрофанович Панин | Буровое шарошечное долото |
RU2521679C2 (ru) * | 2008-03-14 | 2014-07-10 | ТиСиО АС | Устройство для испытания трубопроводов на герметичность |
RU2600471C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") | Запорный орган клапана бурового переливного |
-
1991
- 1991-02-07 RU SU4908203/03A patent/RU2013512C1/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521679C2 (ru) * | 2008-03-14 | 2014-07-10 | ТиСиО АС | Устройство для испытания трубопроводов на герметичность |
RU2479708C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2013-04-20 | Николай Митрофанович Панин | Буровое шарошечное долото |
RU2600471C1 (ru) * | 2015-08-28 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") | Запорный орган клапана бурового переливного |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7661490B2 (en) | Stabilizing system and methods for a drill bit | |
US3358770A (en) | Cementing valve for oil well casing | |
EP3397832B1 (en) | Downhole valve apparatus | |
US4298079A (en) | Rotary drill bit | |
CA2157705A1 (en) | Equalizing subsurface safety valve | |
WO1995033912A1 (en) | Hydraulic disconnection device | |
US6119795A (en) | Hydraulic hammer having improved seal ring | |
RU2658851C1 (ru) | Циркуляционный переводник | |
US4044844A (en) | Impact drilling tool | |
RU2013512C1 (ru) | Обратный клапан забойных механизмов | |
KR100824769B1 (ko) | 파괴 장치 및 공구 | |
CA1199225A (en) | Reinforced valve member | |
KR20020043209A (ko) | 충격 공구 | |
WO1984003924A1 (en) | Drilling choke valve | |
RU2011092C1 (ru) | Всасывающий клапан штангового скважинного насоса | |
RU2743288C1 (ru) | Циркуляционный клапан | |
US4059279A (en) | Hollow percussion drill rod with seal for cleaning fluid inlet tube | |
KR100307948B1 (ko) | 피스톤 와이퍼를 갖는 유압해머 | |
GB2545919A (en) | Apparatus and method | |
KR200153430Y1 (ko) | 공기해머 | |
US2364869A (en) | Jar | |
RU2330151C1 (ru) | Клапанное устройство винтового забойного двигателя | |
CN220522472U (zh) | 泥浆动力冲击结构及具备该冲击结构的扩孔装置 | |
KR0135760Y1 (ko) | 유압식 착암기의 유압 밸브구조 | |
GB2261719A (en) | Flow control valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20090208 |