RU2478771C1 - Check valve for casing string - Google Patents
Check valve for casing string Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478771C1 RU2478771C1 RU2011143947/03A RU2011143947A RU2478771C1 RU 2478771 C1 RU2478771 C1 RU 2478771C1 RU 2011143947/03 A RU2011143947/03 A RU 2011143947/03A RU 2011143947 A RU2011143947 A RU 2011143947A RU 2478771 C1 RU2478771 C1 RU 2478771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seat
- cylindrical container
- ball
- housing
- well
- Prior art date
Links
Landscapes
- Check Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтяных и газовых скважин и, конкретно к обустройству нижней части обсадной колонны.The invention relates to the field of oil and gas wells and, specifically, to the arrangement of the lower part of the casing string.
Известен обратный клапан для обсадной колонны, включающий корпус, набор стальных разрезных шайб, резиновую диафрагму, ограничительные кольца и запорный элемент в виде шара (см. Булатов А.И. и др. Справочник инженера по бурению, Москва, Недра, 1995, т.3, с.130-132).A non-return valve for a casing string is known, including a housing, a set of steel split washers, a rubber diaphragm, restrictive rings and a locking element in the form of a ball (see Bulatov A.I. et al. Handbook of a Drilling Engineer, Moscow, Nedra, 1995, vol. 3, p. 130-132).
Недостатком известного устройства является трудоемкость разбуривания стальных разрезных шайб, вероятность попадания в клапан посторонних предметов, а также ненадежная работа клапана при горизонтальном положении колонны (в горизонтальной скважине).A disadvantage of the known device is the complexity of drilling steel split washers, the likelihood of foreign objects getting into the valve, as well as the unreliable operation of the valve when the column is in a horizontal position (in a horizontal well).
Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы клапана в различных условиях и разных скважинах, в том числе горизонтальных, за счет повышения надежности посадки запорного элемента на посадочное седло в рабочем положении устройства.The technical result of the invention is to increase the reliability of the valve in various conditions and different wells, including horizontal, by increasing the reliability of landing of the locking element on the seat seat in the working position of the device.
Необходимый технический результат достигается тем, что обратный клапан для обсадной колонны скважины включает корпус, посадочное седло для взаимодействия с запорным элементом в виде шара, который размещен в цилиндрическом контейнере, один торец которого жестко связан с посадочным седлом, другой торец выполнен с осевым каналом и посадочным ограничителем перемещения шара, а его боковая поверхность имеет отверстия и по наружной поверхности перекрыта эластичной втулкой, при этом длина цилиндрического контейнера составляет 1,5-3 диаметра шара, а зазор между наружным диаметром цилиндрического контейнера и внутренним диаметром корпуса в месте размещения посадочного седла, а также эластичная втулка выбраны таковыми, что обеспечивают взаимодействие последней с внутренней стенкой корпуса в процессе промывки скважины, закачки и продавки тампонажного раствора в пространство за корпусом и обсадной колонной скважины при деформации эластичной втулки, не превышающей предельно допустимой величины.The required technical result is achieved by the fact that the check valve for the casing string of the well includes a housing, a seating seat for interacting with a locking element in the form of a ball, which is placed in a cylindrical container, one end of which is rigidly connected to the landing seat, the other end is made with an axial channel and a landing a ball limiter, and its lateral surface has openings and is blocked by an elastic sleeve on the outer surface, while the length of the cylindrical container is 1.5-3 diameters w RA, and the gap between the outer diameter of the cylindrical container and the inner diameter of the body at the location of the seat, and the elastic sleeve are selected so that they interact with the inner wall of the body during the flushing of the well, pumping and forcing the grout into the space behind the body and the casing the casing hole during deformation of the elastic sleeve, not exceeding the maximum permissible value.
Кроме того:Besides:
посадочное седло для взаимодействия с запорным элементом снабжено уплотнительным эластичным элементом, который зафиксирован на посадочном седле цилиндрическим контейнером;the landing seat for interacting with the locking element is provided with a sealing elastic element, which is fixed on the landing seat with a cylindrical container;
запорный элемент выполнен из материала с плотностью, близкой или равной плотности тампонажного материала.the locking element is made of a material with a density close to or equal to the density of the grouting material.
Сущность изобретения заключается в повышении надежности работы обратного клапана за счет того, что он предусматривает возможность создания лучших условий посадки запорного элемента-шара на посадочное седло. Это обеспечено выполнением цилиндрического контейнера определенной длины - 1,5-3 диаметра шара. При продавке последних порций тампонажного раствора предусмотрены периодические остановки в расчете на многократные срабатывания обратного клапана. При выбранной длине цилиндрического контейнера обеспечена возможность достаточного разгона шара перед его посадкой на посадочное седло. С минискоростными множественными посадками шара на посадочное седло создаются множественные микроудары, которые обеспечивают механическое разрушение осадков, корки на стенках от растворов и гидродинамическую очистку как самого посадочного седла, так и сопредельной зоны от разрушенных осадков. Эластичная втулка на наружной поверхности цилиндрического контейнера, как узел с другой инерцией срабатывания, обеспечивает гидроудары менее жесткими - сглаженными и менее опасными по разрушению посадочного седла. Для этой сдвоенной системы при длине цилиндрического контейнера, меньшей чем 1,5 диаметра шара, величина гидроудара не достаточна для разрушения осадков на посадочном седле. При длине цилиндрического контейнера, большей 3 диаметров шара, величина гидроудара опасна по разрушению посадочного седла. Для непредвиденных случаев, когда шар в любом случае остается на посадочном ограничителе (в крайнем нижнем положении, поскольку, например, он может быть заперт осадками) эластичная втулка выполняет также функцию дублера запорного элемента. В процессе многократных воздействий эластичная втулка испытывает знакопеременные нагрузки. Для снижения их разрушительного действия эластичная втулка в процессе работы должна все время иметь опору либо на наружную поверхность цилиндрического контейнера, либо на внутреннюю поверхность корпуса. Опытным путем подбирают материал эластичной втулки, ее толщину и зазор между наружной поверхностью цилиндрического контейнера и внутренней поверхностью корпуса из условия деформации (усталостной) эластичной манжеты, не превышающей предельно допустимой величины. В случае использования резины подбирают ее твердость по Шору.The essence of the invention is to increase the reliability of the check valve due to the fact that it provides for the possibility of creating better conditions for landing the locking element-ball on the seat. This is ensured by the implementation of a cylindrical container of a certain length - 1.5-3 ball diameter. When selling the last portions of cement slurry, periodic stops are foreseen for multiple actuation of the check valve. With the selected length of the cylindrical container, it is possible to sufficiently disperse the ball before landing on the landing seat. With mini-high-speed, multiple ball landings on the seat saddle, multiple microshocks are created that provide mechanical destruction of the sediments, crusts on the walls of solutions and hydrodynamic cleaning of both the landing seat itself and the adjacent zone from the destroyed sediments. The elastic sleeve on the outer surface of the cylindrical container, as a unit with a different inertia of operation, provides water hammer less rigid - smoothed and less dangerous for the destruction of the landing seat. For this twin system, with a cylindrical container less than 1.5 times the diameter of the ball, the magnitude of the impact is not sufficient to destroy the sediment on the landing saddle. When the length of the cylindrical container is more than 3 ball diameters, the magnitude of the water hammer is dangerous for the destruction of the landing seat. For unforeseen cases, when the ball in any case remains on the landing stop (in the lowest position, since, for example, it can be locked by precipitation), the elastic sleeve also acts as an understudy for the locking element. During repeated exposure, the elastic sleeve experiences alternating loads. To reduce their destructive effect, the elastic sleeve during operation should always have support either on the outer surface of the cylindrical container, or on the inner surface of the housing. Empirically select the material of the elastic sleeve, its thickness and the gap between the outer surface of the cylindrical container and the inner surface of the body from the condition of deformation (fatigue) of the elastic cuff, not exceeding the maximum permissible value. In the case of using rubber, its Shore hardness is selected.
На фигуре 1 изображен общий вид обратного клапана.The figure 1 shows a General view of the check valve.
Обратный клапан для обсадной колонны скважины включает корпус 1, посадочное седло 2 для взаимодействия с запорным элементом в виде шара 3, который размещен в цилиндрическом контейнере 4, один торец которого жестко связан с посадочным седлом 2, другой торец выполнен с осевым каналом 5 и посадочным ограничителем перемещения 6 для шара 3. Боковая поверхность цилиндрического контейнера 4 имеет отверстия 7 и перекрыта снаружи эластичной втулкой 8. Длина цилиндрического контейнера 4 составляет 1,5-3 диаметра шара 3. Зазор между наружным диаметром цилиндрического контейнера 4 и внутренним диаметром корпуса 1 в месте размещения посадочного седла 2, а также эластичная втулка 8 выбраны таковыми, что обеспечивают взаимодействие последней с внутренней стенкой корпуса в процессе промывки скважины, закачки и продавки тампонажного раствора в пространство за обсадной колонной скважины при деформации эластичной манжеты 8, не превышающей ее предельно допустимой величины.The check valve for the casing string of the well includes a housing 1, a landing seat 2 for interacting with a locking element in the form of a ball 3, which is placed in a cylindrical container 4, one end of which is rigidly connected to the landing seat 2, the other end is made with an axial channel 5 and a landing limiter movement 6 for the ball 3. The lateral surface of the cylindrical container 4 has openings 7 and is blocked externally by an elastic sleeve 8. The length of the cylindrical container 4 is 1.5-3 times the diameter of the ball 3. The gap between the outer diameter of the cylinder dricheskogo container 4 and the inner diameter of the housing 1 at the location of the landing seat 2, as well as the elastic sleeve 8 are selected such that they interact with the inner wall of the housing during the washing of the well, injection and selling cement slurry into the space behind the casing string during elastic deformation cuff 8, not exceeding its maximum permissible value.
Посадочное седло 2 для взаимодействия с запорным элементом-шаром 3 снабжено уплотнительным эластичным элементом 9, который зафиксирован (поджат) на посадочном седле цилиндрическим контейнером 4. Этот контейнер закреплен на посадочном седле при помощи резьбы 10 и зафиксирован от отворота стопорными винтами 11. Эластичная втулка 8 выполнена с внутренним кольцевым буртом 12, который размещен в кольцевой канавке 13, выполненной по наружной поверхности цилиндрического контейнера 4. Герметичность устройства обеспечена уплотнительными кольцами 14. Для исключения засорения устройства над посадочным седлом 2 в корпусе 1 может быть установлен фильтрующий узел 15.The landing seat 2 for interacting with the locking element-ball 3 is equipped with a sealing elastic element 9, which is fixed (preloaded) on the landing seat with a cylindrical container 4. This container is mounted on the landing seat with a thread 10 and secured from the lap by the locking screws 11. Elastic sleeve 8 made with an inner annular collar 12, which is placed in the annular groove 13, made on the outer surface of the cylindrical container 4. The tightness of the device is provided by the sealing rings 14. To prevent clogging of the device above the landing seat 2 in the housing 1 can be installed a filter unit 15.
Обратный клапан для обсадной колонны работает следующим образом.The check valve for the casing operates as follows.
При закачке бурового или тампонажного растворов шар 3 перекрывает осевой канал 5 цилиндрического контейнера 4. В результате раствор через отверстия 7 цилиндрического контейнера 4, раздувая эластичную втулку 8, через башмак обсадной колонны (на фигуре башмак и обсадная колонна, связанная с корпусом, не показаны), поступает в пространство за обсадной колонной и корпусом 1.When injecting drilling or grouting fluids, the ball 3 overlaps the axial channel 5 of the cylindrical container 4. As a result, the solution through the holes 7 of the cylindrical container 4, inflating the elastic sleeve 8, through the shoe of the casing string (in the figure, the shoe and casing string associated with the housing are not shown) enters the space behind the casing and the housing 1.
На конечной стадии тампонирования скважины осуществляют периодические остановки в процессе продавки тампонажного раствора в пространство за обсадной колонной. Это заставляет срабатывать обратный клапан несколько раз с осуществлением микроударов и работы по очистке посадочного седла от осадков и созданию условий надежного окончательного срабатывания. После окончания процесса тампонирования скважины и снятия давления в обсадной колонне и корпусе 1, эластичная втулка 8 возвращается в свое первоначальное положение, перекрывая отверстия 7 цилиндрического контейнера 4. При этом шар 3 потоком тампонажного раствора, поступающего из пространства за обсадной колонной и корпусом 1 через осевой канал 5 цилиндрического контейнера 4, прижимается к посадочному седлу 2.At the final stage of well plugging, periodic shutdowns are carried out during the course of grouting grouting into the space behind the casing string. This forces the non-return valve to operate several times with the implementation of micro-impacts and work on cleaning the landing seat from precipitation and creating conditions for reliable final operation. After completion of the plugging process and relieving pressure in the casing string and casing 1, the elastic sleeve 8 returns to its original position, blocking the openings 7 of the cylindrical container 4. In this case, the ball 3 flows with the cement slurry coming from the space behind the casing and casing 1 through the axial channel 5 of the cylindrical container 4, is pressed against the landing seat 2.
В целях повышения надежности срабатывания обратного клапана в определенных условиях его запорный элемент-шар может быть выполнен с удельным весом, близким к удельному весу закачиваемого тампонажного раствора, например, из капролона или на основе бакелита.In order to increase the reliability of operation of the check valve under certain conditions, its shut-off element-ball can be made with a specific gravity close to the specific gravity of the injected grout, for example, from caprolon or based on bakelite.
Заявленное устройство (как показали испытания) надежно в работе, просто в изготовлении, и является, по существу, сдвоенным при малой его длине.The claimed device (as shown by tests) is reliable in operation, easy to manufacture, and is essentially doubled with a small length.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143947/03A RU2478771C1 (en) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Check valve for casing string |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143947/03A RU2478771C1 (en) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Check valve for casing string |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2478771C1 true RU2478771C1 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=49152336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143947/03A RU2478771C1 (en) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Check valve for casing string |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478771C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171799U1 (en) * | 2017-03-28 | 2017-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") | CHECK VALVE MODULE |
RU2632079C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Return valve for drilling string |
RU211857U1 (en) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Комплекс" | Check valve for low reservoir pressure conditions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2735498A (en) * | 1956-02-21 | Apparatus for automatically | ||
RU2188931C1 (en) * | 2002-01-22 | 2002-09-10 | Айгунян Валерий Вагинакович | Device for plugging the casting string |
RU36430U1 (en) * | 2003-11-04 | 2004-03-10 | ЗАО "РИТЭК-Внедрение" | Casing valve |
RU2418154C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-05-10 | Владимир Иванович Ванифатьев | Check valve for well |
-
2011
- 2011-10-31 RU RU2011143947/03A patent/RU2478771C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2735498A (en) * | 1956-02-21 | Apparatus for automatically | ||
RU2188931C1 (en) * | 2002-01-22 | 2002-09-10 | Айгунян Валерий Вагинакович | Device for plugging the casting string |
RU36430U1 (en) * | 2003-11-04 | 2004-03-10 | ЗАО "РИТЭК-Внедрение" | Casing valve |
RU2418154C1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-05-10 | Владимир Иванович Ванифатьев | Check valve for well |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БУЛАТОВ А.И. и др. Справочник инженера по бурению, т.1. - М.: Недра, 1985, с.324-326, рис.2.62. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632079C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Return valve for drilling string |
RU171799U1 (en) * | 2017-03-28 | 2017-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ") | CHECK VALVE MODULE |
RU211857U1 (en) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Комплекс" | Check valve for low reservoir pressure conditions |
RU214251U1 (en) * | 2022-10-03 | 2022-10-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Оклэс Технолоджиз" | BALL CHECK VALVE DYNAMIC SEALING SYSTEM SHELL WITH V11-250 VALVE PAIR |
RU215159U1 (en) * | 2022-10-03 | 2022-12-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Оклэс Технолоджиз" | BALL CHECK VALVE WITH V11-150 VALVE PAIR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2535473C (en) | Hollow ball valve assembly | |
US10060213B2 (en) | Residual pressure differential removal mechanism for a setting device for a subterranean tool | |
WO2021071703A1 (en) | Check valve | |
RU2478771C1 (en) | Check valve for casing string | |
US7699111B2 (en) | Float collar and method | |
RU2467158C1 (en) | Check valve for casing string | |
RU2539504C1 (en) | Device for injection of fluid into bed | |
RU2612167C1 (en) | Valve for casing strings | |
US10753175B2 (en) | Valve and method | |
RU2449192C1 (en) | Reversible check valve | |
US20230058581A1 (en) | Anti-rotation fluid injection dart | |
RU2668100C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
RU2529067C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
RU2608108C1 (en) | Downhole valve unit | |
RU201336U1 (en) | CHECK VALVE FOR WELL OIL PRODUCTION | |
RU2418154C1 (en) | Check valve for well | |
RU2810782C1 (en) | Check valve | |
RU70297U1 (en) | SECURITY VALVE FOR SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION | |
RU161651U1 (en) | RETURN BALL VALVE | |
RU178337U1 (en) | CHECK VALVE FOR PREVENTING SLUDGE SLAMMING | |
RU2326231C1 (en) | Flap for casing string | |
CN103216224B (en) | Annular pressure monitoring sealing device for geological drilling | |
RU2612771C1 (en) | Return valve for casing strings | |
RU2546204C1 (en) | Starter clutch with valve | |
RU2600471C1 (en) | Drilling overflow valve shut-off device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141101 |