RU2748080C1 - Клапан для обсадной колонны - Google Patents
Клапан для обсадной колонны Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748080C1 RU2748080C1 RU2020134883A RU2020134883A RU2748080C1 RU 2748080 C1 RU2748080 C1 RU 2748080C1 RU 2020134883 A RU2020134883 A RU 2020134883A RU 2020134883 A RU2020134883 A RU 2020134883A RU 2748080 C1 RU2748080 C1 RU 2748080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- sleeve
- valve
- flushing
- holes
- Prior art date
Links
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/14—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к цементированию обсадных колонн. Клапан для обсадной колонны включает жестко установленную втулку и седло. Втулка установлена в нижней части клапана, оснащена внутренней конусной проточкой в нижней части, промывочными и центральным отверстиями. Седло размещено выше втулки, зафиксировано срезными штифтами с возможностью осевого перемещения вниз и оснащено промывочными отверстиями и центральным отверстием с резьбой. В центральном отверстии установлен запорный герметизирующий элемент, представляющий собой металлический цилиндр с закрепленными на нем расправляющимися пластинами. С наружной стороны пластин прикреплена резиновая герметизирующая юбка, имеющая возможность раскрытия и герметичного перекрытия промывочных отверстий втулки при движении седла посредством среза штифтов после посадки в него продавочной пробки. Достигается технический результат – повышение эффективности работы клапана для обсадной колонны за счет создания надежного и герметичного перекрытия нижней части обсадной колонны от проникновения цемента внутрь обсадной колонны после окончания цементирования. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к цементированию обсадных колонн.
Известен клапан для обсадной колонны (авторское свидетельство SU № 1654547, МПК Е21В 34/10, 33/14 опубл. 07.06.1991 г.), содержащий корпус, во внутренней полости которого размещена втулка с седлом, установленная с возможностью ограниченного осевого перемещения. Под втулкой размещен запорный орган со штоком, который зафиксирован в башмаке срезным элементом. Усилие срезного элемента больше давления опрессовки обсадной колонны, а ход втулки меньше хода штока запорного органа. При закачке цементного раствора в затрубное пространство цементный раствор проходит осевой канал втулки, смещает вниз запорный орган через окна корпуса, выходит в затрубное пространство. После окончания цементирования пружина прижимает запорный орган к седлу втулки и вместе с ней перемещает его вверх до упора втулки в бурт корпуса, предотвращая переток цементного раствора из затрубного пространства внутрь обсадной колонны.
Недостатками данного клапана являются:
- во-первых, наличие пружины, которая подвержена вероятному слому при многократном сжимании и, как следствие, приводящее к заклиниванию работы клапана;
- во-вторых, отсутствие возможности мгновенного перекрытия проходного канала, так как при обратном давлении столба цементного раствора из затрубного пространства часть цементного раствора успевает пройти внутрь колонны, прежде чем клапан сработает на 100%, что в свою очередь приводит к оставлению внутри обсадной колонны над клапанном пространстве остатков цементного раствора, препятствующего в дальнейшем спуску глубинно-насосного оборудования.
Наиболее близким по технической сущности является клапан для обсадных колонн (патент RU №2335619, МПК Е21В 34/06, опубл. 10.10.2008 г.), включающий ограничитель с седлом и боковыми каналами, втулку, имеющую возможность герметичного перекрытия боковых каналов ограничителя, при этом ограничитель заглушен снизу и соединен с обсадной колонной, которая оборудована снизу нижней муфтой, снабженной внизу изнутри цилиндрической выборкой, куда вставлен с возможностью осевого перемещения вверх полый хвостовик, зафиксированный в нижнем положении срезными штифтами, втулка жестко установлена в верхнем конце полого хвостовика и имеет возможность взаимодействия в верхнем положении с верхней плоскостью седла ограничителя и герметичного перекрытия боковых каналов ограничителя снаружи, при этом клапан для обсадных колонн снабжен размещенным сверху обратным клапаном в виде продавочной пробки с герметизирующей головкой снизу и кольцевой выборкой, выполненной на внутренней поверхности в верхней части ограничителя, причем кольцевая выборка ограничителя фиксирует герметизирующую головку продавочной пробки в ограничителе после взаимодействия нижнего торца герметизирующей головки продавочной пробки с заглушкой ограничителя.
Недостатками данной конструкции клапана являются:
- во-первых, наличие дополнительной муфты увеличивает количество резьбовых соединений на коротком участке, что может привести к пропускам по резьбовой части, снижению герметичности обсадной колонны;
- во-вторых, ненадежное крепление хвостовика на срезных штифтах, выполняющего роль направляющего башмака всей обсадной колонны, с вероятностью преждевременного среза штифтов при спуске обсадной колонны в скважину, при встрече всевозможных уступов и каверн;
- в-третьих, отсутствие герметизации хвостовика с внутренней частью муфты.
Технической задачей является повышение эффективности работы клапана для обсадной колонны за счет создания надежного и герметичного перекрытия нижней части обсадной колонны от проникновения цемента внутрь обсадной колонны после окончания цементирования, а также упрощение конструкции клапана для обсадной колонны.
Техническая задача решается клапаном для обсадной колонны, включающим жестко установленную втулку и седло.
Новым является то, что втулка установлена в нижней части клапана, оснащена внутренней конусной проточкой в нижней части, промывочными и центральным отверстиями, седло размещено выше втулки, зафиксировано срезными штифтами с возможностью осевого перемещения вниз и оснащено промывочными отверстиями и центральным отверстием с резьбой, в которое установлен запорный герметизирующий элемент, представляющий собой металлический цилиндр с закрепленными на нем расправляющимися пластинами, с наружной стороны которых прикреплена резиновая герметизирующая юбка, и имеет возможность раскрытия и герметичного перекрытия промывочных отверстий втулки при движении седла посредством среза штифтов после посадки в него продавочной пробки.
На фиг.1, фиг. 2 изображен предлагаемый клапан для обсадной колонны в продольном разрезе.
Клапан для обсадной колонны включает жестко установленную (например, посредством резьбового соединения или сварки) втулку 1 (фиг. 1) и седло 2. Корпус 3 клапана имеет внутреннюю резьбу 4 в верхней части для соединения с обсадной колонной (на фиг. 1, 2 не показано) и резьбу в нижней части 5 для соединения с башмаком (на фиг. 1, 2 не показано).
Втулка 1 (фиг. 1) установлена в нижней части клапана. В нижней части втулка 1 оснащена внутренней конусной проточкой 6, а также промывочными отверстиями 7 и центральным отверстием 8. Седло 2 размещено внутри корпуса 3 выше втулки 1, зафиксировано срезными штифтами 9 с возможностью осевого перемещения вниз. Седло 2 оснащено промывочными отверстиями 10 и центральным отверстием 11 с внутренней резьбой. В центральном отверстии 11 с помощью резьбового соединения установлен запорный герметизирующий элемент 12, представляющий собой металлический цилиндр с закрепленными на нем расправляющимися пластинами 13 из пружинной стали и выполненными таким образом, что в свободном состоянии расправляющиеся пластины 13 стремятся расправиться в разные стороны. При этом с наружной стороны расправляющихся пластин 13 прикреплена (например, заклепана или заклеена) резиновая герметизирующая юбка 14 (фиг. 2). Запорный герметизирующий элемент 12 (фиг. 1) имеет возможность раскрытия и герметичного перекрытия промывочных отверстий 7 втулки 1 при движении седла 2 после посадки в него продавочной пробки 15 (фиг. 2) посредством среза штифтов 9 (фиг. 1). В транспортном положении (фиг.1) верхняя часть расправляющихся пластин 13 с резиновой юбкой 14 (фиг. 2) находится в сжатом состоянии в центральном отверстии 8 втулки 1.
Клапан для обсадных колонн работает следующим образом.
Нижний конец обсадной колонны перед ее спуском в ствол скважины (на фиг. 1, 2 не показано) оборудуют предлагаемым клапаном для обсадной колонны. В процесс спуска обсадной колонны в скважину находящаяся в скважине жидкость свободно перетекает снизу вверх сквозь промывочные отверстия 7(фиг. 1) и 10, заполняя внутреннее пространство обсадной колонны. При этом верхняя часть расправляющихся пластин 13 с резиновой юбкой 14 (фиг. 2) снаружи находится внутри центрального отверстия 8 (фиг. 1) втулки 1. Спуск обсадной колонны в скважину продолжают до достижения забоя скважины.
После спуска обсадной колонны в скважину на проектную глубину, осуществляют закачку цементного раствора в обсадную колонну. После закачки цементного раствора и продавки его необходимым количеством продавочной жидкости продавочная пробка 15 (фиг. 2) садится в седло 2 (фиг. 1). При повышении давления до расчетной величины продавочная пробка 15 (фиг. 2), срезая штифты 9 (фиг. 1), сдвигает седло 2 до упора во втулку 1. При этом расправляющиеся пластины 13 с резиновой юбкой 14 (фиг. 2) выходят из центрального отверстия 8 (фиг. 1) втулки 1, раскрываются и, расправляясь, герметично перекрывают промывочные отверстия 7 втулки 1 и промывочные отверстия 10 седла 2.
Таким образом, в момент получения давления «СТОП» запорный герметизирующий элемент 12 благодаря своей конструкции мгновенно и надежно перекрывает промывочные отверстия 7, 10 и исключает обратное поступление цементного раствора из заколонного пространства скважины внутрь обсадной колонны.
Обеспечивается герметичность устройства, а также недопущение оставления части цементного раствора внутри обсадной колонны над клапаном. Повышается эффективность работы клапана для обсадной колонны.
Предлагаемый клапан для обсадной колонны имеет простую конструкцию, что повышает качество его сборки, является эффективным устройством, позволяет создать герметичную клапанную систему, обеспечивает надежность в работе, позволяет сократить общее время на строительство скважины, а значит сэкономить материальные и финансовые затраты.
Claims (1)
- Клапан для обсадной колонны, включающий жестко установленную втулку и седло, отличающийся тем, что втулка установлена в нижней части клапана, оснащена внутренней конусной проточкой в нижней части, промывочными и центральным отверстиями, седло размещено выше втулки, зафиксировано срезными штифтами с возможностью осевого перемещения вниз и оснащено промывочными отверстиями и центральным отверстием с резьбой, в которое установлен запорный герметизирующий элемент, представляющий собой металлический цилиндр с закрепленными на нем расправляющимися пластинами, с наружной стороны которых прикреплена резиновая герметизирующая юбка, и имеет возможность раскрытия и герметичного перекрытия промывочных отверстий втулки при движении седла посредством среза штифтов после посадки в него продавочной пробки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134883A RU2748080C1 (ru) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | Клапан для обсадной колонны |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134883A RU2748080C1 (ru) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | Клапан для обсадной колонны |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2748080C1 true RU2748080C1 (ru) | 2021-05-19 |
Family
ID=75919717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134883A RU2748080C1 (ru) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | Клапан для обсадной колонны |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2748080C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1654547A1 (ru) * | 1989-05-11 | 1991-06-07 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Клапан дл обсадной колонны |
RU2335619C2 (ru) * | 2006-05-24 | 2008-10-10 | ООО "Татнефть-Бурение" | Клапан для обсадной колонны |
US7967064B2 (en) * | 1999-02-25 | 2011-06-28 | Enventure Global Technology, Llc | Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member |
RU2441140C2 (ru) * | 2009-11-30 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Устройство для спуска подвески и цементирования колонны хвостовика в скважине |
RU2595122C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ цементирования хвостовика в скважине и устройство для его осуществления |
CN106988704B (zh) * | 2016-01-21 | 2020-07-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井下管柱承压堵塞器 |
-
2020
- 2020-10-23 RU RU2020134883A patent/RU2748080C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1654547A1 (ru) * | 1989-05-11 | 1991-06-07 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Клапан дл обсадной колонны |
US7967064B2 (en) * | 1999-02-25 | 2011-06-28 | Enventure Global Technology, Llc | Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member |
RU2335619C2 (ru) * | 2006-05-24 | 2008-10-10 | ООО "Татнефть-Бурение" | Клапан для обсадной колонны |
RU2441140C2 (ru) * | 2009-11-30 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Устройство для спуска подвески и цементирования колонны хвостовика в скважине |
RU2595122C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ цементирования хвостовика в скважине и устройство для его осуществления |
CN106988704B (zh) * | 2016-01-21 | 2020-07-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井下管柱承压堵塞器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2516708C2 (ru) | Скважинный клапан-отсекатель | |
DK2588713T3 (en) | Fraktureringssystem | |
AU2014377739B2 (en) | Method and apparatus for retaining weighted fluid in a tubular section | |
AU2014377739A1 (en) | Method and apparatus for retaining weighted fluid in a tubular section | |
RU2738052C1 (ru) | Устройство для спуска подвески и цементирования хвостовика в скважине | |
US20090242195A1 (en) | Top Hold Down Rod Pump with Hydraulically Activated Drain and Method of Use | |
RU2748080C1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2760447C1 (ru) | Запорный клапан для обсадной колонны | |
RU2335619C2 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2813603C1 (ru) | Обратный клапан для обсадной колонны | |
RU2754743C1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU63848U1 (ru) | Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине | |
RU2326231C1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2612398C1 (ru) | Пакер для горизонтальных скважин | |
RU200706U1 (ru) | Клапан обратный для оборудования колонны-хвостовика | |
RU2809392C1 (ru) | Устройство для спуска и цементирования хвостовика с вращением | |
RU48577U1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2294428C2 (ru) | Устройство для перекрытия ствола скважины | |
RU2783578C1 (ru) | Клапан опрессовочный мембранный, скважинная компоновка и способ эксплуатации клапана | |
RU56941U1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU38193U1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2687834C1 (ru) | Колонный башмак | |
RU46036U1 (ru) | Пакерующее и опрессовочное устройство дополнительной обсадной колонны | |
RU60608U1 (ru) | Клапан для обсадной колонны | |
RU2817438C1 (ru) | Скважинное клапанное устройство |