RU48577U1

RU48577U1 - CASE VALVE

Info

Publication number: RU48577U1
Application number: RU2005114889/22U
Authority: RU
Inventors: М.Н. Студенский; В.А. Старов; А.М. Луконин; Т.В. Иванова; Д.В. Страхов; Р.З. Зиятдинов; Ю.Н. Бусаров; А.И. Мингазов
Original assignee: ООО "Татнефть-Бурение"
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2005-10-27

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности в частности к цементированию обсадных колонн.The proposal relates to the oil industry, in particular to cementing casing strings.

Клапан для обсадной колонны состоит из корпуса, ограничителя, оборудованного заглушкой сверху и боковыми каналами. Полая втулка посредством срезных элементов в транспортном положении закреплена на внутренней поверхности корпуса, а в рабочем -имеет возможность герметичного перекрытия боковых каналов ограничителя. Корпус ниже полой втулки снабжен внутренней цилиндрической выборкой.The casing valve consists of a casing, a limiter equipped with a top plug and side channels. The hollow sleeve by means of shear elements in the transport position is fixed on the inner surface of the housing, and in the worker there is the possibility of tight overlapping of the side channels of the limiter. The housing below the hollow sleeve is provided with an inner cylindrical selection.

Ограничитель снабжен наружной цилиндрической поверхностью различного диаметра D₁ и D₂, при этом наружная поверхность меньшего диаметра D₁ расположена сверху, а наружная поверхность большего диаметра D2 ограничителя ниже боковых каналов снабжена упором и эластичным кольцом, которые выполнены с возможность герметичной установки ограничителя в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом и башмачной трубой обсадной колонны при их сборке.The limiter is provided with an outer cylindrical surface of various diameters D ₁ and D ₂ , while the outer surface of a smaller diameter D ₁ is located above, and the outer surface of a larger diameter D2 of the limiter below the side channels is equipped with a stop and an elastic ring, which are made with the possibility of tight installation of the limiter in the required interval casing between the casing and the shoe of the casing string during assembly.

Предлагаемый клапан для обсадных колонн является легкой, дешевой, простой в изготовлении и обслуживании, надежной конструкцией с небольшим количеством деталей, что в результате приводит к экономии материальных и финансовых затрат.The proposed casing valve is a lightweight, cheap, easy to manufacture and maintain, reliable design with few parts, which results in savings in material and financial costs.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к цементированию обсадных колонн.The proposal relates to the oil industry, in particular to cementing casing strings.

Известен «Клапан для обсадной колонны» (см. патент SU №1120093, МПК 7 Е 21В 34/10, опубл. БИ №39 23.10.84), содержащий корпус с центральными и периферийными осевыми каналами, подвижно установленную с возможностью осевого перемещения в центральном канале корпуса втулку с опрессовочной диафрагмой и радиальными каналами в верхней части и запорный элемент, при этом он снабжен дополнительной втулкой, установленной коаксиально с подвижной на срезных элементах в центральном канале корпуса над его периферийными каналами, а запорный элемент выполнен в виде поплавка и жестко связан с нижней частью подвижной втулки, причем последняя имеет дополнительные радиальные каналы, совмещаемые с периферийными каналами корпуса при ее верхнем положении.Known "Valve for casing" (see patent SU No. 110093, IPC 7 E 21B 34/10, publ. BI No. 39 10/23/84), comprising a housing with central and peripheral axial channels, movably mounted with axial movement in the central the housing channel a sleeve with a crimping diaphragm and radial channels in the upper part and a locking element, while it is equipped with an additional sleeve mounted coaxially with movable on shear elements in the central channel of the housing above its peripheral channels, and the locking element is made in the form of melting and is rigidly connected with the lower part of the movable sleeve, the latter having additional radial channels that are compatible with the peripheral channels of the housing at its upper position.

Известен также «Клапан обсадной колонны» (см. патент SU №1493768, МПК 7 Е 21 В 34/10, опубл. БИ №26 23.10.84), включающий корпус с центральными и периферийными осевыми каналами, установленное в нижней части центрального канала корпуса седло под запорный орган, выполненный в виде поплавка и расположенный в нижней части подвижно установленной в центральном канале корпуса втулки с радиальными каналами и разрывной мембраной под ними, при этом он снабжен дополнительным запорным органом с узлом привода его в рабочее положение, периферийный канал выполнен с двумя седлами, а полость между ними связана с полостью центрального канала радиальным каналом, причем узел привода дополнительного запорного органа выполнен в виде клинового элемента и установлен в исходном положении с возможностью взаимодействия с подвижной втулкой.Also known is “Casing Valve” (see patent SU No. 1493768, IPC 7 E 21 B 34/10, publ. BI No. 26 23.10.84), comprising a housing with central and peripheral axial channels installed in the lower part of the central channel of the housing a saddle for a locking body made in the form of a float and located in the lower part of the sleeve movably mounted in the central channel of the sleeve body with radial channels and a bursting disc under them, while it is equipped with an additional locking body with its drive unit in working position, the peripheral channel is made with thinking of the saddles, and the cavity between them is connected with the cavity of the central channel by a radial channel, and the drive unit of the additional locking element is made in the form of a wedge element and is installed in the initial position with the possibility of interaction with the movable sleeve.

Недостатками обеих конструкций являются:The disadvantages of both designs are:

во-первых, сложность в изготовлении и обслуживании, большое количество деталей и, как следствие, высокая себестоимость; во-вторых, невозможно работать с использованием продавочных пробок; в третьих, за на время поднятия запорного органа до посадки его в седло, которое не нормируется и не регулируется, пространства в этот период под клапаном и над клапаном сообщаются через центральный и нижние радиальные каналы, в результате цементный раствор попадает из затрубья внутрь скважины.firstly, the complexity in the manufacture and maintenance, a large number of parts and, as a result, high cost; secondly, it is impossible to work using squeeze plugs; thirdly, during the period of raising the locking member before it is seated in the saddle, which is neither standardized nor regulated, the spaces under this valve and above the valve communicate through the central and lower radial channels, as a result, the cement slurry enters the borehole from the annulus.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является «Клапан для обсадной колонны» (см. патент на полезную модель RU №37764, МПК 7 Е 21 В 34/10, 34/08, опубл. БИ №13 от 10.05.2004 г.), включающий корпус, ограничитель с седлом и боковыми каналами, размещенный снизу обратный клапан с затвором и седлом с осевым отверстием, полую втулку, установленную в осевом канале ограничителя на срезных элементах над боковыми каналами с возможностью их герметичного перекрытия, при этом ограничитель оборудован снизу заглушкой, взаимодействующей с втулкой в ее нижнем положении, при этом полая втулка снабжена сверху переточными каналами, а между ограничителем и полой втулкой установлен клапан, пропускающий сверху вниз, причем седло обратного клапана снабжено цилиндрической выборкой на нижней плоскости, а затвор снабжен дроссельным каналом и выполнен тарельчатым, подпружиненным с возможностью поворота относительно крепления к седлу, состоящим из жесткосоединенных между собой эластичной манжеты, центратора, взаимодействующего с осевым отверстием, и цилиндрической пластины, на которой выполнена кольцевая проточка, установленная напротив внутренней нижней плоскости седла, при этом наружная плоскость цилиндрической пластины размещена напротив цилиндрической выборки седла, а эластичная манжета расположена между нижней плоскостью седла и цилиндрической пластиной.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is “Valve for casing” (see patent for utility model RU No. 37764, IPC 7 E 21 B 34/10, 34/08, publ. BI No. 13 of 05/10/2004 d), which includes a housing, a stop with a seat and side channels, a check valve placed below the shutter and a seat with an axial hole, a hollow sleeve installed in the axial channel of the stop on shear elements above the side channels with the possibility of their tight overlap, while the stop is equipped bottom plug, inter operating with the bushing in its lower position, while the hollow bushing is provided with overflow channels from above, and a valve is passed between the stop and the hollow bushing; spring-loaded with the possibility of rotation relative to the fastening to the saddle, consisting of a rigidly connected elastic cuff, a centralizer interacting with an axial hole, and a cylindrical plate Steen on which an annular groove, installed opposite the internal bottom plane of the seat, the outer plane cylindrical plates placed opposite the sample cylindrical seat, while elastic sleeve disposed between the bottom plane of the seat and the cylindrical plate.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

во-первых, сложность в изготовлении и обслуживании, большое количество деталей и, как следствие, высокая себестоимость;firstly, the complexity in the manufacture and maintenance, a large number of parts and, as a result, high cost;

во-вторых, ограничитель и полая втулка значительно уменьшают внутреннее проходное сечение обсадной колонны, что увеличивает время и усилие закачки цементного раствора.secondly, the limiter and the hollow sleeve significantly reduce the internal bore of the casing, which increases the time and force of the injection of cement.

Технической задачей полезной модели является создание простой и дешевой конструкции клапана для обсадной колонны, позволяющего без потери внутреннего проходного сечения обсадной колонны произвести закачку цементного раствора.The technical task of the utility model is to create a simple and cheap design of the valve for the casing string, which allows the injection of cement mortar without losing the internal bore of the casing string.

Поставленная задача достигается описываемым клапаном для обсадной колонны, включающим корпус, ограничитель с заглушкой и боковыми каналами, полую втулку, имеющую возможность герметичного перекрытия боковых каналов ограничителя, срезные элементы.The task is achieved by the described valve for the casing string, comprising a housing, a stop with a plug and side channels, a hollow sleeve having the ability to tightly overlap the side channels of the limiter, shear elements.

Новым является то, что полая втулка посредством срезных элементов закреплена на внутренней поверхности корпуса, при этом корпус ниже полой втулки снабжен внутренней цилиндрической выборкой, причем ограничитель оборудован заглушкой сверху и снабжен наружной цилиндрической поверхностью различного диаметра, при этом наружная поверхность меньшего диаметра расположена сверху, а наружная поверхность большего диаметра ограничителя ниже боковых каналов снабжена упором и эластичным кольцом, которые выполнены с возможность герметичной установки ограничителя в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом и башмачной трубой обсадной колонны при их сборке.What is new is that the hollow sleeve is secured by shear elements to the inner surface of the housing, while the housing below the hollow sleeve is provided with an inner cylindrical selection, and the stopper is equipped with a plug on top and provided with an outer cylindrical surface of various diameters, while the outer surface of a smaller diameter is located on top, and the outer surface of the larger diameter of the stop below the side channels is provided with a stop and an elastic ring, which are made with the possibility of a tight installation Novki limiter in the desired range between casing shoe and casing tube casing is assembled.

На Фиг. в продольном разрезе изображен клапан для обсадной колонны.In FIG. in longitudinal section, a valve for a casing string is shown.

Клапан для обсадной колонны (см. Фиг.) состоит из корпуса 1, ограничителя 2, оборудованного заглушкой 3 сверху и боковыми каналами 4. Полая втулка 5 посредством срезных элементов 6 в транспортном положении закреплена на внутренней поверхности The casing valve (see Fig.) Consists of a housing 1, a limiter 2, equipped with a plug 3 on top and side channels 4. The hollow sleeve 5 is secured to the inner surface by means of shear elements 6 in the transport position

7 корпуса 1, а в рабочем - имеет возможность герметичного перекрытия боковых каналов 4 ограничителя 2. Корпус 1 ниже полой втулки 5 снабжен внутренней цилиндрической выборкой 8.7 of the housing 1, and in the worker - it has the ability to tightly overlap the side channels 4 of the stop 2. The housing 1 below the hollow sleeve 5 is equipped with an inner cylindrical sample 8.

Ограничитель 2 снабжен наружной цилиндрической поверхностью различного диаметра D₁ и D₂, при этом наружная поверхность меньшего диаметра D₁ расположена сверху, а наружная поверхность большего диаметра D₂ ограничителя 2 ниже боковых каналов 4 снабжена упором 9 и эластичным кольцом 10, которые выполнены с возможность герметичной установки ограничителя 2 в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом 1 и башмачной трубой 11 обсадной колонны при их сборке.The limiter 2 is provided with an outer cylindrical surface of various diameters D ₁ and D ₂ , while the outer surface of a smaller diameter D ₁ is located above, and the outer surface of a larger diameter D _{2 of the} limiter 2 below the side channels 4 is provided with a stop 9 and an elastic ring 10, which are made with tight installation of the limiter 2 in the required interval of the casing between the housing 1 and the shoe 11 of the casing string during assembly.

Несанкционированные перетоки жидкости предотвращаются уплотнительными элементами 12, 13.Unauthorized fluid flows are prevented by sealing elements 12, 13.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Ограничитель 2 посредством упора 9 и эластичного кольца 10 (см. Фиг.) устанавливают между корпусом 1, внутри которого на срезных элементах 6 установлена полая втулка 5 и башмачной трубой 11 обсадной колонны. Затем клапан в составе обсадной колонны (на Фиг. не показано) спускают в скважину. В процессе спуске жидкость заполняет внутреннее пространство обсадной колонны через боковые каналы 4 ограничителя 2, благодаря чему, не требуется долив жидкости, и исключается эффект «поршневания» (импульсный излив жидкости на устье во время спуска в результате гидроудара).The limiter 2 by means of the stop 9 and the elastic ring 10 (see Fig.) Is installed between the housing 1, inside of which the hollow sleeve 5 and the shoe 11 of the casing string are mounted on the shear elements 6. Then the valve in the casing string (not shown in FIG.) Is lowered into the well. During the descent, the fluid fills the inner space of the casing through the side channels 4 of the restrictor 2, so that no fluid is added, and the effect of “pistoning” is excluded (pulse outflow of fluid at the mouth during descent as a result of water hammer).

По достижении требуемого интервала производят закачку цементного раствора в затрубье обсадной колонны с применением цементировочной пробки 14 через боковые каналы 4 ограничителя 2. По завершению закачки, цементировочная пробка 14 сверху воздействует на полую втулку 5, установленную транспортном положении посредством срезных элементов 6 на внутренней поверхности 7 корпуса 1. В результате срезные элементы 6 разрушаются, а полая втулка 5, сдвигается вниз и попадает во внутреннюю цилиндрическую выборку 8 корпуса 1, исключая эффект «поршневания», при этом полая Upon reaching the required interval, cement is injected into the casing annulus using a cement plug 14 through the side channels 4 of the restrictor 2. Upon completion of the injection, the cement plug 14 acts on top of the hollow sleeve 5 installed in the transport position by means of shear elements 6 on the inner surface 7 of the housing 1. As a result, the shear elements 6 are destroyed, and the hollow sleeve 5, is shifted down and falls into the inner cylindrical sample 8 of the housing 1, eliminating the effect of "pistoning" while hollow

втулка 5 герметично перекрывает боковые каналы 4 ограничителя 2, в результате ловят «стоп» (значительное повышение давление на устье). Затем давление внутри обсадной колонны сбрасывают.the sleeve 5 hermetically closes the side channels 4 of the stop 2, as a result they catch a “stop” (a significant increase in pressure at the mouth). Then the pressure inside the casing is relieved.

Claims

Valve for casing string, comprising a housing, a stopper with a plug and side channels, a hollow sleeve having the ability to tightly overlap the side channels of the limiter, shear elements, characterized in that the hollow sleeve is fixed via shear elements to the inner surface of the body, while the body is lower than the hollow sleeve equipped with an internal cylindrical selection, and the limiter is equipped with a cap on top and provided with an outer cylindrical surface of various diameters, while the outer surface m The smaller diameter is located on top, and the outer surface of the larger diameter of the limiter below the side channels is equipped with a stop and an elastic ring, which are made with the possibility of tight installation of the limiter in the required interval of the casing string between the body and the shoe of the casing string during assembly.