RU50593U1

RU50593U1 - CASE VALVE

Info

Publication number: RU50593U1
Application number: RU2005124107/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Студенский; Виктор Александрович Старов; Тамара Витальевна Иванова; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов; Марат Фагимович Асадуллин
Original assignee: ООО "Татнефть-Бурение"
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2006-01-20

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности в частности к цементированию обсадных колонн. Клапан для обсадной колонны состоит из корпуса, ограничителя, полой втулки, установленной в осевом канале ограничителя на срезных элементах. Ограничитель сверху снабжен наружной кольцевой расточкой, в которой размещены упор и эластичное кольцо, выполненные с возможность герметичной установки ограничителя в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом и башмачной трубой обсадной колонны при их сборке. Полая втулка оборудована сверху заглушкой с цилиндрическим упором, наружный диаметр D которого больше диаметра d осевого канала ограничителя, в связи, с чем полая втулка имеет возможность ограниченного перемещения вниз. Полая втулка снабжена радиальными каналами на боковой поверхности с возможностью их герметичного перекрытия, причем ограничитель и полая втулка на сопрягаемых поверхностях в нижней части оснащены, соответственно внутренней и наружной выборками, предохраняющими полую втулку от выпадения вверх. Предлагаемый клапан для обсадной колонны имеет простую конструкция, в связи с чем, он является дешевым, простым в изготовлении и обслуживании, надежным в работе, что в результате приводит к экономии материальных и финансовых затрат.The proposal relates to the oil industry, in particular to cementing casing strings. The casing valve consists of a body, a restrictor, a hollow sleeve installed in the axial channel of the limiter on shear elements. The limiter on top is equipped with an external annular bore in which the stop and an elastic ring are placed, 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. The hollow sleeve is equipped on top with a plug with a cylindrical stop, the outer diameter D of which is larger than the diameter d of the axial channel of the limiter, and therefore the hollow sleeve has the possibility of limited downward movement. The hollow sleeve is provided with radial channels on the side surface with the possibility of their tight overlap, and the limiter and the hollow sleeve on the mating surfaces in the lower part are equipped with internal and external samples, respectively, protecting the hollow sleeve from falling up. The proposed valve for the casing string has a simple design, and therefore, it is cheap, easy to manufacture and maintain, reliable in operation, which leads to 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 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.The well-known "Casing Valve" (see patent SU No. 1493768, IPC 7 E 21 B 34/10, publ. BI No. 26 10.23.84), comprising a housing with central and peripheral axial channels, mounted in the lower part of the central channel of the housing seat under the locking element, 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 element with its drive unit in the operating position, the peripheral channel is made with two 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.

Недостатком конструкции являются:The disadvantage of the 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, невозможно работать с использованием продавочных пробок;- secondly, it is impossible to work using squeeze plugs;

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 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 mounted in the axial channel of the stop on shear elements above the side channels with the possibility of their tight

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.overlap, while the limiter is equipped with a plug at the bottom, interacting with the sleeve in its lower position, while the hollow sleeve is equipped with overflow channels from above, and a valve is passed between the limiter and the hollow sleeve, passing from top to bottom, and the non-return valve seat is equipped with a cylindrical selection on the lower plane, and the shutter is equipped with a throttle channel and is made disk-shaped, spring-loaded with the possibility of rotation relative to the fastening to the saddle, consisting of rigidly connected elastic cuffs, a telescope interacting with the axial hole and a cylindrical plate on which an annular groove is made, which is installed opposite the inner lower plane of the saddle, while the outer plane of the cylindrical plate is located opposite the cylindrical selection of the saddle, and an elastic cuff is located between the lower plane of the saddle 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 упрощение 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 simplify the design of the valve for the casing string, which allows the injection of cement slurry without losing the internal bore of the casing string.

Поставленная задача достигается описываемым клапаном для обсадной колонны, включающим корпус, ограничитель, полую втулку, установленную в осевом канале ограничителя на срезных элементах.The task is achieved by the described valve for the casing string, comprising a housing, a limiter, a hollow sleeve installed in the axial channel of the limiter on the shear elements.

Новым является то, что ограничитель сверху снабжен наружной кольцевой расточкой, в которой размещены упор и эластичное кольцо, выполненные с возможность What is new is that the limiter on top is provided with an external annular bore in which an emphasis and an elastic ring are placed, made with the possibility of

герметичной установки ограничителя в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом и башмачной трубой обсадной колонны при их сборке, при этом полая втулка оборудована сверху заглушкой с цилиндрическим упором, наружный диаметр которого больше диаметра осевого канала ограничителя, в связи, с чем полая втулка имеет возможность ограниченного перемещения вниз, кроме того, она снабжена радиальными каналами на боковой поверхности с возможностью их герметичного перекрытия, причем ограничитель и полая втулка в нижней части оснащены, соответственно внутренней и наружной выборками, предохраняющими полую втулку от выпадения вверх.hermetic installation of the limiter in the required interval of the casing string between the body and the shoe of the casing string during assembly, while the hollow sleeve is equipped with a plug with a cylindrical stop, the outer diameter of which is larger than the diameter of the axial channel of the limiter, and therefore the hollow sleeve has the possibility of limited movement down, in addition, it is equipped with radial channels on the side surface with the possibility of their tight overlap, and the limiter and the hollow sleeve in the lower part are equipped with Responsibly internal and external samples, protecting the hollow sleeve from falling up.

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, полой втулки 3, установленной в осевом канале 4 ограничителя 2 на срезных элементах 5. Ограничитель 2 сверху снабжен наружной кольцевой расточкой 6, в которой размещены упор 7 и эластичное кольцо 8, выполненные с возможность герметичной установки ограничителя 2 в требуемом интервале обсадной колонны между корпусом 1 и башмачной трубой 9 обсадной колонны при их сборке. Полая втулка 3 оборудована сверху заглушкой 10 с цилиндрическим упором 11, наружный диаметр D которого больше диаметра d осевого канала 4 ограничителя 2, в связи, с чем полая втулка 3 имеет возможность ограниченного перемещения вниз. Полая втулка 3 снабжена радиальными каналами 12 на боковой поверхности с возможностью их герметичного перекрытия, причем ограничитель 2 и полая втулка 3 на сопрягаемых поверхностях в нижней части оснащены, соответственно внутренней 13 и наружной 14 выборками, предохраняющими полую втулку 3 от выпадения вверх.The casing valve (see Fig.) Consists of a housing 1, a limiter 2, a hollow sleeve 3, mounted in the axial channel 4 of the limiter 2 on the shear elements 5. The limiter 2 is provided with an outer ring bore 6 on top, in which the stop 7 and elastic ring 8, made with the possibility of tight installation of the limiter 2 in the required interval of the casing between the housing 1 and the shoe 9 of the casing string during assembly. The hollow sleeve 3 is equipped on top with a plug 10 with a cylindrical stop 11, the outer diameter D of which is larger than the diameter d of the axial channel 4 of the limiter 2, and therefore the hollow sleeve 3 has the possibility of limited downward movement. The hollow sleeve 3 is provided with radial channels 12 on the lateral surface with the possibility of their tight sealing, and the limiter 2 and the hollow sleeve 3 on the mating surfaces in the lower part are equipped with inner 13 and outer 14 samples, which prevent the hollow sleeve 3 from falling up.

Несанкционированные перетоки жидкости на сопрягаемых поверхностях ограничителя 2 и полой втулки 3 предотвращаются уплотнительными элементами 15.Unauthorized fluid flows on the mating surfaces of the stop 2 and the hollow sleeve 3 are prevented by the sealing elements 15.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Ограничитель 2 посредством упора 7 и эластичного кольца 8 (см. Фиг.) устанавливают между корпусом 1, внутри которого на срезных элементах 5 установлена полая втулка 3 и башмачной трубой 9 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 радиальные каналы 12, которые выполнены на боковой поверхности полой втулки 3, 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 7 and the elastic ring 8 (see. Fig.) Is installed between the housing 1, inside of which the hollow sleeve 3 is mounted on the shear elements 5 and the shoe pipe 9 of the casing. Then the valve in the casing (in Fig. Not shown) is lowered into the well. During the descent, the fluid fills the inner space of the casing through radial channels 12, which are made on the side surface of the hollow sleeve 3, so that it is not necessary to add fluid, and the effect of “pistoning” is excluded (pulsed outflow of fluid at the mouth during descent due to water hammer) .

По достижении требуемого интервала производят закачку цементного раствора в затрубье обсадной колонны с применением цементировочной пробки 16 через радиальные каналы 12 полой втулки 3.Upon reaching the required interval, cement is injected into the casing annulus using a cement plug 16 through the radial channels 12 of the hollow sleeve 3.

По завершению закачки, цементировочная пробка 16 сверху воздействует на заглушку 10 полой втулки 3, которая в транспортном положении посредством срезных элементов 5 зафиксирована в осевом канале 4 диаметром d ограничителя 2, в результате чего, срезные элементы 5 разрушаются, а полая втулка 3 перемещается вниз до взаимодействия цилиндрического упора 11 заглушки 10 диаметром D с верхним торцом ограничителя 2, при этом радиальные каналы 12 полой втулки 3 герметично перекрываются в осевом канале 4 ограничителя 2, в результате ловят «стоп» (значительное повышение давление на устье).Upon completion of the injection, the cementing plug 16 acts on top of the plug 10 of the hollow sleeve 3, which in the transport position by means of shear elements 5 is fixed in the axial channel 4 with a diameter d of the stopper 2, as a result of which, the shear elements 5 are destroyed, and the hollow sleeve 3 moves down to the interaction of the cylindrical stop 11 of the plug 10 with a diameter D with the upper end of the stop 2, while the radial channels 12 of the hollow sleeve 3 are tightly closed in the axial channel 4 of the stop 2, as a result they catch a “stop” (significant increased pressure on the mouth).

При наличии давления снизу полой втулка 3 от выпадения вверх из ограничителя 2 предохранена выполненными снизу, соответственно наружной 14 и внутренней 13 выборками. Затем давление внутри обсадной колонны сбрасывают.In the presence of pressure from below, the hollow sleeve 3 is prevented from falling upward from the restrictor 2 and is protected by the bottom 14 and inner 13 and 13 inner samples, respectively. Then the pressure inside the casing is relieved.

Предлагаемый клапан для обсадной колонны имеет простую конструкция, в связи с чем, он является дешевым, простым в изготовлении и обслуживании, надежным в работе, что в результате приводит к экономии материальных и финансовых затрат.The proposed valve for the casing string has a simple design, and therefore, it is cheap, easy to manufacture and maintain, reliable in operation, which leads to savings in material and financial costs.

Claims

A casing valve, comprising a housing, a restrictor, a hollow sleeve installed in the axial channel of the limiter on shear elements, characterized in that the limiter is provided with an external annular bore on top, in which a stop and an elastic ring are placed, which are capable of tight installation of the limiter in the required interval the casing string between the casing and the shoe of the casing string during assembly, while the hollow sleeve is equipped on top with a plug with a cylindrical stop, the outer diameter of which is larger is narrower than the diameter of the axial channel of the limiter, in connection with which the hollow sleeve has the possibility of limited downward movement, in addition, it is equipped with radial channels on the side surface with the possibility of their tight overlap, and the limiter and the hollow sleeve in the lower part are equipped with internal and external samples, respectively protecting the hollow sleeve from axial movement up.