RU90483U1

RU90483U1 - CHECK VALVE

Info

Publication number: RU90483U1
Application number: RU2009135640/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Сатаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ОКБ Зенит" (ЗАО "ОКБ Зенит")
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2010-01-10

Abstract

Клапан обратный для колонны обсадных труб, включающий корпус, седло, ловушку, ограничительную решетку, запорный элемент с возможностью осевого перемещения, располагающийся соосно корпусу и представляющий собой подпружиненный клапан, один конец которого выполнен в виде сферической головки, контактирующей с седлом, а другой в виде направляющей с внутренней полостью, хвостовая часть которой проходит через центральное отверстие в ограничительной решетке, отличающийся тем, что хвостовая часть направляющей запорного органа и соответствующее ей центральное отверстие в ограничительной решетке имеют в поперечном сечении многоугольник.The check valve for the casing string, comprising a housing, a saddle, a trap, a restrictive grill, an axially displaceable locking element located coaxially to the housing and representing a spring-loaded valve, one end of which is made in the form of a spherical head in contact with the saddle, and the other in the form guide with an internal cavity, the tail of which passes through the Central hole in the restrictive lattice, characterized in that the tail of the guide of the locking body and the corresponding its central hole in the bounding grid has a polygon in cross section.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно - к технологической оснастке обсадной колонны, содержащей клапан обратный, и может быть использована при цементировании скважин, при подземном ремонте, иных технологических операциях, когда требуется обеспечить продвижение промывочной жидкости или цементного раствора из внутритрубного пространства только в одну сторону и препятствовать потоку жидкости, устремленному в противоположную сторону.The utility model relates to the oil and gas industry, namely, to technological equipment of a casing string containing a non-return valve, and can be used for cementing wells, for underground repairs, and other technological operations, when it is necessary to ensure the promotion of flushing fluid or cement mortar from the pipe space only in one side and impede the flow of fluid directed in the opposite direction.

Известен обратный клапан для обсадной колонны скважины (патент на полезную модель №28891, МПК Е21В 33/14. oп. 2003.04.20), содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом, шарнирно прикрепленный снизу к корпусу подпружиненный запорный элемент, и установленную на корпусе направляющую воронку для разделительной цементировочной пробки. Направляющая воронка выполнена в виде расточки внутри корпуса с диаметром, обеспечивающим посадку металлического наконечника разделительной цементировочной пробки с натягом не менее 0,1 мм. Корпус обратного клапана снабжен эластичными уплотнительными кольцами, размещенными на его наружной проточке, с металлической нажимной шайбой, внутренний диаметр которой меньше внутреннего диаметра обсадных труб. Разница диаметров уплотнительных колец и металлической нажимной шайбы обеспечивает защиту эластичных колец от выдавливания независимо от толщины стенки этих труб.A non-return valve for a well casing is known (utility model patent No. 28891, IPC ЕВВ 33/14. Op. 2003.04.20), comprising a cylindrical body with an axial channel, a spring-loaded locking element pivotally attached to the bottom of the body, and a guiding funnel mounted on the body for separation cementing plug. The guide funnel is made in the form of a bore inside the case with a diameter that ensures the fit of the metal tip of the separation cement plug with an interference fit of at least 0.1 mm. The check valve body is equipped with elastic sealing rings located on its outer groove, with a metal pressure washer, the inner diameter of which is smaller than the inner diameter of the casing pipes. The difference in the diameters of the sealing rings and the metal washer provides protection for the elastic rings from extrusion, regardless of the wall thickness of these pipes.

К недостаткам указанной конструкции относятся эксцентричное размещение проходного отверстия с клапаном и конструктивная сложность запорного элемента клапана.The disadvantages of this design include the eccentric placement of the bore with the valve and the structural complexity of the locking element of the valve.

Наиболее близким по техническому решению является обратный клапан для технологической оснастки обсадной колонны скважины (патент на полезную модель №53708, МПК Е21В 33/00. oп. 2006.05.27), на полезную модель №53708, МПК Е21В 33/00. oп. 2006.05.27), содержащий цилиндрический корпус с седлом, ловушкой, подпружиненным запорным элементом, ограничительной решеткой. Запорный элемент представляет собой направляющую, в которой выполнена внутренняя полость для фиксации клапана в цементном камне. Один конец направляющей выполнен в виде сферической головки с радиальными пазами на нижней части, а на другом конце направляющей установлен выступающий штифт. Над запорным элементом, в одном резьбовом отверстии, установлены седло и ловушка. По технической сущности, наличию сходных признаков и достигаемому результату данное решение выбрано в качестве прототипа.The closest in technical solution is a check valve for technological equipment of the well casing (patent for utility model No. 53708, IPC ЕВВ 33/00. Op. 2006.05.27), for utility model No. 53708, IPC Е21В 33/00. op. 2006.05.27) containing a cylindrical body with a saddle, a trap, a spring-loaded locking element, a restrictive grill. The locking element is a guide in which an internal cavity is made for fixing the valve in the cement stone. One end of the guide is made in the form of a spherical head with radial grooves on the lower part, and a protruding pin is installed on the other end of the guide. A saddle and a trap are installed above the locking element, in one threaded hole. By technical nature, the presence of similar characteristics and the achieved result, this solution is selected as a prototype.

Недостаток полезной модели заключается в ограничении применения: устройство заявляется как облегчающее разбуривание обратного клапана только при ведении операций цементирования. Цементный раствор заполняет пространство между радиальными ребрами сферической головки, внутреннюю поверхность направляющей и пространство вокруг выступающего штифта. Заявленный эффект облегчения разбуривания клапана достигается его фиксацией в цементном камне. Но прототип не обладает указанным преимуществом при использовании в операциях без применения цементирования.A disadvantage of the utility model is the limitation of the application: the device is claimed as facilitating the drilling of a non-return valve only during cementing operations. Cement mortar fills the space between the radial ribs of the spherical head, the inner surface of the guide and the space around the protruding pin. The claimed effect of facilitating the drilling of a valve is achieved by its fixation in a cement stone. But the prototype does not have the indicated advantage when used in operations without cementing.

Задачей полезной модели является облегчение разбуривания обратного клапана, достигаемое предотвращением свободного вращения запорного элемента относительно его центральной оси вне зависимости от применения или неприменения операции цементирования.The objective of the utility model is to facilitate the drilling of a non-return valve, achieved by preventing free rotation of the locking element relative to its central axis, regardless of the application or non-application of the cementing operation.

Поставленная задача решается в клапане обратном, содержащем корпус, седло, ловушку, ограничительную решетку и запорный орган с возможностью осевого перемещения. Запорный орган представляет собой расположенный соосно корпусу подпружиненный клапан, один конец которого выполнен в виде сферической головки, контактирующей с седлом, а другой в виде направляющей, выполненной с внутренней полостью и проходящей через центральное отверстие в ограничительной решетке.The problem is solved in the check valve, comprising a housing, a seat, a trap, a restrictive grating and a locking element with the possibility of axial movement. The locking body is a spring-loaded valve located coaxially with the housing, one end of which is made in the form of a spherical head in contact with the seat, and the other in the form of a guide made with an internal cavity and passing through the central hole in the restriction grate.

Новым является то, что изменены конфигурация направляющей запорного элемента и центрального отверстия решетки. А именно: хвостовую часть направляющей выполняют с многоугольным поперечным сечением. Отверстие в решетке, через которое проходит направляющая запорного элемента, выполняют также с многоугольным сечением, соответствующим сечению хвостовика клапана.What is new is that the configuration of the guide of the locking element and the central opening of the grating are changed. Namely: the tail of the guide is made with a polygonal cross section. The hole in the grill through which the guide of the locking element passes is also made with a polygonal section corresponding to the section of the valve shank.

Обратных клапанов с заявляемой совокупностью отличительных признаков в патентной и научно-технической литературе не выявлено. Это определяет соответствие полезной модели критерию «новизна».Check valves with the claimed combination of distinctive features in the patent and scientific literature are not identified. This determines the compliance of the utility model with the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется графическим материалом. На фигуре изображен общий вид устройства.The essence of the utility model is illustrated by graphic material. The figure shows a General view of the device.

Клапан обратный содержит корпус 1 с установленными в нем седлом 2, ловушкой 7 и ограничительной решеткой 3. Соосно корпусу 1 расположен запорный элемент 4 с возможностью осевого перемещения, подпружиненный пружиной 5. Один конец запорного элемента 4 выполнен в виде сферической головки 6, которая контактирует с седлом 2, а другой - в виде направляющей с хвостовой частью А, выполненной с многоугольным поперечным сечением, имеющей внутреннюю полость и проходящей через осевое отверстие Б в ограничительной решетке 3. Отверстие Б выполнено также с многоугольным сечением, соответствующим сечению хвостовой части А.The check valve comprises a housing 1 with a saddle 2 installed in it, a trap 7 and a restrictive grill 3. Coaxially to the housing 1 there is a locking element 4 with the possibility of axial movement, spring-loaded 5. One end of the locking element 4 is made in the form of a spherical head 6, which is in contact with a saddle 2, and the other in the form of a guide with a tail part A, made with a polygonal cross section, having an internal cavity and passing through the axial hole B in the restriction lattice 3. Hole B is also made with many gougolnym section corresponding to the cross section of the tail section A.

Устройство работает обычным для обратного клапана образом.The device operates as usual for a check valve.

При подаче давления с устья скважины в корпус 1, под действием потока жидкости на головку 6 запорного элемента, пружина 5 сжимается и жидкость свободно проходит через клапан. Если поток жидкости меняет направление, пружина 5 возвращает запорный элемент в исходное положение: головка 6 закрывает проходное отверстие, а давление жидкости плотно прижимает ее к седлу 2. По мере того, как обратный клапан использован функционально по предназначению, он подлежит разбуриванию. При этом заявленная конструкция хвостовика А направляющей 4 запорного элемента клапана с многоугольным поперечным сечением и соответствующее сопротивление крутящему моменту от бурильного инструмента при разбуривании и позволяют избежать свободного вращения клапана относительно его центральной оси.When applying pressure from the wellhead into the housing 1, under the action of a fluid flow to the head 6 of the shut-off element, the spring 5 is compressed and the fluid freely passes through the valve. If the fluid flow changes direction, the spring 5 returns the locking element to its original position: the head 6 closes the bore, and the fluid pressure tightly presses it to the seat 2. As the check valve is used functionally for its intended purpose, it must be drilled. Moreover, the claimed design of the shank A of the guide 4 of the valve locking element with a polygonal cross-section and the corresponding resistance to torque from the drilling tool during drilling and avoid free rotation of the valve relative to its Central axis.

Описанная конструкция клапана обратного позволяет повысить скорость разбуривания его элементов и, как следствие, сократить время строительства скважины.The described design of the check valve allows to increase the drilling speed of its elements and, as a result, to reduce the time of well construction.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемой полезной модели обусловлен расширением области применения обратного клапана, облегчением его разбуривания с одновременным повышением эффективности и качества проводимых работ.The technical and economic effect of using the proposed utility model is due to the expansion of the field of application of the non-return valve, facilitating its drilling with a simultaneous increase in the efficiency and quality of the work performed.

Образцы заявляемого устройства изготовлены и проверены в работе. Это обуславливает соответствие полезной модели критерию «промышленная применимость». Испытания полезных моделей подтверждают изложенные преимущества при применении клапана обратного.Samples of the inventive device are made and tested in operation. This determines the compliance of the utility model with the criterion of "industrial applicability". Tests of utility models confirm the stated advantages when using a check valve.

Claims

The check valve for the casing string, comprising a housing, a saddle, a trap, a restrictive grill, an axially displaceable locking element located coaxially to the housing and representing a spring-loaded valve, one end of which is made in the form of a spherical head in contact with the saddle, and the other in the form guide with an internal cavity, the tail of which passes through the Central hole in the restrictive lattice, characterized in that the tail of the guide of the locking body and the corresponding its central hole in the bounding grid has a polygon in cross section.