RU99814U1

RU99814U1 - ROTARY DRILL VALVE

Info

Publication number: RU99814U1
Application number: RU2010132365/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Баянович Шрамек; Андрей Юрьевич Саблин; Дмитрий Федорович Матвеев; Азат Зуфарович Губаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" ("РУСЭЛКОМ")
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2010-11-27

Abstract

1. Клапан обратный буровой, содержащий корпус, в котором размещены затвор в виде шара с седлом, клетка для ограничения перемещения шара, возвратная пружина, установленная между клеткой и шаром, отличающийся тем, что седло установлено в клетке и закреплено цилиндрической обоймой с отверстием для прохода жидкости, при этом клетка, возвратная пружина, шар, седло и обойма установлены в корпусе клапана последовательно и образуют единую сборку - модуль. ! 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что модуль закреплен в корпусе с помощью запорного кольца. ! 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что отверстия в клетке выполнены радиальными и расположены выше возвратной пружины. ! 4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что обойма и клетка соединены между собой разъемным соединением, например, с помощью резьбы. ! 5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что между модулем и корпусом установлено уплотнительное кольцо. ! 6. Клапан по п.5, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо установлено между клеткой или обоймой и корпусом. 1. A check valve for drilling, comprising a housing in which the shutter is located in the form of a ball with a seat, a cage for restricting the movement of the ball, a return spring installed between the cage and the ball, characterized in that the saddle is installed in the cage and secured by a cylindrical cage with an opening for passage fluid, while the cage, return spring, ball, seat and cage are installed in the valve body in series and form a single assembly - module. ! 2. The valve according to claim 1, characterized in that the module is fixed in the housing using a locking ring. ! 3. The valve according to claim 1, characterized in that the holes in the cage are made radial and are located above the return spring. ! 4. The valve according to claim 1, characterized in that the cage and the cage are interconnected by a detachable connection, for example, using thread. ! 5. The valve according to claim 1, characterized in that a sealing ring is installed between the module and the housing. ! 6. The valve according to claim 5, characterized in that the o-ring is installed between the cage or cage and the housing.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована при бурении или капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью погружного насоса, в системах поддержания пластового давления.The utility model relates to oil-producing equipment and can be used in drilling or overhaul of oil and gas wells, oil-containing reservoir fluid production using a submersible pump, in reservoir pressure maintenance systems.

Известен обратный клапан (патент на изобретение №2232243, Е21В 4/00, дата публ. 10.07.2004), содержащий корпус, состоящий из соединенных резьбовым соединением ниппеля и переводника, установленное между ними седло с упругоэластичным уплотнением и запорный орган, контактирующий с седлом и снабженный пружиной, поджимающей запорный орган к седлу, запорный орган выполнен в виде полого плунжера, выход которого герметично заглушен лобовым и донным обтекателями. В стенках плунжера выполнены окна, плунжер соединен с возможностью скольжения с седлом, а упругоэластичный элемент ограничен в направлении выхода клапана частью поверхности скольжения седла, при этом лобовой обтекатель выполнен с дроссельным отверстием. Лобовой и донный обтекатели образуют между собой думисную полость, соединенную через дроссельное отверстие с входом обратного клапана.A non-return valve is known (patent for invention No. 2232243, ЕВВ 4/00, publication date 07/10/2004), comprising a housing consisting of a nipple and a sub connected by a threaded connection, a saddle with an elasto-elastic seal installed between them and a locking member in contact with the saddle and equipped with a spring pressing the locking member to the seat, the locking member is made in the form of a hollow plunger, the outlet of which is hermetically sealed by the front and bottom fairings. Windows are made in the walls of the plunger, the plunger is slidably connected to the seat, and the elastic element is limited in the direction of the valve exit by a part of the sliding surface of the saddle, while the front fairing is made with a throttle hole. The frontal and bottom fairings form a dumice cavity between themselves, connected through a throttle hole to the inlet of the non-return valve.

Недостатками известного клапана являются сложность конструкции, низкая надежность конструкции из-за трения между собой полого плунжера и седла, которое при рабочей вибрации бурового двигателя может привести к заклиниванию, низкая ремонтопригодность клапана.The disadvantages of the known valve are the complexity of the design, the low reliability of the design due to the friction between the hollow plunger and the seat, which with working vibration of the drilling motor can lead to jamming, low maintainability of the valve.

Известен клапан обратный буровой забойный (патент на полезную модель №32184, Е21В 34/06, дата публ. 10.09.2003), взятый в качестве прототипа, содержащий корпус, в котором размещены затвор в виде шара с седлом, направляющая с двумя толкателями, один из которых взаимодействует с шаром, а другой толкатель с собачкой, шарнирно связанной с направляющей, кроме того, клапан снабжен дополнительным толкателем, подпружиненным к шару через чехол и расположенным в клетке; сопряженной с седлом.The well-known downhole check valve (patent for utility model No. 32184, ЕВВ 34/06, published on 09/10/2003), taken as a prototype, comprising a housing in which a shutter is located in the form of a ball with a saddle, a guide with two pushers, is known of which interacts with the ball, and the other pusher with a dog pivotally connected to the guide, in addition, the valve is equipped with an additional pusher spring-loaded to the ball through the cover and located in the cage; mating with a saddle.

Недостатком известного клапана является сложность конструкции, неудобство сборки-разборки клапана при установке отдельных элементов клапана в корпус, низкая надежность работы клапана ввиду использования сложных в конструктивном исполнении основного и вспомогательного толкателей, низкая защищенность конструкции клапана от вылета поврежденных рабочих деталей, например, дополнительного толкателя, фрагменты которого могут попасть на рабочие органы бурового двигателя и вывести его из строя.A disadvantage of the known valve is the complexity of the design, the inconvenience of assembly-disassembly of the valve when installing individual valve elements in the body, the low reliability of the valve due to the use of the main and auxiliary pushers, which are complex in the design, low protection of the valve structure from the departure of damaged working parts, for example, an additional pusher fragments of which can get on the working bodies of the drilling engine and disable it.

Задача полезной модели - разработка надежного в работе клапана обратного бурового, с простой конструкцией, обеспечивающей защиту бурового двигателя от рабочих органов клапана в случае их разрушения.The objective of the utility model is the development of a reliable in-line check valve, with a simple design that protects the drilling motor from the working elements of the valve in case of their destruction.

Технический результат, получаемый в результате реализации предложенной конструкции, состоит в упрощении конструкции, повышении эксплуатационной надежности, повышении безопасной работы клапана, в удобстве сборки/разборки клапана, повышении ремонтопригодности.The technical result obtained as a result of the implementation of the proposed design consists in simplifying the design, increasing operational reliability, increasing the safe operation of the valve, in the convenience of assembling / disassembling the valve, and increasing maintainability.

Указанный технический результат достигается тем, что в клапане обратном буровом, содержащем корпус, в котором размещены затвор в виде шара с седлом, клетка для ограничения перемещения шара, возвратная пружина, установленная между клеткой и шаром, согласно полезной модели, седло установлено в клетке и закреплено цилиндрической обоймой с отверстием для прохода жидкости, при этом клетка, возвратная пружина, шар, седло и обойма, установлены в корпусе клапана последовательно и образуют единую сборку - модуль.The specified technical result is achieved by the fact that in the check valve the drill, containing a housing in which the shutter is located in the form of a ball with a seat, a cage to limit the movement of the ball, a return spring installed between the cage and the ball, according to a utility model, the seat is installed in the cage and fixed a cylindrical cage with a hole for the passage of fluid, while the cage, return spring, ball, seat and cage are installed in the valve body in series and form a single assembly - module.

Установка седла в клетке и закрепление его обоймой, а также выполнение клетки, возвратной пружины, шара, седла и обоймы в виде единой сборки - модуля позволяет упростить конструкцию, повысить ее безопасность и надежность, повысить удобство сборки/разборки клапана и его ремонтопригодность за счет взаимозаменяемости модуля.Installing the saddle in the cage and securing it with a cage, as well as making the cage, return spring, ball, saddle and cage in the form of a single assembly - the module allows to simplify the design, increase its safety and reliability, increase the convenience of assembly / disassembly of the valve and its maintainability due to interchangeability module.

Технический результат достигается также тем, что модуль закреплен в корпусе с помощью запорного кольца, что улучшает удобство эксплуатации, позволяет осуществлять быструю установку/замену модуля в корпусе клапана.The technical result is also achieved by the fact that the module is fixed in the housing using a locking ring, which improves the ease of use, allows for quick installation / replacement of the module in the valve body.

Выполнение отверстий в клетке радиальными и расположенными выше возвратной пружины вынуждает поток жидкости в процессе работы клапана проходить через отверстия клетки, минуя пружину, что позволяет защитить пружину от разрушения (размыва), повысить долговечность и надежность работы клапана.Making holes in the cage radial and located above the return spring forces the fluid flow during the valve operation to pass through the cage openings, bypassing the spring, which helps protect the spring from destruction (erosion), increase the durability and reliability of the valve.

Соединение обоймы и клетки в модуле при помощи разъемного соединения (например, резьбового) позволяет при износе комплектующих, свободно открутив обойму, произвести их замену, что повышает удобство сборки/разборки модуля и его ремонтопригодность.The connection of the cage and the cage in the module by means of a detachable connection (for example, threaded) allows, when components are worn, loosening the cage freely, replacing them increases the convenience of assembly / disassembly of the module and its maintainability.

Закрепление седла при помощи обоймы также позволяет в случае износа поверхностей седла не заменять его, а переустановить то же седло другими поверхностями, что расширяет функциональные возможности седла.The fastening of the saddle with the help of the cage also allows, in case of wear of the surfaces of the saddle, not to replace it, but to reinstall the same saddle with other surfaces, which extends the functionality of the saddle.

Установка между модулем и корпусом клапана уплотнительного кольца улучшает герметичность устройства.Installation between the module and the valve body of the o-ring improves the tightness of the device.

На фиг.1 показано устройство при закрытом клапане, на фиг.2 - при открытом клапане.Figure 1 shows the device with the valve closed, figure 2 - with the valve open.

Клапан обратный буровой содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1) со ступенчатым отверстием, в котором установлен модуль 2 обратного клапана, закрепленный стопорным кольцом 3. Модуль 2 состоит из клетки 4, в ступенчатом отверстии которой установлено седло 5, закрепленное цилиндрической обоймой 6 с отверстием 7 для протока жидкости при помощи резьбы 8, внутри клетки 4 установлена возвратная пружина 9, прижимающая шар 10 к седлу 5. В клетке 4 выполнены радиальные отверстия 11 для прохода жидкости, расположенные выше возвратной пружины 9. Между корпусом 1 и клеткой 4 установлено уплотнительное кольцо 12. Уплотнительное кольцо 12 может быть установлено между корпусом 1 и обоймой 6.The drill check valve comprises a cylindrical body 1 (Fig. 1) with a stepped hole in which a check valve module 2 is mounted, fixed by a locking ring 3. Module 2 consists of a cage 4, in the stepped hole of which a saddle 5 is mounted, fixed by a cylindrical ferrule 6 with a hole 7 for the fluid flow using thread 8, a return spring 9 is installed inside the cage 4, pressing the ball 10 against the seat 5. In the cage 4 there are made radial holes 11 for the passage of fluid located above the return spring 9. Between the housing 1 and cage 4, a sealing ring 12 is installed. A sealing ring 12 can be installed between the housing 1 and the cage 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Буровой раствор (направление которого показано стрелками на фиг.2), проходя через отверстие 7 обоймы 6, смещает шар 10 от седла 5 внутрь клетки 4, сжимая пружину 9, при этом открываются радиальные отверстия 11 клетки 4, через которые буровой раствор, минуя пружину 9, выходит из клапана.The drilling fluid (the direction of which is shown by the arrows in FIG. 2), passing through the hole 7 of the cage 6, shifts the ball 10 from the saddle 5 into the cage 4, compressing the spring 9, while opening the radial holes 11 of the cage 4, through which the drilling fluid, bypassing the spring 9, exits the valve.

При отсутствии подачи жидкости на входе клапана, шар 10 под действием силы упругости сжатой пружины 9 прижимается к седлу 6, надежно перекрывая входное отверстие 7 обоймы 6, предотвращая возможные выбросы газа и нефти, растворов через бурильные и насоснокомпрессорные трубы, зашламовывание забойного двигателя.In the absence of fluid supply at the valve inlet, the ball 10 is pressed against the seat 6 under the action of the elastic force of the compressed spring 9, reliably blocking the inlet 7 of the cage 6, preventing possible emissions of gas and oil, solutions through drill and pump and compressor pipes, and sludge from the downhole motor.

Использование клапана обратного предложенной конструкции позволяет упростить конструкцию, повысить безопасность, надежность работы клапана, улучшить удобство эксплуатации, повысить ремонтопригодность.The use of a check valve of the proposed design allows to simplify the design, increase safety, reliability of the valve, improve ease of use, improve maintainability.

Claims

1. A check valve for drilling, comprising a housing in which the shutter is located in the form of a ball with a seat, a cage for restricting the movement of the ball, a return spring installed between the cage and the ball, characterized in that the saddle is installed in the cage and secured by a cylindrical cage with an opening for passage fluid, while the cage, return spring, ball, seat and cage are installed in the valve body in series and form a single assembly - module.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the module is fixed in the housing using a locking ring.

3. The valve according to claim 1, characterized in that the holes in the cage are made radial and are located above the return spring.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the cage and the cage are interconnected by a detachable connection, for example, using thread.

5. The valve according to claim 1, characterized in that a sealing ring is installed between the module and the housing.

6. The valve according to claim 5, characterized in that the o-ring is installed between the cage or cage and the housing.