Patent RU-2682271-C1 (RU)
Title: Циркуляционный клапан бурильной колонны
Inventor: TIMOFEEV VLADIMIR IVANOVICH
IPC: E21B21/10
Filed: 2018-04-11
Granted: 2019-03-18
Abstract: Изобретение относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к циркуляционным клапанам бурильной колонны. Устройство содержит трубчатый корпус, золотниковую втулку внутри корпуса, имеющую седло в центральном канале, направляющее кольцо во входной части корпуса, пружину, прижимающую золотниковую втулку к направляющему кольцу. Два циркуляционных порта с расходными отверстиями закрыты золотниковой втулкой в неактивном режиме, при котором осуществляется насосная подача текучей среды по бурильной колонне, и открыты и обеспечивают сообщение с внутренним пространством бурильной колонны в активном режиме. Сбрасываемый активационный шар выполнен с возможностью деформации и прохождения через седло при движении текучей среды по бурильной колонне. Два запирающих шара, сбрасываемых друг за другом, взаимодействуют с циркуляционными портами для блокирования потока текучей среды. Гильза расположена внутри корпуса, золотниковая втулка размещена с возможностью продольного перемещения внутри гильзы и снабжена верхним и нижним по потоку уплотнениями, контактирующими с внутренней поверхностью гильзы. Верхний по потоку край втулки расположен ниже по потоку от портов. Гильза выполнена со сквозными боковыми отверстиями. Каждый порт выполнен с выступающим внутрь от внутренней поверхности корпуса краем. Гильза содержит скрепленный с корпусом резьбовой переводник с расположенным внутри него устройством для улавливания шаров. Устройство содержит кольцевой поршень, расположенный коаксиально между золотниковой втулкой и гильзой, имеющий верхний и нижний по потоку торцы, верхнее и нижнее по потоку отверстия, а между ними внутреннюю резьбу. Верхний по потоку торец поршня выполнен с кольцевой впадиной, примыкающей к верхнему по потоку отверстию. Нижняя по потоку часть поршня выполнена с кольцевой канавкой на наружной поверхности с возможностью размещения нижнего по потоку уплотнения, контактирующего с внутренней поверхностью гильзы. В средней части втулки выполнена наружная резьба, выше по потоку от резьбы выполнены первый и второй цилиндрические пояса с образованием кольцевого выступа. Поршень и втулка скреплены резьбой с возможностью контакта. Верхний по потоку торец поршня, кольцевая впадина на торце поршня, второй цилиндрический пояс золотниковой втулки, торец втулки и кольцевая канавка на торце втулки образуют кольцевую камеру. Верхнее по потоку уплотнение выполнено в виде манжеты из эластомера в форме таврового поперечного сечения. Тавровая полка манжеты установлена на втором цилиндрическом поясе золотниковой втулки, расположенном выше по потоку от первого пояса. Нижний по потоку край манжеты размещен в кольцевой впадине на торце поршня. Верхний по потоку край манжеты размещен в кольцевой канавке на торце втулки. Втулка и поршень выполнены с возможностью продольного перемещения внутри гильзы вместе с шаром таким образом, что в положении перекрытия расходных отверстий портов входной цилиндрической частью золотниковой втулки верхнее по потоку уплотнение расположено ниже по потоку от расходных отверстий циркуляционных портов и контактирует с внутренней поверхностью гильзы. Повышается ресурс и надежность циркуляционного клапана. 9 ил.