ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначен для проведения работ при манжетном цементировании затрубного пространства в открытом стволе.
Известна «МУФТА СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ» RU 2278949 [1], содержащая корпус с цементировочными отверстиями и радиальными каналами, передвижной кожух-втулку, образующую с корпусом кольцевую полость. Заглушка с наружной стороны имеет цилиндрическую выборку, в которой расположен разделитель в виде набора металлических шайб и пластинчатых эластичных манжет.
Недостатком известной конструкции является ее высокая сложность, приводящая к пониженной надежности и пониженным экономическим характеристикам.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ» RU 2129650 [2], содержащий полый корпус с отверстиями, передвижную втулку, закрепленную внутри корпуса на срезных элементах.
Недостатком известной конструкции является возможность перетока жидкости из заколонного пространства внутрь колонны.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является предотвращение обратного перетока цементного раствора при внезапном аварийном сбросе давления при цементировании скважины.
Технический результат достигается тем, что цементировочный клапан дополнительно содержит держатель манжет, соединенный с передвижной втулкой, а между корпусом и держателем манжет расположена минимум одна кольцевая манжета.
Клапан может дополнительно содержать фиксатор, расположенный ниже держателя манжет. Фиксатор ограничивает перемещение держателя манжет в горизонтальном направлении, что приводит к повышению стабильности работы манжет.
В нижней части корпуса расположена гайка с выступами, соответствующими выступам фиксатора. Наличие гайки позволяет фиксировать положение втулки в транспортном положении и при разбуривании.
Держатель манжет и гайка могут быть выполнены из алюминиевого сплава. Выполнение внутренних деталей из алюминиевого сплава облегчает их дальнейшее разбуривание.
Цементировочный клапан изображен на фиг.1 (исходное положение), и фиг.2 (положение при цементировании), где:
1 - полый корпус;
2 - отверстия в полом корпусе;
3 - передвижная втулка;
4 - срезные элементы;
5 - держатель манжет;
6 - кольцевая манжета;
7 - фиксатор;
8 - гайка.
Цементировочный клапан действует следующим образом:
В исходном положении отверстия 2 в полом корпусе 1 закрыты передвижной втулкой, зафиксированной срезными элементами 4. При превышении давления между внутренней полостью трубы над затрубным давлением на расчетную величину разрушаются срезные элементы 4, передвижная втулка перемещается вверх при этом отверстия в полом корпусе 2 открываются и цементный раствор, отгибая края кольцевых манжет 6 перетекает из пространства внутри трубы через отверстия попадает в затрубное пространство. При внезапном сбросе давления внутри трубы края кольцевых манжет 6 прижимаются к внутренним стенкам полого корпуса 1, не пропуская цемент из затрубного пространства обратно внутрь трубы.
Фиксатор 7 ограничивает перемещение передвижной втулки и держателя манжет в направлении перпендикулярном оси трубы, что предотвращает перекос и заклинивание втулки. Кроме того, фиксатор 7 при разбуривании внутренних частей цементировочного клапана ограничивает перемещение передвижной втулки 3, держателя манжет 5 и фиксатора 7 вниз и предотвращает вращение указанных деталей, что существенно убыстряет разбуривание и повышает его надежность. Выполнение передвижной втулки 3, держателя манжет 5 и фиксатора 7 из алюминиевого сплава позволяет уменьшить износ бурильного инструмента и дополнительно ускорить разбуривание и повысить его надежность.
Промышленное применение. Предлагаемая полезная модель может быть с успехом применена в горной промышленности для проведения цементировочных работ.