ЛЕГКОРАЗБУРИВАЕМЫЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Предлагаемая полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности, а именно используется при строительстве скважин на этапе ее цементирования. Цементировочный обратный клапан после прокачки через него цементного раствора должен препятствовать его обратному оттоку и после выдержки времени на затвердевание цемента легко и быстро разбуриваться спускаемым в последующем долотом PDC, не оказывая разрушающего действия на его вооружения.
Известен цементировочный обратный клапан дроссельный типа ЦКОД, описанный в оснастке прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном, включающий стальной корпус, в котором смонтирован запорный и дроссельный узлы, запорный узел включает шар и седло, дроссельный узел включает пяту, одетую на дроссель и поджатую пружиной к ограничителю (патент РФ №150377, E21B 33/14, оп. 20.02.2015 г.).
Недостатком данного изобретения является то, что запирающий элемент конструкции расположен по оси спускаемой колонны и при разбуривании обратного клапана его запирающие элементы будут проворачиваться вместе с долотом в силу того, что их оси проходят через ось долота, что приведет к значительному увеличению времени разбуривания и удорожанию цикла строительства скважины в целом.
Известен цементировочный обратный клапан, включающий корпус, внутри которого смонтирована направляющая, один конец которого выполнен в виде конусного седла, на который садиться подпружиненный затвор со штоком, обеспечивая тем самым герметизацию. Подпружиненный затвор обеспечивает герметизацию за счет противодавления из заколонного пространства (патент США №682695 B2, опубл. 23.11.2004).
Недостатком данного изобретения также является то, что конструкция имеет запирающие элементы (шар и затвор соответственно), расположенные на оси спускаемой колонны. После затвердевания цементного раствора спускается буровая компоновка с долотом для последующего бурения, которая вращается соосно оси обсадной колонны, в результате при разбуривании обратного клапана его запирающие элементы будут проворачиваться вместе с долотом, т.к. их оси проходят через ось долота. Долото будет разбуривать запирающие элементы обратного клапана очень медленно, а местами зацепив их вооружением, проворачиваться совместно, вращаясь на одном месте, что приведет к значительному увеличению времени разбуривания и удорожанию цикла строительства скважины в целом.
Целью полезной модели является сокращение времени разбуривания обратного клапана без потери основных свойств в целом.
Поставленная цель достигается тем, что легкоразбуриваемый обратный клапан содержит корпус, внутри которого размещены седло, шар, затвор и поджимающая его пружина, согласно полезной модели, оси седла, шара, затвора и поджимающей его пружины совпадают и пересекают ось корпуса под углом в пределах 0°-90°.
Такое размещение осей не позволит вращаться запирающим элементам цементировочного обратного клапана, что сократит время при его разбуривании.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой конструкции; на фиг. 2 - легкоразбуриваемый обратный клапан в сборе с обсадной колонной и башмаком; на фиг. 3 - легкоразбуриваемый обратный клапан в сборе с обсадной колонной после спуска долота для его разбуривания.
Легкоразбуриваемый цементировочный обратный клапан (фиг. 1) имеет общую ось 1 и состоит из корпуса 2 с осью 3, в который установлено седло 4, внутри которого размещен затвор 5 с осью 6, перемещаемый усилием пружины 7 с осью 8. Корпус 2 имеет с обоих концов присоединительные резьбы 9 и 10 соответственно. Клапан переключается в рабочий режим после того, как сбрасываемый шар 11 с осью 12 сядет на затвор 5. Седло 4 имеет цилиндрическую поверхность 13 с осью 14, по которой перемещается затвор 5, и зубья 15 для зацепления с продавочной пробкой (не показана). Цементировочный обратный клапан устроен так, чтобы ось 6 затвора 5, ось 8 пружины 7, ось 12 шара 11 и ось 14 цилиндрической поверхности 13 совпадали и образовывали группу осей G, которая не совпадает с осью 3 корпуса 2. Группа осей G пересекает ось 3 корпуса 2 под углом β. Где β изменяется в пределах 0°-90°.
Предлагаемый легкоразбуриваемый обратный клапан работает следующим образом.
Легкоразбуриваемый обратный клапан 15 (фиг. 2) с башмаком 16 наворачивается на конец резьбы обсадной колонны 17. После спуска на забой с устья сбрасывается шар 11, который по достижению обратного клапана 15 на забое активирует его, затем с устья в обсадную колонну 16 заливается цементный раствор и продавливается пробкой 18. После того, как весь цементный раствор продавится из колонны в заколонное пространство пробкой 18, давление над ним стравливается. Легкоразбуриваемый обратный клапан 15 удерживает цементный раствор от обратного движения. После выдержки времени на затвердевание цементного раствора спускается буровая компоновка (фиг. 3) и легкоразбуриваемый обратный клапан разбуривается долотом 19 с осью 20. Благодаря тому, что ось долота 19 не совпадает с группой осей G запирающих элементов, происходит заклинивание последних, обеспечивается их неподвижность. Разбуривание неподвижных запирающих элементов будет происходить значительно быстрее, что сократит время цикла строительства скважины в целом.
Предлагаемая полезная модель позволяет эффективно проводить цементировку скважины.