ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности, для изоляции зон осложнения скважин.
Известен перепускной клапан (патент на пол. мод. 47949, МПК Е21В 21/10, опубл. 10.09.2005 г.), включающий корпус с радиальными отверстиями, верхним и нижним внутренними кольцевыми выступами, тарелку с осевым сквозным каналом, седло, фиксированное от проворота шпонкой и установленное с возможностью возвратно-поступательного ограниченного движения относительно корпуса, при этом тарелка и седло снабжены взаимообращенными рабочими поверхностями, уплотнительные элементы и установленный в корпусе клапана соосно с радиальными отверстиями фильтр, кроме того, тарелка установлена жестко между верхним и нижним внутренними кольцевыми выступами корпуса, при этом в транспортном положении седло соединено с корпусом срезным элементом, а в рабочем - герметично перекрывает радиальные отверстия корпуса, при этом тарелка снабжена наружной цилиндрической рабочей поверхностью, а седло - внутренней цилиндрической рабочей поверхностью, которые выполнены с возможностью взаимного перекрытия.
Недостатками данной конструкции является то, что клапан нельзя использовать многократно, а также что перекрываются только радиальные отверстия, а центральный канал остается не перекрытым.
Наиболее близким к предложенному является перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата (пат. RU 2560035, МПК Е21В 29/10, опубл. 20.08.2015 г.), содержащий полую корпусную втулку с внутренней конической расширяющейся вверх стенкой на нижнем конце и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем, герметично взаимодействующим с корпусной втулкой, и перекрытый снизу заглушкой, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом. В этом перепускном клапане отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, выполнены на полом штоке наклонными. На ниппеле имеется наружное уплотнение, выполненное в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле нижним и верхним упорами, причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством.
Недостатком данного устройства является наличие в его конструкции сложных деталей: наружного уплотнения с воротниковой манжетой и двумя упорами, а так же полого штока с наклонными отверстиями.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции.
Технические задача решается перепускным клапаном, расположенным выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащим полую корпусную втулку с внутренней конической расширяющейся вверх стенкой на нижнем конце и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем, герметично взаимодействующим с корпусной втулкой, и перекрытый снизу заглушкой, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом, новым является то, что заглушка выполнена в виде усеченного конуса, сужающегося к низу, и взаимодействующего в нижнем положении штока конической стенкой с такой же стенкой, имеющейся на нижнем конце корпусной втулки, причем на конической стенке усеченного конуса выполнен кольцевой паз, расположенный соосно заглушке и снабженный уплотнительным кольцом.
На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства в продольном разрезе; на фиг. 2 изображен вид А фиг. 1 (уплотнительное кольцо условно показано пунктирно).
Перепускной клапан содержит полую корпусную втулку 1 (фиг. 1) с внутренней, расширяющейся вверх, конической стенкой 2 на нижнем конце и полый шток 3. Последний вставлен телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку 1 и оснащен снизу ниппелем 4. Ниппель герметично взаимодействует с корпусной втулкой 1 и перекрыт снизу заглушкой 5. Корпусная втулка 1 и полый шток 3 соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом (на фиг. не показаны). Заглушка 5 выполнена в виде усеченного конуса 6, сужающегося к низу, и взаимодействующего в нижнем положении штока 3 конической стенкой 7 (фиг. 2) с такой же стенкой 2, имеющейся на нижнем конце корпусной втулки 1. На конической стенке 7 усеченного конуса 6 выполнен кольцевой паз 8, расположенный соосно заглушке 5 и снабженный уплотнительным кольцом 9.
Перепускной клапан работает следующим образом.
С помощью резьбы 10 корпусной втулки 1 и резьбы 11 полого штока 3 перепускной клапан соединяют с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом соответственно и на колонне труб в сборе с профильным перекрывателем спускают в скважину. Затем ориентируют в интервале установки, создают избыточное гидравлическое давление в системе для расширения профильного перекрывателя до фиксации его в скважине и отсоединяют инструмент. Затем, прокачивая через инструмент промывочную жидкость, начинают осевое перемещение вниз до упора расширяющей головки в резьбовое соединение профильного перекрывателя. После посадки расширяющей головки на резьбовое соединение профильного перекрывателя корпусная втулка 1 останавливается, а полый шток 3 с соединенным с ним ниппелем 4 продолжает телескопически перемещаться относительно корпусной втулки 1 в пределах допустимого хода. Коническая стенка 7 заглушки 5 ниппеля 4 сопрягается с конической стенкой 2 корпусной втулки 1. При этом уплотнительное кольцо 9 (из резины или полиуретана) обеспечивает герметичность соединения и перекрывает проходной канал 12 перепускного клапана. Циркуляция промывочной жидкости при этом прекращается и все давление, создаваемое насосом, начинает воздействовать только на поршни гидравлического домкрата, который находится выше перепускного клапана. Переток жидкости через центральный канал ниппеля 4 исключается за счет уплотнительного кольца 9 заглушки 5. Под действием осевого усилия гидравлического домкрата расширяющая головка раздает резьбовое соединение, затем давление сбрасывают и продолжают спуск инструмента до следующего резьбового соединения. Под действием веса оборудования, закрепленного ниже корпусной втулки 1, клапан возвращается в исходное положение.
Предлагаемая полезная модель, по сравнению с прототипом, проще по конструкции. В ней отсутствуют наружное уплотнение с воротниковой манжетой и двумя упорами, а так же наклонные отверстия на полом штоке. Применяемое в предлагаемом устройстве уплотнительное кольцо стандартное по ГОСТ 9833 и стоит оно значительно дешевле, чем не стандартное уплотнение с воротниковой манжетой прототипа.
Перечень использованной информации: пат. на пол. мод. 47949, МПК Е21В 21/10, опубл. 10.09.2005 г. и пат. RU на изобр. 2560035, МПК Е21В 29/10, опубл. 20.08.2015 г..