Обратные клапаны для обсадных колонн

Обратные клапаны применяют для предотвращения обратного движе­ния раствора при цементировании, предотвращения флюидопроявления через внутренний канал труб и облегчения веса обсадной колонны труб при погружении ее в буровой раствор. Кроме того, применение обратного клапана способствует промывке и очищению затрубного пространства от забойного и обвального шлама.

Обратный клапан устанавливается в нижней части обсадной колонны над башмачным патрубком. Для различных условий спуска и цементирова­ния обсадных колонн создано несколько разновидностей конструкции об­ратных клапанов, отличающихся принципом действия. По виду запорного элемента эти клапаны подразделяются на тарельчатые, шаровые и с шар­нирной заслонкой, дроссельные и дифференциальные.

Тарельчатый обратный клапан (рис.6) состоит из корпуса 5 с муф­товыми резьбами по ГОСТ 632 — 80, седла 4, тарелки 3, штока 2 и пружины 1. В собранном виде клапан подвергается пробному давлению водой, равно­му 1,5 р_р в течение 10 мин. Течь между тарелкой и седлом не допускается.

При использовании клапанов тарельчатого типа время спуска обсад­ной колонны несколько увеличивается из-за необходимости ее периодиче­ского заполнения промывочной жидкостью.

Рис. 7. Клапаны обратные дроссельные: а — типа ЦКОД-1; 1 — корпус; 2 — кольцо нажимное; 3 — цементный стакан; 4 — шайба разрезная; 5 — диафрагма; 6 — втулка; 7 шар; 8 — ограничитель; 9 — мембрана; 10 — дроссель; б — типа ЦКОД-2; 1 — кор­пус; 2 — кольцо нажимное; 3 — шайба разрезная; 4 — диафрагма; 5 — кольцо упорное; 6 — шар; 7 — ограни­читель; 8 — мембрана; 9 — дроссель

Рис.6. Тарельчатый обратный клапан для обсадных колонн: 1 — пружина; 2 — шток; 3 — тарелка; 4 — седло; 5 — корпус

Клапаны обратные дроссельные типов ЦКОД (рис.7) (ЦКОД-1 и ЦКОД-2) и ЦКОД-Т предназначены для непрерывного самозаполнения об­садной колонны промывочной жидкостью, предотвращения движения про­мывочной жидкости или цементного раствора из затрубья в колонну после ее цементирования, а также для упора цементировочной разделительной пробки.

Клапан обратный бескорпусной типа КОБ (рис. 8) предназначен для применения при креплении нефтяных и газовых скважин обсадными колоннами. Клапан обеспечивает автоматическое заполнение буровым рас­твором спускаемой обсадной колонны, снижение гидродинамической со­ставляющей давления на стенки скважины, посадку разделительной пробки на «стоп-кольцо» после продавливания цементного раствора и предотвра­щает обратный переток цементного раствора после завершения процесса цементирования.

Конструктивной особенностью обратного клапана типа КОБ является, что он как «стоп-кольцо» устанавливается в муфту резьбового соединения обсадной трубы. Регулируемое заполнение колонны труб раствором осуще­ствляется через калиброванные отверстия дросселя 4, а герметизация трубного пространства от затрубного осуществляется с помощью подпру­жиненной тарелки 11.

Обратный клапан состоит из седла 8, тарелки 11, шарнирного соеди­нения с седлом пружины 10, штока подпружиненного 6 с шайбой 5, удер­живающего тарелку в открытом положении. Для создания герметичности используются прокладки 7 и 9. Если при спуске колонны труб предполага­ется перелив бурового раствора и нет опасности гидроразрыва пласта или недопуска колонны труб до забоя, то в седло 8 клапана вставляют диа­фрагму 3 и дроссель 4, которые обеспечивают заполнение трубной колон­ны буровым раствором без его перелива на устье.

При посадке разделительной пробки на КОБ сжимается пружина под шайбой 5 и шток 6, перемещаясь в нижнее положение, освобождает тарел­ку 11 от зацепления, которая поворачиваясь на оси под действием пружи­ны 10, надежно перекрывает отверстия дросселя 4, предотвращая обратный поток тампонажного раствора во внутритрубное пространство.

Клапан типа КОБ прост по конструкции, удобен и надежен в эксплуа­тации.

Рис. 8. Клапан обратный бескорпусной типа КОБ для обсадной колонны: 1 — муфта; 2 — трубы; 3 — диафрагма; 4 — дроссель; 5 — шайба; 6 — шток; 7,9 — проклад­ка; 8 — седло; 10 — пружина; 11 — тарелка

Дата добавления: 2015-08-10