RU1788199C - Drill string float valve - Google Patents

Abstract

Использование: при бурении нефт ных и газовых скважин, повышает долговечность и надежность работы обратного клапана . Сущность изобретени : запорный узел и защитна  втулка расположены в полости корпуса клапана. Направл ющий стакан расположен в полости держател  с зазором и поджат пружиной. Держатель расположен в полости ниппел . Шток снабжен на конце утолщением, Тарелка запорного органа с конической полостью защемлена гайкой с коническим выступом и неподвижна относительно штока. Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко св занных между собой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.Usage: when drilling oil and gas wells, increases the durability and reliability of the check valve. SUMMARY OF THE INVENTION: The locking assembly and protective sleeve are located in a cavity of the valve body. The guide cup is located in the holder cavity with a gap and is spring-loaded. The holder is located in the nipple cavity. The rod is provided with a thickening at the end, the plate of the locking element with a conical cavity is pinched by a nut with a conical protrusion and is stationary relative to the rod. The holder is made of inner and outer bushings rigidly interconnected. 2 s.p. f-ly, 5 ill.

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и предназначено дл  предотвращени  зашламлени  турбобура и перелива жидкости через бурильную колонну при наращивании бурильных труб в процессе бурени .The invention relates to the drilling of oil and gas wells and is intended to prevent clogging of the turbodrill and overflow of fluid through the drill string while building up drill pipes during drilling.

Известен поплавковый клапан дл  бу- рильных труб (патент № 2 063821, США, 1935 г.). Клапан имеет составной корпус и ртьем- ные элементы, полость дл  седла с уплотни- тельной втулкой и тарелки запорного органа. Седло имеет отверсти  дл  промы- вочной Жидкости с перемычками между ними . На шток клапана надета пружина и корпус пружины и закреплены крепежными элементами. Корпус пружины надет на центральную втулку седла и защищает пружину от эрозионного износа. Упруга  втулка надета на седло до упора во фланец, контактирует с корпусом и создает хорошую герметичность. Недостатком клапана  вл етс  ограниченна  длительность работы.Known float valve for drill pipe (patent No. 2 063821, USA, 1935). The valve has a composite body and mercury elements, a cavity for the seat with a sealing sleeve, and a poppet. The seat has holes for flushing fluid with jumpers in between. A spring and a spring housing are fitted to the valve stem and secured with fasteners. The spring housing is mounted on the center sleeve of the seat and protects the spring from erosion. The elastic sleeve is put on the seat to the stop in the flange, contacts the housing and creates good tightness. A disadvantage of the valve is the limited duration of operation.

Более близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  клапанCloser to the technical nature of this invention is a valve.

обратный дл  бурильных колонн. Клапан имеет составной корпус, запорный узел, защитную втулку. Клапан имеет хорошую герметичность . Недостатком клапана  вл етс  недостаточно больша  длительность работы .inverse for drill strings. The valve has a composite housing, a locking unit, a protective sleeve. The valve has good tightness. The disadvantage of the valve is its insufficient duration.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанного недостатка и увеличение долговечности и надежности работы клапана .The aim of the invention is to eliminate this drawback and increase the durability and reliability of the valve.

Указанна  цель достигаетс  тем, что клапан обратный снабжен гайкой с коническим выступом, установленным на штоке между направл ющим стаканом и тарелкой, держатель имеет внутреннюю полость, открытую сверху, направл ющий стакан размещен во внутренней полости держател  с возможностью осевого перемещени , в тарелке выполнено коническое углубление, а конический выступ гайки размещен в коническом углублении тарелки с возможностью взаимодействи  своей конической поверхностью с поверхностью конического углублени , при этом наружный размер гайкиThis goal is achieved in that the check valve is equipped with a nut with a conical protrusion mounted on the stem between the guide cup and the plate, the holder has an internal cavity open from above, the guide cup is axially movable in the holder’s internal cavity, and the conical recess is made in the plate and the conical protrusion of the nut is placed in the conical recess of the plate with the possibility of interaction of its conical surface with the surface of the conical recess, while measures nuts

еe

VI 00 00VI 00 00

юYu

ЮYU

превышает наружный диаметр направл ющего стакана, но меньше диаметра тарелки, седло выполнено в виде втулки с фланцем, установленной с возможностью взаимодействи  верхней поверхности фланца с внут- ренним буртиком, выполненным в верхней части корпуса, нижн   часть штока имеет утолщение, расположенное с гарантированным зазором относительно нижнего торца держател  в исходном положении тарелки. exceeds the outer diameter of the guide cup, but is smaller than the diameter of the plate, the seat is made in the form of a sleeve with a flange mounted with the possibility of interaction between the upper surface of the flange and the inner flange made in the upper part of the body, the lower part of the stem has a thickening located with a guaranteed clearance relative to the bottom end of the holder in the initial position of the plate.

На утолщении штока и центральном выступе , выполненном на тарелке, выполнены шлицы под гаечный ключ.On the thickening of the rod and the Central protrusion, made on a plate, made slots for a wrench.

Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко св занных между собой, причем внутренн   втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах , размещенными в ответных диаметральных пазах, выполненных в наружной втулке.The holder is made of inner and outer bushings rigidly connected to each other, the inner sleeve having a diametrical rib with protrusions at its ends located in mating diametrical grooves made in the outer sleeve.

Создание гайки между направл ющим стаканом и тарелкой позвол ет создать зону , способствующую плавному обтеканию тарелки клапана и спокойному вхождению потока жидкости в канал держател , так как создана возможность радиального перемещени  потока в этой зоне между тарелкой клапана и держателем, и позвол ет избежать резкого перепада двух каналов между тарелкой клапана и корпусом клзпа- на, и каналом внутри держател  по направлению движени  потока жидкости и площад м каналов. Это снижает гидравлическое сопротивление и увеличивает длительность работы клапана. The creation of a nut between the guide cup and the plate allows you to create a zone that facilitates a smooth flow around the valve plate and a smooth entry of fluid flow into the channel of the holder, as it creates the possibility of radial movement of the flow in this area between the valve plate and the holder, and avoids a sharp difference between two channels between the valve disc and the valve body, and the channel inside the holder in the direction of fluid flow and channel areas. This reduces the hydraulic resistance and increases the duration of the valve.

Размещение стакана в полости держател  с возможностью осевого перемещени  обеспечивает надежное закрытие клапана усилием пружины и отдел ет пружину от потока жидкости.. The axial displacement of the cup in the holder cavity provides reliable closing of the valve by the force of the spring and separates the spring from the fluid flow.

Взаимодействие конического выступа гайки с поверхностью конического углублени  тарелки повышает надежность работы клапана и крепление к штоку.The interaction of the conical protrusion of the nut with the surface of the conical recess of the plate increases the reliability of the valve and mount to the stem.

Создание размера гайки меньше тарел - ки, но больше диаметра направл ющего стакана , обеспечивает спокойное вхождение потока жидкости в канал держател  и увеличивает длительность работы клапана.Creating a nut size smaller than the plate, but larger than the diameter of the guide cup, ensures a smooth entry of the fluid flow into the holder channel and increases the duration of the valve operation.

Создание составного седла в виде втул- ки с фланцем улучшает взаимодействие с упругой втулкой и корпусом клапана, улучшает герметизацию и надежность работы клапана.Creating a composite seat in the form of a sleeve with a flange improves interaction with the elastic sleeve and the valve body, improves sealing and reliability of the valve.

Утолщение на конце штока, расположенное с зазором относительно нижнего торца держател  в исходном положении тарелки , позвол ет удержать запорный орган при предельном износе седла.A thickening at the end of the stem, located with a gap relative to the lower end of the holder in the initial position of the plate, allows the locking member to be retained at the extreme wear of the seat.

Шлицы на утолщении штока и центральном выступе тарелки позвол ют закрепить тарелку не каса сь наружной поверхности тарелки и не наруша  чистоты обработки, что обеспечивает хорошую герметизацию клапана.The slots on the thickening of the stem and the central protrusion of the plate allow the plate to be fixed without touching the outer surface of the plate and without compromising the cleanliness of the treatment, which ensures good valve sealing.

Держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко св занных между собой, причем внутренн   втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах , размещенными в ответных диаметральных пазах, выполненных в наружной втулке, это позволит облегчить изготовление держател , снизить эрозионный размыв соединени  двух частей держател . Совокупностью) всех существенных признаков данного изобретени  решена цель изобретени .The holder is made of inner and outer bushings rigidly connected to each other, and the inner sleeve has a diametrical rib with protrusions at its ends located in mating diametrical grooves made in the outer sleeve, this will facilitate the manufacture of the holder, reduce erosion erosion of the connection of two parts of the holder . The combination) of all the essential features of this invention resolves the purpose of the invention.

На фиг.1 изображен клапан обратный дл  бурильных колонн; на фиг.2 - держатель и соединение двух частей держател ; на фиг.З - наружна  втулка держател ; на фиг.4 - внутренн   втулка с диаметральным ребром; на фиг.5 - наружна  втулка держател  с диаметральным пазом.Figure 1 shows a check valve for drill strings; figure 2 - holder and connection of two parts of the holder; Fig. 3 - outer sleeve of the holder; figure 4 - inner sleeve with a diametrical rib; 5 is an outer sleeve of a holder with a diametral groove.

Клапан обратный дл  бурильных колонн (фиг.1) состоит из корпуса 1, седла 2, уплот- нительной втулки 3, тарелки запорного ор; гана 4, штока запорного органа 5, пружиныThe check valve for drill strings (Fig. 1) consists of a housing 1, a seat 2, a sealing sleeve 3, a poppet; Ghana 4, stem of the locking element 5, spring

6. гайки 7, защитной втулки 8, держател  9, направл ющего стакана 10. Корпус состоит из переводника 11 и ниппел  12. Корпус имеет внутри сквозной канал 13. Направл ющий стакан 10 расположен в полости 14 держател  9. Пружина 6 расположена в полости 14 держател  и полости 15 стакана. Стакан поджат пружиной 6 к торцу 17 гайки6. nuts 7, protective sleeve 8, holder 9, guide cup 10. The housing consists of a sub 11 and a nipple 12. The housing has a through channel 13 inside. The guide cup 10 is located in the cavity 14 of the holder 9. The spring 6 is located in the cavity 14 holder and cavity 15 cups. The glass is spring-loaded 6 to the end 17 of the nut

Claims (3)

7. В седле 2 выполнен канал 18. Держатель 9 состоит из наружной втулки 16 и центральной втулки 21, которые соединены диаметральным ребром 20 (фиг. 1,2). Шток 5 запорного органа помещен во внутренней полости стакана и держател  с зазором. Гайка снабжена коническим выступом 19. Наружна  втулка 16 держател  9 соединена с внутренней втулкой диаметральным ребром 20. Между втулками образован кольцевой канал 23. Шток на одном конце снабжен резьбой 24, на другом конце утолщен-ием 25. Между торцом 26 утолщени  25 и торцом 2 втулки 21 держател  9 выполнен зазор Н. Тарелка запорного органа снабжена несквозным резьбовым отверстием 28 и внутренней конической полостью 29. Тарелка запорного органа на торце снабжена шлицем 30 дл  гаечного ключа. Шток на конце снабжен шлицем 31 дл  гаечного ключа. Внутренн   втулка 21 держател  9 выполнена цельной вместе с диаметральным ребром 20 (фиг.4), которое снабжено по концам выступами 32, Наружна  втулка 16 снабжена диаметральным пазом 33 (фиг.3,5). Выступы 32 помещены в диаметральный паз 33 (фиг.2). Внутренн   и наружна  втулки соединены между собой сваркой. Формула изобретени  1. Клапан обратный дл  бурильных колонн ,содержащий корпус с резьбами на верхнем и нижнем концах и промывочным каналом, запорный орган в виде тарелки, установленной на резьбе на штоке, пропущенном через держатель, расположенный в области корпуса между защитной втулкой и внутренним буртиком, выполненным в нижней части корпуса, направл ющий стакан, обращенный открытой частью в сторону держател , пружину сжати , установленную в направл ющем стакане с возможностью взаимодействи  своим нижним концом с держателем , и седло, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  долговечности и надежности работы, он снабжен гайкой с коническим выступом, установленной на штоке между направл ющим стаканом и тарелкой , держатель имеет внутреннюю по- лость. открытую сверху, направл ющий стакан размещен во внутренней полости держател  с возможностью осевого перемещени , в тарелке выполнено коническое7. A channel 18 is made in the seat 2. The holder 9 consists of an outer sleeve 16 and a central sleeve 21, which are connected by a diametrical rib 20 (Fig. 1,2). The rod 5 of the locking element is placed in the inner cavity of the glass and the holder with a gap. The nut is provided with a conical protrusion 19. The outer sleeve 16 of the holder 9 is connected to the inner sleeve by a diametrical rib 20. An annular channel 23 is formed between the bushings. The rod at one end is provided with a thread 24, at the other end it is thickened 25. Between the end 26 of the thickening 25 and the end 2 the sleeve 21 of the holder 9 has a clearance N. The locking plate is provided with a through threaded hole 28 and an internal conical cavity 29. The locking plate at the end is provided with a slot 30 for a wrench. The stem at the end is provided with a slot 31 for a wrench. The inner sleeve 21 of the holder 9 is made integral with the diametrical rib 20 (Fig. 4), which is provided with protrusions 32 at the ends. The outer sleeve 16 is provided with a diametral groove 33 (Fig. 3,5). The protrusions 32 are placed in the diametrical groove 33 (figure 2). The inner and outer bushings are interconnected by welding. SUMMARY OF THE INVENTION 1. A check valve for drill strings, comprising a body with threads on the upper and lower ends and a flushing channel, a shut-off member in the form of a plate mounted on a thread on a rod passed through a holder located in the area of the body between the protective sleeve and the inner collar, made in the lower part of the casing, a guide cup facing the open side towards the holder, a compression spring installed in the guide cup with the possibility of interaction with its lower end with the holder, and a saddle Characterized in that, in order to increase the durability and reliability of operation, it is provided with a nut with a tapered projection mounted on the piston rod between the guide plate and glass holder has an interior The cavity. open from above, the guide cup is placed in the inner cavity of the holder with the possibility of axial movement, conical in the plate з# s # углубление, а конический выступ гайки размещен в коническом углублении тарелки с возможностью взаимодействи  своей конической поверхностью с поверхностью конического углублени , при этом наружный размер превышает наружный диаметр направл ющего стакана, но меньше диаметра тарелки, седло выполнено в виде втулки с фланцем, установленной с возможностью взаимодействи  верхней поверхностью фланца с внутренним буртиком, выполненным в верхней части корпуса, нижн   часть штока имеет утолщение, расположенное с гарантированным зазором относительно нижнего торца держател  в исходном положении тарелки,the recess, and the conical protrusion of the nut is placed in the conical recess of the plate with the possibility of interaction with its conical surface with the surface of the conical recess, while the outer size exceeds the outer diameter of the guide cup, but less than the diameter of the plate, the seat is made in the form of a sleeve with a flange mounted to interact the upper surface of the flange with an inner flange made in the upper part of the body, the lower part of the rod has a thickening located with a guaranteed clearance from relative to the lower end of the holder in the initial position of the plate, 2. Клапан по п.1,отличающийс  тем, что на утолщении штока и центральном выступе, выполненном натарелке, выполнены шлицы под гаечный ключ,2. The valve according to claim 1, characterized in that on the thickening of the stem and the central protrusion made in the same direction, slots for a wrench are made, 3. Клапан по п.1,отличающийс  тем, что держатель выполнен из внутренней и наружной втулок, жестко св занных между собой, причем внутренн   втулка имеет диаметральное ребро с выступами на его концах, размещенными в ответных диаметральных пазах, выполненных в наружной втулке.j //3. The valve according to claim 1, characterized in that the holder is made of inner and outer bushings rigidly connected to each other, the inner sleeve having a diametrical rib with protrusions at its ends placed in mating diametrical grooves made in the outer sleeve. // Фиг.ЗFig.Z