Клапан обратный дроссельный типа ЦКОДУ предназначен для оборудования низа обсадных колонн с целью обеспечения самозаполнения спускаемых колонн буровым раствором из скважины без перелива его из колонны на устье, для выполнения функции кольца «стоп» и обеспечения герметичной посадки на него разделительных пробок в процессе продавливания тампонажного раствора в заколонное пространство и для предотвращения обратного перетока жидкости из скважины в колонну по окончанию цементирования.
Клапан ЦКОДУ применяется при креплении вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин для оснащения обсадных колонн из труб по ГОСТ 633 диаметром 102 мм (рис. 1) и по ГОСТ 632 диаметром от 114 мм до 426 мм (рис. 2, рис. 3, рис. 4).
Клапаны для оснащения колонн из насоснокомпрессорных труб по ГОСТ 633 могут изготавливаться с резьбовыми соединениями для гладких труб и для гладких высокогерметичных труб НКМ.
Клапаны для оснащения колонн из обсадных труб по ГОСТ 632 могут выполняться с присоединительной короткой треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой ОТТМ и ОТТГ по ГОСТ 632, а также с резьбой ВС («buttress») по ГОСТ 34057 и резьбами ТМК, VAGT, VAM всех серий.
Клапаны для оснащения колонн из гладких безмуфтовых труб изготавливаются с резьбой ОГ1м по ТУ 14-157-76-2001. Клапаны могут комплектоваться алюминиевым или полимерным шаром.
Клапан сохраняет работоспособность при воздействии потока рабочей жидкости (бурового или тампонажного раствора) расходом 26,7 л/с в течение 24 ч в исполнении с алюминиевым шаром и 8 ч в исполнении с полимерным шаром, механических нагрузок, возникающих при спуске обсадных колонн со скоростью до 1,5 м/с и нахождении при эксплуатации в среде бурового и тампонажного растворов с плотностью до 2,4 г/см², температурой до 130° С, химической активностью 4-10 рН, содержанием песка до 2-4 % от объема. Степень самостоятельного заполнения спускаемой ОК буровым раствором при скорости спуска 0,4 м/с не менее 92%.
Технические характеристики
Условное обозначение клапана | Макс. рабочее давление, МПа | Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр корпуса клапана, мм, не менее | Диаметр шара, мм | Масса шара, г | Высота клапана, мм, не более | Масса клапана, кг, не более |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ЦКОДУ-102 | 25 | 120±1,2 | 87,9 | 45±0,4 | 81…87 | 275 | 10,0 |
ЦКОДУ-114 | 25 | 133±1,3 | 97,1 | 45±0,4 | 81…87 | 370 | 10,5 |
ЦКОДУ-127 | 25 | 146±1,4 | 108,6 | 45±0,4 | 81…87 | 380 | 12,1 |
ЦКОДУ-140 | 25 | 159±1,5 | 118,7 | 76±0,5 | 395…410 | 420 | 15,5 |
ЦКОДУ-146 | 25 | 166±1,6 | 124,7 | 76±0,5 | 395…410 | 420 | 17,6 |
ЦКОДУ-168 | 25 | 188±1,8 | 147,0 | 76±0,5 | 395…410 | 420 | 21,7 |
ЦКОДУ-178 | 25 | 198±1,9 | 159,4 | 76±0,5 | 395…410 | 420 | 24 |
ЦКОДУ-219 | 15 | 245±2,4 | 195,0 | 76±0,5 | 395…410 | 445 | 38,7 |
ЦКОДУ-245 | 15 | 270±2,7 | 225,0 | 76±0,5 | 395…410 | 445 | 43 |
ЦКОДУ-299 | 10 | 324±3,0 | 274,5 | 76±0,5 | 395…410 | 445 | 66,3 |
ЦКОДУ-324 | 10 | 351±3,0 | 300,0 | 76±0,5 | 395…410 | 445 | 72 |
ЦКОДУ-340 | 10 | 365±3,0 | 316,0 | 76±0,5 | 395…410 | 445 | 103 |
ЦКОДУ-426 | 7,5 | 450±3,0 | 402,0 | 76±0,5 | 395…410 | 470 | 160 |
Устройство изделия
Клапан обратный дроссельный типа ЦКОДУ (рис. 1, рис. 2, рис. 3, рис. 4) состоит из двух основных узлов – запорного и дроссельного, смонтированных на корпусных деталях.
Запорный узел клапанов состоит из алюминиевой нажимной гайки 2, диафрагмы 3 из маслобензостойкой резины, набора разрезных шайб разного размера 4 и 5, упорного кольца 6 из полимерного материала и шара 7. Шар изготавливается из алюминиевого сплава или из полимерного материала. С целью герметизации соединения запорного узла со стальным корпусом 1 в клапанах ЦКОДУ 178-194 в алюминиевой втулке 16 установлено резиновое уплотнительное кольцо 15, в клапанах 219-426 пространство между корпусом 1 и алюминиевой втулкой 16 заполнено бетоном 17.
В клапанах условного размера 102 мм дроссельный узел состоит из алюминиево-го дросселя 8, резиновой мембраны 9 и алюминиевого ловителя шара 10, совмещенного с ограничителем и оснащенного на внутренней поверхности резиновым уплотнительным кольцом 11 для герметизации шара в рабочем положении.
В клапанах условных размеров от 114 мм до 340 мм дроссельный узел состоит из алюминиевых дросселя 8, ограничителя 9, ловителя шара 10, пяты 12, упора 14, резинового уплотнительного кольца 11 и пружины 13.
В клапанах для оснащения обсадных колонн диаметром от 102 мм до 168 мм запорный и дроссельный узлы размещены и закреплены в стальном корпусе 1, а в клапанах для колонн диаметром 178 мм - 340 мм – запорный и дроссельный узлы размещены в алюминиевой втулке 16.