Принцип работы перепускного клапана FDF: механизм аварийной циркуляции
Основополагающая концепция работы
Перепускной клапан FDF работает по принципу дифференциальной активации по давлению, обеспечивая альтернативный путь потока, когда нормальная циркуляция через долото блокируется.
Механизм с двумя режимами работы
1. Нормальный режим бурения - клапан закрыт
| Компонент | Статус | Функция |
| Главный проточный тракт | Открыть | 100% проходные насадки для бит |
| Обходные порты | Закрытый герметичный | Уплотнение "металл-металл" сохраняется |
| Активационный поршень | Гидравлическая балансировка | Удерживается в верхнем положении под действием пружины |
| Дифференциал давления | Ниже порога (500-800psi) | Клапан остается в положении по умолчанию |
Рабочий процесс:
Буровой раствор свободно проходит через корпус инструмента
Минимальные потери давления (обычно 50-100psi)
Пружинный механизм поддерживает усилие на поршне в направлении вверх
Вся жидкость выходит через сопла долота
2. Режим аварийного байпаса - клапан открыт
| Состояние срабатывания | Механизм активации | Результативное действие |
| Закупорка насадки | Перепад давления увеличивается | Поршень движется вниз |
| Дифференциал 800+ фунтов на квадратный дюйм | Сжатие пружины | Порты не закрыты |
| Непроходимость потока | Гидравлическая сила преодолевает пружину | Установлен альтернативный путь |
Последовательность активации:
Нарастание давления: Форсунки забиваются, давление повышается
Движение поршня: Дифференциальное давление перемещает поршень вниз
Выставление портов: шунтирующие порты открыты при определенной длине хода
Отвод потока: Жидкость перенаправляется через боковые отверстия
Возобновление циркуляции: Непрерывный поток поддерживается, несмотря на закупорку долота
Ключевые компоненты и их функции
-Сборка поршней дифференциала
Пружинная конструкция: Предварительно откалиброванная пружина определяет давление срабатывания
Сбалансированные уплотнения: Двойные уплотнения предотвращают преждевременное срабатывание
Механизм хода: Контролируемое движение обеспечивает положительное открытие порта
-Система отвода стоков
Боковые порты: Стратегически подобранные размеры для обеспечения достаточной площади потока (150-300% ID трубы)
Каналы потока: Оптимизированная геометрия для минимальной турбулентности
Защита от эрозии: Вставки из карбида вольфрама в зонах с высокой скоростью движения
Технические параметры активации
Настройки давления
| Приложение | Давление активации | Сброс давления |
| Обычное бурение | 500-800 фунтов на квадратный дюйм | 200-400 фунтов на квадратный дюйм |
| Скважины высокого давления | 800-1200 фунтов на квадратный дюйм | 400-600 фунтов на квадратный дюйм |
| Пользовательские настройки | Регулируемый 300-1500 psi | Пропорциональное уменьшение |
Характеристики производительности
Время срабатывания: 2-5 секунд от скачка давления до полного расхода
Пропускная способность: 80-100% производительности насоса через боковые отверстия
Потеря давления: 100-200 фунтов на квадратный дюйм через байпасную систему
