Устьевой запорный клапан

 

Использование: изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к запорным устройствам, применяемым при добыче нефти штанговыми насосами. Сущность изобретения: запорный клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса с осевым каналом под полированный шток насоса. Клапанное седло снабжено боковым карманом с размещенным в нем клеткой клапана и шаровым клапаном, имеющим возможность вертикального перемещения под воздействием пружины. При обрыве полированного штока шаровой клапан под воздействием пружины перемещается в верхнее положение и располагается в клапанном седле, перекрывая осевой канал корпуса и обеспечивая надежную герметизацию устья скважины. Использование изобретения упрощает конструкцию и повышает надежность перекрытия осевого канала при обрыве полированного штока в процессе работы станка-качалки. 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к запорным устройствам, применяемым при добыче нефти штанговыми насосами.

Известен устьевой запорный клапан, содержащий полный кожух с крышкой, выполненный с осевым каналом под полированный шток насоса, размещенный в кожухе корпус с герметизатором, установленный на коромысле, закрепленном на держателе с возможностью углового горизонтального перемещения с приводом [1] Однако известное устройство имеет ручной привод и не обеспечивает своевременного надежного перекрытия осевого канала крышки при обрыве штока насоса.

Известен устьевой запорный клапан, содержащий полый кожух с крышкой, выполненной с осевым каналом под полированный шток насоса, размещенный в кожухе корпус с герметизатором, установленным на коромысле, закрепленном в держателе с возможностью углового горизонтального перемещения с приводом, последний выполнен в виде жестко соединенной с корпусом пластинчатой пружины, взаимодействующей с коромыслом, которое снабжено подшипниковым узлом, установленным с возможностью взаимодействия с полированным штоком, а герметизатор выполнен в виде подпружиненной относительно его корпуса тарелки с шариком в верхней части для взаимодействия с внутренней поверхностью кожуха [2] Однако, известное устройство имеет сложную конструкцию и не обеспечивает надежного перекрытия осевого канала при обрыве полированного штока в процессе работы станка-качалки.

Известна также конструкция устьевого запорного клапана, включающего цилиндрический корпус с осевым каналом под полированный шток станка-качалки, клапанным седлом, расположенным в верхней его части, и боковым карманом, а также направляющий элемент с подпружиненным в нем шаровым клапаном, расположенный в боковом кармане и выполненный с профилем, обеспечивающим перемещение шарового клапана по траектории, обеспечивающей концентричную посадку шарового клапана в клапанное седло [3] Однако известное устройство не обеспечивает полной надежности перекрытия канала в аварийной ситуации.

Цель изобретения повышение надежности перекрытия осевого канала при обрыве полированного штока в процессе работы станка-качалки.

Поставленная цель достигается тем, что запорный клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса с осевым каналом под полированный шток насоса и клапанным седлом, снабженного боковым карманом с размещенными в нем клетками клапана, шаровым клапаном, имеющим возможность вертикального перемещения под воздействием пружины.

На фиг. 1 показана схема устьевого запорного клапана при работе станка-качалки; на фиг. 2 при обрыве полированного штока; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с осевым каналом под полированный шток 2 насоса (на схеме не указан) и клапанным седлом 3. Корпус 1 снабжен боковым карманом 4, в котором размещен шаровой клапан 5 с направляющей клеткой 6, а также пружина 7, воздействующая на шаровой клапан 5. Направляющие прутья 8 направляющей клетки 6 служат для направленного продвижения шарового клапана 5 из бокового кармана 4 под воздействием пружины 7 до его посадки в клапанное седло 3. Боковой карман 4 снабжен крышкой 9, обеспечивающей проведение монтажных работ.

Устьевой запорный клапан монтируется между тройником 10 и сальниковым устройством 11 устьевого оборудования глубинно-насосной скважины со штанговым приводом.

Устьевой запорный клапан работает следующим образом.

В процессе работы станка-качалки шаровой клапан находится в постоянном контакте с полированным штоком.

При обрыве полированного штока шаровой клапан под воздействием пружины перемещается в верхнее положение и располагается в клапанном седле, перекрывая осевой канал корпуса и обеспечивая надежную герметизацию устью скважины.

Экономический эффект от применения устьевого запорного клапана складывается за счет предотвращения истечения нефти, выхода газов из скважины и нефтепровода, а также недопущения загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

Устьевой запорный клапан, включающий цилиндрический корпус с осевым каналом под полированный шток станка-качалки, клапанное седло, расположенное в верхней части цилиндрического корпуса, и направляющий элемент с подпружиненным в нем шаровым клапаном, расположенный в боковом кармане цилиндрического корпуса и выполненный с профилем, для перемещения шарового клапана по траектории, обеспечивающей концентричную посадку шарового клапана в клапанное седло, отличающийся тем, что направляющий элемент выполнен в виде клетки из прутьев, расположенных с возможностью обеспечения беспрепятственного перемещения между ними полированного штока станка-качалки, а шаровой клапан установлен с возможностью постоянного контакта с полированным штоком станка-качалки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3