Клапан универсальный



Клапан универсальный
Клапан универсальный
Клапан универсальный

 


Владельцы патента RU 2416754:

Чигряй Владимир Александрович (RU)

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве запорно-регулирующего устройства, например, в комплексе оборудования для добычи нефти, в котором подача жидкости осуществляется с помощью скважинного насоса по эксплуатационной трубе насосно-компрессорных труб. Клапан универсальный содержит расположенные в полом цилиндрическом корпусе (1) шаровой запорный элемент в виде шарика (8), седло клапана (5) и пружину (10). Запорный элемент в виде шарика (8) расположен в клапанном блоке (2). Клапанный блок (2) поджат резьбовой втулкой (3) и имеет возможность скольжения в сквозном отверстии резьбовой втулки и корпусе вдоль вертикальной оси. В корпусе (4) клапанного блока (2) выполнены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия. В исходном положении нижний торец резьбовой втулки расположен ниже отверстий с гарантированным перекрытием. При расположении шарика (8) в крайнем верхнем положении данные отверстия соединяют полость, расположенную выше клапанного блока, и полость, расположенную ниже клапанного блока. Изобретение направлено на обеспечение защиты насоса от давления столба жидкости при работе в рабочем и остановочном режимах, а также на обеспечение периодического пропуска специального раствора в обратном направлении в режиме промывки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к запорно-регулирующим устройствам, например, входящим в комплекс оборудования для добычи нефти, в котором подача жидкости осуществляется с помощью скважинного насоса по эксплуатационной трубе насосно-компрессорных труб (НКТ).

В таких комплексах напорный патрубок насоса оснащается обратным клапаном, который предохраняет систему от давления столба жидкости, находящейся в трубопроводной трассе, при повторном запуске насоса после его остановки. Поскольку в процессе работы насос подвержен загрязнению парафиновыми и другими отложениями, применяется методика его периодической промывки специальными растворами, подаваемыми с поверхности по той же трубопроводной трассе - эксплуатационной трубе НКТ, но в обратном направлении, т.е. сверху вниз. Обычные обратные клапаны не пропускают жидкость в этом направлении, а промывочные клапаны не обеспечивают защиту насоса от давления столба жидкости при работе в рабочем и остановочном режимах.

Известен клапанный узел, содержащий клапанную коробку с входным и выходным каналами, направляющую втулку, установленную между клапанным седлом и крышкой, и шаровой запорный элемент, дополнительно содержащий груз, выполненный в виде тела вращения, в шаровом запорном элементе выполнена замкнутая полость в форме тела вращения, центр которой смещен относительно центра шарового запорного элемента, а груз размещен с возможностью перемещения в полости (патент РФ 2107859, МПК F16K 15/04, опубликовано 27.03.1998).

Данное решение является достаточно сложным для реализации.

Известен клапан обратный, включающий корпус, седло, запорный элемент, выполненный в виде шара, установленный в ограничителе с отверстиями для протока жидкости. Ограничитель выполнен в виде клетки, закрепленной с помощью стопорного кольца, с возможностью увеличения проходного сечения между запорным элементом и ограничителем при осевом перемещении запорного элемента. Ограничитель выполнен с конусными отверстиями и конусными расточками для протока жидкости. Угол раствора конусных отверстий и расточек может находиться в диапазоне 1-20 градусов. Седло закреплено с помощью гайки и втулки. Для защиты резьбы втулка снабжена уплотнительным кольцом (патент на полезную модель №76379, МПК Е21В 34/00, опубликовано 20.09.2008).

Недостатком данного клапана является сложность конструкции в связи с наличием специального ограничителя с конусными отверстиями для запорного элемента.

Известен обратный промывочный клапан, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, внутренней полостью, перекрытой в верхней части отборной решеткой, и сообщенными с внутренней полостью боковым и продольным каналами, седло, установленное в вертикальном участке бокового канала, и шариковый клапан, расположенный на седле с возможностью перемещения через внутреннюю полость и размещения в продольном канале и наоборот, снабжен установленным в верхней части продольного канала седлом под шариковый клапан, нижняя поверхность отбойной решетки выполнена вогнутой, а седла выполнены в виде конических втулок (патент РФ №2081997, МПК Е21В 34/06, опубликовано 20.06.1997).

Недостатком известного скважинного клапана является сложность его конструкции, недостаточное обеспечение защиты насоса от давления столба жидкости при работе в рабочем и остановочном режимах.

Предлагаемое устройство обеспечивает защиту насоса от давления столба жидкости при работе в рабочем и остановочном режимах, а также периодический пропуск специального раствора в обратном направлении в режиме промывки. Переключение предлагаемого клапана с рабочего на промывочный режим производится за счет того, что промывочный раствор подается под давлением, гарантированно превышающим давление столба жидкости при обычном режиме работы насоса.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности работы насосной установки, в повышении надежности и срока эксплуатации скважинных насосов в скважинах.

Поставленная задача решается за счет того, что в клапане универсальном, содержащем расположенные в полом цилиндрическом корпусе шаровой запорный элемент в виде шарика, седло клапана, пружину, запорный элемент в виде шарика расположен в клапанном блоке, поджатом ступенчатой резьбовой втулкой и имеющем возможность скольжения в сквозном отверстии ступенчатой резьбовой втулки вдоль вертикальной оси, в корпусе клапанного блока, выполненном в виде ступенчатой втулки, расположены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия, при этом в исходном положении нижний торец резьбовой втулки расположен ниже отверстий с гарантированным перекрытием, а при расположении шарика в крайнем верхнем положении данные отверстия соединяют полость, расположенную выше клапанного блока, и полость, расположенную ниже клапанного блока.

Дополнительно во внутреннем сквозном отверстии корпуса клапанного блока выполнена проточка для установки седла клапана, имеющего сквозное отверстие и закрепленного в корпусе с помощью буксы, а выше расположения седла во внутреннем сквозном отверстии корпуса выполнена проточка для расположения шарика.

Дополнительно на торце буксы выполнены равномерно расположенные радиальные пазы для прохода промывочной жидкости, при этом нижний торец буксы предназначен для упора пружины.

Дополнительно пружина выполнена, например, в виде пакета тарельчатых пружин.

Дополнительно пружина предварительно сжата усилием, которое определяется рабочим давлением.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - продольный разрез клапана в остановочном режиме.

Фиг.2 - продольный разрез клапана в рабочем режиме.

Фиг.3 - продольный разрез клапана в промывочном режиме.

Клапан универсальный содержит полый цилиндрический корпус 1 с верхней внутренней и нижней наружной присоединительными резьбами, которые служат для встраивания клапана в колонну насосно-компрессорных труб. В корпусе 1 установлен клапанный блок 2, поджатый ступенчатой резьбовой втулкой 3, имеющий возможность скольжения в сквозном ступенчатом отверстии резьбовой втулки 3 вдоль вертикальной оси, состоящий из корпуса 4 в виде ступенчатой втулки, во внутреннем сквозном отверстии которого выполнена проточка для установки седла клапана 5, имеющего сквозное отверстие и закрепленного в корпусе 4 с помощью буксы 6, на торце которой выполнены равномерно расположенные радиальные пазы 7 для прохода промывочной жидкости, выше расположения седла 5 во внутреннем сквозном отверстии корпуса выполнена проточка для расположения запорного элемента в виде шарика 8, ограничивающая его вертикальное перемещение. В корпусе 4 клапанного блока 2 выполнены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия 9, при этом в исходном положении нижний торец резьбовой втулки 3 расположен ниже отверстий 9 с гарантированным перекрытием К, а при расположении шарика 8 в крайнем верхнем положении отверстия 9 соединяют полость А, расположенную выше клапанного блока 2, и полость Б, расположенную ниже клапанного блока.

Нижний торец буксы 6 предназначен для упора пружины 10, выполненной, например, в виде пакета тарельчатых пружин, при этом пружина предварительно сжата при помощи нажимной втулки 11 усилием, которое определяется рабочим давлением, т.е. давлением столба жидкости в вертикальном трубопроводе.

Клапан работает в трех режимах эксплуатации - рабочем, остановочном и промывочном.

В рабочем режиме (фиг.2) пружина предварительно сжата усилием, которое определяется рабочим давлением, т.е. давлением столба жидкости в вертикальном трубопроводе, жидкость под рабочим давлением подается от насоса снизу в полость Б, проходит через сквозное отверстие седла клапана 5, шарик 8 поднимается в крайнее верхнее положение, соединяет полость А, расположенную выше клапанного блока 2, и полость Б, расположенную ниже клапанного блока 2, жидкость проходит через радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия 9 далее в трубопроводную трассу.

При остановке двигателя насоса (фиг.1) шарик 8 под действием собственного веса опускается, закрывает отверстие седла клапана 5 и клапан работает как обратный клапан, предохраняя систему от давления столба жидкости в трубопроводной трассе. При этом нижний торец резьбовой втулки 3 расположен ниже отверстий 9 с гарантированным перекрытием К.

При промывочном режиме (фиг.3) промывочная жидкость подастся в полость А под давлением, гарантированно превышающим рабочее давление. При этом клапанный блок 2 скользит в сквозном ступенчатом отверстии резьбовой втулки 3 вдоль вертикальной оси и сдвигается вниз, преодолевая усилие пружины, радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия 9 выходят за пределы нижнего торца резьбовой втулки 3 и промывочная жидкость из полости А через сквозные равномерно расположенные отверстия 9 попадает в полость В и через равномерно расположенные радиальные пазы 7 для прохода промывочной жидкости проходит вниз в сторону напорного патрубка насоса.

Благодаря вышеописанным конструктивным особенностям клапана повышается его надежность и срок эксплуатации скважинных насосов, эффективность работы насосной установки.

1. Клапан универсальный, содержащий расположенные в полом цилиндрическом корпусе шаровой запорный элемент в виде шарика, седло клапана, пружину, отличающийся тем, что запорный элемент в виде шарика расположен в клапанном блоке, поджатом резьбовой втулкой, имеющем возможность скольжения в сквозном отверстии резьбовой втулки и корпусе вдоль вертикальной оси, в корпусе клапанного блока выполнены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия, при этом в исходном положении нижний торец резьбовой втулки расположен ниже отверстий с гарантированным перекрытием, а при расположении шарика в крайнем верхнем положении данные отверстия соединяют полость, расположенную выше клапанного блока, и полость, расположенную ниже клапанного блока.

2. Клапан универсальный по п.1, отличающийся тем, что корпус клапанного блока выполнен в виде ступенчатой втулки, во внутреннем сквозном отверстии которого выполнена проточка для установки седла клапана, имеющего сквозное отверстие и закрепленного в корпусе с помощью буксы, а выше расположения седла во внутреннем сквозном отверстии корпуса выполнена проточка для расположения шарика.

3. Клапан универсальный по п.1, отличающийся тем, что на торце буксы выполнены равномерно расположенные радиальные пазы, при этом нижний торец буксы предназначен для упора пружины.

4. Клапан универсальный по п.1, отличающийся тем, что пружина выполнена, например, в виде пакета тарельчатых пружин.

5. Клапан универсальный по п.4, отличающийся тем, что пружина предварительно сжата усилием, которое определяется рабочим давлением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к запорно-регулирующим устройствам, и предназначено для использования, например, в комплексе оборудования для добычи нефти, в котором подача жидкости осуществляется с помощью глубинного штангового насоса по вертикальной трубопроводной трассе.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к внутрискважинному эксплутационному оборудованию, и может быть использовано при добыче нефти, промывке и освоении скважин.

Изобретение относится к области нефтедобычи и предназначено для использования в технике освоения нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к насосной технике и может быть использовано в конструкциях насосов, работающих в наклонных или горизонтальных скважинах. .

Изобретение относится к автомобильной силовой трансмиссии. .

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и предназначено для использования в нефтяных скважинах со штанговыми насосами или с электроцентробежными насосами, перекачивающими преимущественно жидкости с высоким содержанием механических примесей.

Изобретение относится к химическим реакторам, в частности к быстрозаменяемому невозвратному устройству для нефтехимического перегонного реактора. .

Изобретение относится к области устройств для прерывания обратного потока газа, пара или жидкости в машинах и трубопроводах и предназначено для использования в насосах, компрессорах, двигателях внутреннего сгорания, гидромашинах, а также в системах, работающих с жидкостями, загрязненными твердыми включениями, например, в глубинных насосах для нефтедобычи.

Изобретение относится к области водоснабжения и предназначено для автоматического слива воды из напорных линий погружных насосов с обратными клапанами в качестве защиты от замерзания, предпочтительно в системах индивидуального водоснабжения.

Изобретение относится к области добычи углеводородов, в том числе на многопластовых месторождениях, и используется при одновременно-раздельной или поочередной эксплуатации нескольких пластов одной добывающей или нагнетательной скважиной.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для фильтрации и подъему на дневную поверхность продукции из скважин с возможностью очистки фильтра в скважинных условиях.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для селективной изоляции пластов при заканчивании скважин. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при освоении нефтяных скважин в составе скважинного оборудования, для фильтрации скважинной жидкости от механических примесей.

Изобретение относится к клапанам обратным, используемым в составе оборудования для бурения. .

Изобретение относится к добыче нефти, в частности к глушению скважин. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности, предназначено для проведения испытаний при разработке и создании клапанов-отсекателей, устанавливаемых в насосно-компрессорные трубы.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления песчаных осадков без извлечения на поверхность из глубинных устройств.

Изобретение относится к способу, системе и устройству для испытания, обработки или эксплуатации многопластовой скважины
Наверх