Клапан-отсекатель



Клапан-отсекатель
Клапан-отсекатель

 


Владельцы патента RU 2484236:

Пимуллин Геннадий Иркабаевич (RU)
Пимуллина Рамиля Ахатовна (RU)
Пимуллин Даниэль Геннадьевич (RU)
Пимуллин Денис Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к дистанционному контролю и регулированию уровня двухфазных жидкостей и может быть применено при разделении нефти от пластовой жидкости. Клапан-отсекатель состоит из корпуса, присоединяемого к трубопроводу с помощью фланцевого соединения, резьбы, быстросъемного соединения, байонетного соединения; седла клапана в виде плоскости, конуса из эластичного материала или комбинированного с металлом, пластиком; запорного элемента в виде шара, пластины; конической или усеченной цилиндрической, многогранной призмы из материала с плотностью большей, чем плотность нефти или нефтепродуктов, и меньшей чем плотность воды, или в комбинации с легкосплавным материалом; направляющей и клетки из металла, эластичного пластика или их комбинации с упором в корпус на эластичную поверхность, подпружиненный или их комбинации. При этом в емкости на всасывающей линии трубопроводов откачки отдельных жидкостей установлены не менее двух клапанов-отсекателей на разных уровнях. А также на трубопроводах откачки отдельных жидкостей установлены датчики давления жидкостей, электрически связанные с системой автоматики регулирования откачки. Технический результат заключается в повышении надежности разделения двухфазных жидкостей, упрощении конструкции. 2 ил.

 

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры, в частности к дистанционному контролю и регулированию уровня двухфазных жидкостей (нефти, нефтепродуктов, пластовой жидкости и воды), и может найти применение в товарных парках при разделении нефти от пластовой жидкости, на нефтехранилищах, на автозаправочных станциях и в различных отраслях промышленности.

Известен датчик уровня жидкости (патент RU №2284482 C1, G01F 23/74, опубл. 27.09.2006), содержащий поплавок с магнитом, ограничители хода поплавка и вертикальную направляющую немагнитную трубу, внутри которой расположены герконы. По крайней мере, один ограничитель установлен с возможностью фиксации поплавка в положении взаимодействия с герконом, направляющая труба содержит элемент в виде стержня крестообразного сечения, в пазах которого с возможностью раздельного перемещения и фиксации на нем установлены герконы, сгруппированные в функциональные узлы, причем в узле с количеством герконов более одного они соединены друг с другом по параллельной схеме, в длине зоны взаимодействия поплавка с герконом больше, чем расстояние между герконами, ближайшими по высоте. В одном варианте группировки герконы установлены по высоте с возможностью чередования при перемещении поплавка включенного состояния одного и двух герконов и с обеспечением зоны взаимодействия поплавка одновременно с двумя узлами, которая меньше, чем зона взаимодействия с герконом, при этом герконы сгруппированы не менее чем в три функциональных узла, по меньшей мере в одном из которых верхний геркон установлен с обеспечением возможности вхождения поплавка во взаимодействие с ним при нижнем предельно допустимом уровне жидкости, а в другом варианте герконы установлены с обеспечением возможности чередования включенного состояния n и (n+1) герконов, где n - число от 0 до 3, причем герконы верхнего узла установлены с обеспечением возможности вхождения поплавка во взаимодействие с этим узлом при заданном номинальном уровне и по крайней мере один из герконов нижнего узла установлен с обеспечением возможности выхода поплавка из взаимодействия с ним при верхнем предельно допустимом уровне жидкости. Повышена объективность контроля и точность регулирования уровня жидкости.

Недостатками датчика уровня жидкости является следующее: предложенная конструкция датчика предназначена только для контроля и регулирования уровня однородной жидкости, для замера двухфазной жидкости в одной емкости предложенный датчик не предназначен.

Известен датчик для контроля уровня жидкости (патент RU №2340878 C1, G01F 23/30, опубл. 10.12.2008), содержащий герметичный корпус, выполненный в виде отрезка трубы из немагнитного материала, верхний и нижний фланцы, размещенные на торцах корпуса и соединенные между собой тремя шпильками с гайками, поплавок шарообразной формы, выполненный из немагнитного материала, постоянный магнит, выполненный в виде кольца и расположенный внутри шарообразного поплавка. Корпус чувствительного элемента (геркона) закреплен на внешней поверхности корпуса датчика винтами. Геркон расположен снаружи корпуса датчика. Подводящая и отводящие трубки, привариваемые к фланцам датчика при монтаже датчика на изделиях потребителя, герметично соединяют его с ними. Технический результат - предложенная конструкция датчика позволит повысить надежность работы и точность контроля уровня жидкости.

Недостатками датчика для контроля уровня жидкости являются: предложенная конструкция датчика предназначена только для контроля и регулирования уровня однородной жидкости, для замера двухфазной жидкости в одной емкости предложенный датчик не предназначен.

Наиболее близким по техническому решению является клапан-отсекатель (патент RU №2191253 C1, E21B 34/06, опубл. 20.10.2002). Клапан-отсекатель используется для перекрытия насосно-компрессорных труб в процессе смены вставного штангового насоса при ремонте скважины без ее глушения. Обеспечивает повышение надежности работы клапана в процессе смены насоса путем обеспечения прямого потока жидкости из скважины в трубу и обратно и снижение сопротивления потоку. Сущность изобретения: клапан расположен в корпусе и содержит запорный элемент, включающий седло и шар, взаимодействующий с толкателем насоса и имеющий возможность перемещения вдоль оси корпуса. Согласно изобретению шар выполнен с осевым отверстием и двумя параллельными ему плоскостями. В них установлены штыри, расположенные на одной оси, перпендикулярной оси отверстия и радиально смещенной относительно оси шара. Шар своими плоскостями размещен в пазу втулки, имеющей два фигурных паза. Каждый из них выполнен в виде двух ступеней смещенных относительно друг друга на величину, равную смещению оси штырей относительно оси отверстия шара. Шар имеет возможность вращения вокруг оси штырей и контактирования с подвижным седлом. Подвижное седло выполнено с пружиной и содержит защелку.

Предлагаемая конструкция клапана-отсекателя используется для перекрытия насосно-компрессорных труб в процессе смены вставного штангового насоса при ремонте скважины без ее глушения. Данная конструкция не может быть использована при откачке нефти, пластовой воды из резервуаров с товарных парков, где происходит отделение нефти от пластовой жидкости.

Задачей изобретения является откачка отдельных жидкостей из емкости, содержащей две фазы: нефть - пластовая жидкость, нефтепродукты - вода.

Данная задача решена применением при откачке из емкости отдельных жидкостей, содержащей нефть с пластовой водой и нефтепродукты с водой; установкой на всасывающей линии трубопроводов клапанов-отсекателей не менее двух на разных уровнях, состоящих из корпуса клапана, присоединяемого к трубопроводу с помощью фланцевого соединения, резьбы, быстросъемного соединения, байонетного соединения. Седла клапана в виде плоскости, конуса из эластичного материала или комбинированного с металлом, пластиком. Запорного элемента в виде шара, пластины, конической или усеченной цилиндрической, многогранной призмы из материала с плотностью большей, чем плотность нефтепродуктов (нефти), и меньшей, чем плотность воды (например, полиэтилен, блок-сополимер пропилена с этиленом и т.д.) или в комбинации с легкосплавным материалом. Направляющего или клетки из металла, эластичного пластика или их комбинации с упором в корпус, на эластичную поверхность, подпружиненный или их комбинации. А также на трубопроводах откачки отдельных жидкостей установлены датчики давления жидкостей и электрически связаны с системой автоматики и регулирования откачки.

Предлагаемый клапан-отсекатель поясняется схемами, где:

на фиг.1 представлен общий вид предлагаемого клапана-отсекателя при откачке нефти (нефтепродуктов) из емкости с содержанием пластовой жидкости (воды);

на фиг.2 представлен общий вид предлагаемого клапана-отсекателя при откачке пластовой жидкости (воды) из емкости с содержанием нефти (нефтепродуктов).

Клапан-отсекатель (фиг.1) для откачки нефти (нефтепродуктов) 5 из емкости с содержанием пластовой жидкости (воды) 6, установленный на всасывающей линии трубопровода 7, состоит из корпуса 1, седла 2, запорного узла 3, клетки 4 и датчика давления жидкости 8, электрически связанного с автоматикой системы регулирования откачки.

Клапан-отсекатель (фиг.2) для откачки пластовой жидкости 6 (воды) из емкости с содержанием нефти (нефтепродуктов) 5, установленный на всасывающей линии трубопровода 9, состоит из корпуса 1, седла 2, запорного узла 3, клетки 4 и датчика давления жидкости 8, электрически связанного с автоматикой системы регулирования откачки.

Клапан-отсекатель работает следующим образом.

Клапаны-отсекатели для откачки нефти (нефтепродуктов) (фиг.1) устанавливаются на всасывающей линии трубопровода 7 на определенной высоте от основания емкости в количестве не менее двух на разной высоте. При откачке нефти (нефтепродуктов) 5 с емкости с пластовой жидкостью (водой) 6, при превышении определенного уровня пластовой жидкости (воды) 6 нижнего клапана-отсекателя, его запорный узел 3 всплывает и закрывает отверстие в седле 2 клапана, перекрывая поток нефти (нефтепродуктов) 5 во всасывающую линию трубопровода 7. При этом давление во всасывающей линии трубопровода 7 уменьшается на определенную величину, т.к. через параллельно установленные на разных уровнях клапаны-отсекатели протекает нефть (нефтепродукты) 5. Падение давления на всасывающей линии трубопровода 7 фиксируется датчиком давления жидкости 8, электрически связанного с системой автоматики и регулирования откачки насосных агрегатов, далее при превышении минимального значения падения давления на всасывающей линии трубопровода 7 отключаются насосные агрегаты откачки нефти (нефтепродуктов).

Клапаны-отсекатели для откачки пластовой жидкости (воды) (фиг.2) устанавливаются на всасывающей линии трубопровода 9 на наименьшей высоте от основания емкости в количестве не менее двух на разной высоте. При откачке пластовой жидкости (воды) 6 с емкости и при понижении уровня пластовой жидкости (воды) 6 верхнего клапана-отсекателя его запорный узел 3 опускается ниже и закрывает отверстие в седле 2 клапана, перекрывая поток пластовой жидкости (воды) 6 во всасывающую линию трубопровода 9. При этом давление во всасывающей линии трубопровода 9 уменьшается на определенную величину, т.к. через параллельно установленные на разных уровнях клапаны-отсекатели протекает пластовая жидкость (вода) 6. Падение давления пластовой жидкости (воды) 6 на всасывающей линии трубопровода 9 фиксируется датчиком давления жидкости 8, электрически связанным с системой автоматики и регулирования откачки насосных агрегатов, далее при превышении минимального значения падения давления на всасывающей линии трубопровода 9 отключаются насосные агрегаты откачки пластовой жидкости (воды).

Клапан-отсекатель позволит отказаться от сложных устройств при откачке пластовой жидкости (воды) из нефтехранилищ в товарных парках, на автозаправочных станциях. Клапан-отсекатель также позволит защитить заправляемый автомототрэнспорт от попадания воды при заправке топливом на автозаправочных станциях с подземным хранилищем нефтепродуктов.

Клапан-отсекатель позволит отказаться от сложных устройств при откачке нефти из нефтехранилищ в товарных парках при подготовке и транспортировке нефти.

Клапан-отсекатель, состоящий из корпуса, присоединяемого к трубопроводу с помощью фланцевого соединения, резьбы, быстросъемного соединения, байонетного соединения; седла клапана в виде плоскости, конуса из эластичного материала или комбинированного с металлом, пластиком; запорного элемента в виде шара, пластины, конической или усеченной цилиндрической, многогранной призмы из материала с плотностью, большей, чем плотность нефти или нефтепродуктов, и меньшей чем плотность воды или в комбинации с легкосплавным материалом; направляющей и клетки из металла, эластичного пластика или их комбинации с упором в корпус на эластичную поверхность, подпружиненную поверхность или их комбинации, отличающийся тем, что в емкости на всасывающей линии трубопроводов откачки отдельных жидкостей установлены не менее двух клапанов-отсекателей на разных уровнях, а также на трубопроводах откачки отдельных жидкостей установлены датчики давления жидкостей и электрически связаны с системой автоматики и регулирования откачки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системе заканчивания скважины. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке устройств для автоматического управления технологическими процессами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке устройств для автоматического управления технологическими процессами и предназначено повысить надежность эксплуатации скважин месторождения углеводородного сырья, преимущественно газовых или газоконденсатных.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам эксплуатации месторождений углеводородного сырья. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для управления кустом скважин на углеводородных месторождениях.

Изобретение относится к газодобывающим отраслям и предназначается для управления расходом подаваемого ингибитора в потоки природного газа для предупреждения в них процесса гидратообразования.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для комплектования скважин, а точнее к механизмам приведения в действие инструментов в нисходящих скважинах, для работы которых требуется применение рабочей жидкости под давлением.

Изобретение относится к предохранительному технологическому оборудованию для производства углеводорода и, в частности, к системе испытания скважины и способу контроля давления в элементах этой системы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системе сбора и подготовки нефти, газа и воды на промыслах. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-сти и предназначено для обеспечения надежной эксплуатации фонтанирующих скважин. .

Изобретение относится к оборудованию для эксплуатации трубопроводов и может быть применено для установки манометра, контролирующего давление транспортируемой среды по трубопроводу. Вентиль игольчатый под манометр содержит корпус (1), опосредованно соединенный со штоком (2), снабженным на одном конце резьбовым гнездом (3). При этом в корпусе (1) расположены сальниковый узел (10), выполненный шевронным, грундбукса (9). Последняя соединена посредством соединительного элемента 12 с корпусом. Кроме того, корпус (1) с помощью резьбового соединения связан с крепежным элементом (5), который связан с помощью кольцевых проточек и стопорного кольца со штоком (2). Кроме того, корпус (1) оснащен спускным клапаном (15). Технический результат заключается в повышении точности показаний манометра, герметичности, долговечности и надежности конструкции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к системам и способам для управления многочисленными скважинными инструментами. Многочисленные скважинные инструменты можно приводить в действие между рабочими положениями. Скважинные инструменты соединяют с множеством многоотводных модулей, при этом каждый многоотводный модуль обычно соединяют с одним или двумя скважинными инструментами. Линии управления соединяют с многоотводными модулями, а многоотводные модули обладают способностью управлять скважинными инструментами в большем количестве, чем количество линий управления. Каждый скважинный инструмент можно приводить в действие индивидуально, создавая подачи давления по одной или нескольким линиям управления. Техническим результатом является облегчение управления многочисленными скважинными инструментами. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для эксплуатации фонтанирующих нефтяных и газовых скважин. Устройство состоит из корпуса, установленного в осевом канале отводящего патрубка, внутри корпуса установлен ввертыш с продольными пазами и иглодержателем. С противоположной стороны корпус снабжен стаканом с кольцевым выступом, образующим с корпусом кольцевую полость, в которой установлен подпружиненный кольцевой поршень с торцовым клапаном, опирающимся на посадочное седло на торце кольцевого выступа. Кольцевой поршень с торцовым клапаном образуют с корпусом кольцевую камеру, гидравлически связанную рядом отверстий в теле корпуса с кольцевым каналом между корпусом и отводящим патрубком. Внутри кольцевой полости установлен толкатель, опирающийся на кольцевой поршень и снабженный насадкодержателем с насадкой, поджимаемой гайкой, образующей подвижное соединение с иглодержателем. В теле стакана выполнены радиальные отверстия для соединения кольцевой камеры под кольцевым поршнем с осевым каналом стакана, перекрытые в исходном положении телом торцового клапана. Стакан снабжен регулировочной гайкой для поджима пружины. Кольцевая полость между стаканом и толкателем связана дренажным отверстием с осевым каналом стакана. Технический результат заключается в снижении гидравлических сопротивлений в потоке добываемого флюида, повышении надежности конструкции. 2 ил.

В заявке описан предохранительный блок, предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры, имеющий по меньшей мере два предохранительных клапана, которые гидравлически и/или пневматически соединены с по меньшей мере одним запорным механизмом арматуры и по меньшей мере один из которых выполнен переключающимся в зависимости от температуры, а по меньшей мере один другой из них выполнен переключающимся в зависимости от давления с тем, чтобы при изменении температуры до значения, находящегося вне пределов заданного интервала температур, и/или при изменении давления до значения, находящегося вне пределов заданного интервала давлений, инициировать аварийное перекрытие арматуры. Согласно изобретению предохранительный блок находится в физическом контакте с арматурой для возможности передачи на него тепла от нее и тем самым для предотвращения замерзания клапанов внутри него. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области добычи нефти и может быть применена для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов скважины. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб, кабель, хвостовик, пакер, установленный снаружи хвостовика между пластами, и насос для откачки продукции пластов. Установка включает в себя устройство переключения пластов, которое в случае использования электроцентробежного насоса соединено с кожухом, окружающим только электродвигатель вместе с кабелем и заканчивающимся на входном модуле, а в случае использования штангового насоса - с входом насоса. Устройство переключения пластов состоит из головки, ниппеля и основания, соединенных верхним и нижним корпусами. Головка содержит входные каналы, связанные с верхним пластом. Входные каналы через два последовательно расположенных взаимно обратных шариковых клапана связаны через верхний корпус и головку с выходом. Основание соединено с хвостовиком, с установленными на нем датчиками давления, внутренняя полость которого через шариковый клапан связана с внутренней полостью нижнего корпуса и через клапан в ниппеле с внутренней полостью верхнего корпуса. Клапан в ниппеле приводится в движение поршнем, надпоршневая полость которого связана с внутренней полостью нижнего корпуса, а подпоршневая через электромагнитный клапан и диафрагму с верхним пластом. Клапан в ниппеле жестко связан с толкателем, который открывает один из шариковых клапанов верхнего пласта при закрытии клапана в ниппеле и наоборот. Электромагнитный клапан и датчики давления соединены с наземным блоком управления кабелем. Технический результат заключается в повышении надежности установки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинном инструменте. Скважинный инструмент содержит корпус, имеющий аксиальный канал, продолжающийся через него, по меньшей мере частично, и камеру, размещенную радиально наружу из канала. Клапан, размещенный в канале и выполненный с возможностью движения между первым положением, в котором он препятствует жидкости протекать из канала в камеру через порт, и вторым положением, в котором он позволяет жидкости течь из канала в камеру через порт. Двигатель, размещенный в канале и выполненный с возможностью двигать клапан между первым положением и вторым положением. Движимый компонент скважинного инструмента, к примеру шарошечные головки скважинного расширителя, подвижно сообщающийся с его корпусом и выполненный с возможностью перехода между нерабочим и рабочим состояниями в ответ на приток жидкости через порт в камеру. Скважинный приемник, сообщающийся с двигателем и выполненный с возможностью приема сигнала из удаленного места. Причем сигнал управляет одним или более действиями двигателя для перемещения клапана между первым и вторым положениями. Технический результат заключается в повышении эффективности скважинного инструмента. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 34 ил.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при подземном ремонте скважин, оборудованных фонтанным лифтом, электроцентробежными или иными насосами. Технический результат - повышение эффективности способа за счет возможности подъема скважинного насоса для ремонта и проведения профилактических мероприятий без воздействия на пласт. По способу применяют проходную пакерную установку с якорным механизмом. Установка включает аварийное разъединительное устройство, клапанный узел с седлом под шарик и механизм предотвращения выброса шарика в надпакерное пространство. Имеются блоки телеметрии и сброса шариков, непосредственно закрепленные к нижней части электропогружного насоса. По команде с устья сбрасывают шарик и избыточным давлением устанавливают его в седло клапанного узла. При этом сообщение с продуктивным пластом осуществляют повторным созданием избыточного давления в надпакерном пространстве и продавливанием шарика на забой скважины. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх