Клапан для удаления газа из погружного насоса



Клапан для удаления газа из погружного насоса
Клапан для удаления газа из погружного насоса
Клапан для удаления газа из погружного насоса
Клапан для удаления газа из погружного насоса

 


Владельцы патента RU 2508489:

Закрытое акционерное общество "Новомет-Пермь" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружному оборудованию для добычи нефти с высоким содержанием газа. Клапан содержит корпус 1, запорный элемент 10 в виде шара, неподвижно закрепленный внутри корпуса 1 полый шток 8 с седлом 11 в верхней части и сквозными радиальными каналами под седлом 11, ограничитель движения шара вверх, подпружиненный подвижный полый поршень 2, расположенный на внешней образующей полого штока 8 с возможностью перекрывать и открывать радиальные каналы 12 и 13 полого штока 8. Полый шток 8 закреплен с помощью муфты 6, снабженной осевыми отверстиями 7. В качестве ограничителя движения шара использована крышка 9 с буртами, а полый поршень 2 выполнен с радиальными каналами в нижней части. Изобретение облегчает запуск погружного насоса после аварийной остановки, что сокращает ежегодные затраты на обслуживание и ремонт, и позволяет проводить опрессовку НКТ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружному оборудованию для добычи нефти с высоким содержанием газа.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с присоединительными резьбами, муфту для регулировки поджатия пружины, защитное уплотнение с пробкой, шарик в качестве запорного элемента, подвижный ступенчатый стакан, имеющий возможность осевого перемещения в направляющих и центрирующих отверстиях муфты и пробки, снабженный сквозными радиальными отверстиями и осевым ступенчатым отверстием, в месте сопряжения разных диаметров которого выполнено седло для шарика, перемещающегося внутри отверстия большего диаметра (Патент РФ №2391592, E21B 34/00, 2008). Клапан предназначен для удержания жидкости в НКТ при выключении погружного насоса, а также обеспечивает возможность принудительного удаления газа из насоса после срыва подачи по газу путем закачки жидкости с поверхности.

Недостатками данного клапана является отсутствие возможности автоматического удаления газа из насоса и проведения опрессовки НКТ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является клапан для удаления газа из погружного насоса, содержащий корпус с присоединительными резьбами, состоящий из верхней, средней и нижней частей, шар в качестве запорного элемента, пружину, неподвижный полый шток с седлом в верхней части и сквозными радиальными каналами под седлом, ограничитель движения шара вверх, расположенный в верхней части корпуса и выполненный в виде цанги, подпружиненный подвижный полый поршень с буртом, расположенный на внешней образующей полого штока с возможностью перекрытия и открытия радиальных каналов, упор для движения поршня вверх (Патент РФ №104618, E21B 34/06, 2011).

Недостатком этой конструкции является сложность удаления газа из насоса при срыве подачи по газу и ограниченные функциональные возможности, в частности отсутствие возможности выполнить опрессовку НКТ.

Предлагаемое изобретение решает задачу автоматического удаления нерастворенного газа из насоса после срыва подачи по газу, а также позволяет осуществлять опрессовку НКТ.

Указанная задача решается тем, что в клапане для удаления газа из погружного насоса, содержащем корпус, запорный элемент в виде шара, полый шток с седлом и сквозными радиальными каналами в верхней части, который неподвижно закреплен в корпусе с помощью резьбы, ограничитель движения шара вверх, подпружиненный полый поршень, перемещающийся на полом штоке с возможностью закрытия и открытия радиальных каналов, согласно изобретению полый шток закреплен с помощью муфты, снабженной осевыми отверстиями, в качестве ограничителя движения шара использована крышка с буртами, а полый поршень выполнен с радиальными отверстиями в нижней части.

Подвижный полый поршень может быть подпружинен пружиной, установленной вокруг полого штока между торцами буртов и подвижного поршня. В некоторых вариантах исполнения подвижный полый поршень подпружинен верхней и нижней пружинами, причем верхняя пружина установлена в свободном состоянии, а нижняя - в сжатом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично представлен заявляемый клапан в статическом положении, на фиг.2 - клапан при работающем насосе; на фиг.3 - вид клапана при остановке насоса после срыва подачи по газу; на фиг.4 - вид клапана при опрессовке НКТ.

Клапан состоит из корпуса 1, подвижного в осевом направлении полого поршня 2 с радиальными отверстиями 3, выполненными в нижней части (фиг.1). Снизу поршень 2 поддерживается пружиной 4, сверху подпружинен пружиной 5. Возможно применение клапана, оснащенного как одной пружиной 4 или 5, так и двумя вместе. В нижней части корпуса 1 установлена муфта 6, встроенная с помощью наружной резьбы, что обеспечивает возможность регулирования ее перемещения в осевом направлении. Под подвижным поршнем 2 и подклапанным пространством в муфте 6 выполнены осевые отверстия 7, служащие для выравнивания давления. Поршень 2 расположен на внешней образующей неподвижного полого штока 8, представляющего собой цилиндр с наружной резьбой на концах для соединения с муфтой 6 и навинчивания крышки 9. Внутри полого штока 8 для посадки запирающего элемента 10, выполненного в виде шара, сформировано седло 11, ниже и выше которого выполнены радиальные каналы 12 и 13 соответственно. Поршень 2 имеет возможность перемещаться вдоль полого штока 8 с перекрытием радиальных каналов 12. Крышка 9 служит ограничителем движения шара 10 вверх. Пружина 5 расположена вокруг полого штока 8 на уровне радиальных каналов 12 между торцами буртов крышки 9 и подвижного поршня 2.

Клапан работает следующим образом.

При включении насоса (не показан) перекачиваемая жидкость, содержащая растворенный газ, поступает из ЭЦН в полый шток 8, поднимает запирающий элемент 10 до упора в крышку 9 и через радиальные каналы 13 попадает в НКТ, откуда выводится на поверхность (фиг.2). При этом напор, создаваемый насосом, действует через осевые каналы 7 на подвижный поршень 2 и удерживает его в положении, обеспечивающем перекрытие радиальных каналов 12 в полом штоке 8. Пружина 4 в это время находится в свободном состоянии, а пружина 5 - в сжатом состоянии.

Если произошел залповый выброс газа в насос, то ЭЦН отключается по срыву подачи по газу (см. фиг.3). Запирающий элемент 10 под действием гидростатического давления столба жидкости в колонне НКТ опускается в седло 11 и перекрывает отверстие внутри полого штока 8. Гидростатическое давление столба жидкости одновременно действует на подвижный поршень 2, пружина 5 переходит в свободное состояние, а пружина 4 сжимается и поршень 2 перемещается вниз, при этом происходит гидравлическое совмещение отверстий 3 в поршне 2 и каналов 12 в полом штоке 8. Скопившийся под клапаном газ выходит в НКТ через канал, образованный радиальными отверстиями 3 и каналами 12, а насос через входной модуль заполняется жидкостью, поступающей из пласта, что делает возможным его перезапуск.

При проведении опрессовки колонны НКТ (см. фиг.4) создается избыточное давление в устье скважины. Запирающий элемент 10 перемещается в седло 11 и перекрывает течение жидкости через полый шток 8. Подвижный поршень 2 перемещается в нижнее положение, тем самым перекрывает отверстия 3 и каналы 12 в полом штоке 8, что обеспечивает герметичность устройства и сохранение давления при опрессовке НКТ, при этом пружина 5 находится в свободном состоянии, а пружина 4 максимально сжата.

Таким образом, предложенная конструкция клапана для удаления газа облегчает запуск погружного насоса после аварийной остановки, что сокращает ежегодные затраты на обслуживание и ремонт и позволяет проводить опрессовку НКТ.

1. Клапан для удаления газа из погружного насоса, содержащий корпус, запорный элемент в виде шара, неподвижно закрепленный внутри корпуса полый шток с седлом в верхней части и сквозными радиальными каналами под седлом, ограничитель движения шара вверх, подпружиненный подвижный полый поршень, расположенный на внешней образующей полого штока с возможностью перекрывать и открывать радиальные каналы полого штока, отличающийся тем, что полый шток закреплен с помощью муфты, снабженной осевыми отверстиями, в качестве ограничителя движения шара использована крышка с буртами, а полый поршень выполнен с радиальными отверстиями в нижней части.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что подвижный полый поршень подпружинен пружиной, находящейся в свободном состоянии и установленной вокруг полого штока между торцами буртов и подвижного поршня.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, подвижный полый поршень подпружинен верхней и нижней пружинами, причем верхняя пружина установлена в свободном состоянии, а нижняя - в сжатом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контейнерам для любых целей, особенно - для мусора, и к больничным тележкам, также для любых целей, особенно - для мусора. .

Клапан // 2470210

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к внутрискважинному эксплуатационному оборудованию, и предназначено для использования при добычи нефти, промывке и освоения скважины.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в нефтяной промышленности, в частности во внутрискважинном эксплуатационном оборудовании при добыче пластовой жидкости, профилактических работах, промывке и освоении скважины.

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.

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 нефтяному машиностроению и может быть использовано в многоступенчатых центробежных погружных насосах для откачки пластовой жидкости с высоким содержанием газа.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления погружными электродвигателями как асинхронными, так и вентильными, применяемых при нефтедобыче, а также в других областях народного хозяйства.

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы, а также в процессе длительной эксплуатации скважины.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружным электронасосным агрегатам, используемым для добычи нефти и откачки воды из скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружным электронасосным агрегатам, используемым для добычи нефти и откачки воды из скважин.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин. Модульная секция фильтра погружного насосного агрегата состоит из головки, основания, корпуса с отверстиями, фильтроэлемента, вала с подшипниками, каждый из которых содержит подвижную и неподвижную втулки, составляющие пару трения.

Изобретение относится к погружному оборудованию и предназначено для удаления механических примесей из скважинной жидкости, поступающей на прием электроцентробежного насоса.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям электродвигателей с большим отношением длины к диаметру, используемых для привода в погружных скважинных насосных агрегатах.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при добыче нефти из скважин. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в штанговых глубинных насосах. .
Наверх