Устройство дренажное



Устройство дренажное
Устройство дренажное
Устройство дренажное
Устройство дренажное
Устройство дренажное
Устройство дренажное
Устройство дренажное

 


Владельцы патента RU 2632349:

Самбурова Анастасия Александровна (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройствам для дренирования, и может быть использовано для дренирования жидкости со скважин при подземном способе добычи нефти. Устройство содержит верхнюю и нижнюю камеры, имеющие разъемное соединение, отверстие в торце крышки верхней камеры закрыто рассекателем на опорах. В стенке верхней камеры расположено отверстие бокового отвода. Поплавок в полости верхней камеры соединен штоком сквозь дроссельную перегородку с клапанным узлом, расположенным в нижней камере. Нижний наконечник штока оснащен двойным клапаном, малый клапан находится внутри большого, при этом малый клапан выполнен в виде полого цилиндра со сквозными отверстиями в стенках с возможностью перемещения вдоль стенок внутри большого клапана с одной степенью свободы по общей вертикальной оси. В нижней торцевой крышке установлена втулка сброса, в центральном отверстии которой жестко установлено седло; на торцевой поверхности втулки сброса по внешнему диаметру установлена гильза с отверстиями в цилиндрической стенке, верхний торцевой край которой соединен с дроссельной перегородкой. Технический результат заключается в повышении безопасности за счет обеспечения устройством дренажным плавной регулировки выхода жидкости. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройствам для дренирования, и может быть использовано для дренирования жидкости со скважин при подземном способе добычи нефти.

Заявляемое устройство устанавливается непосредственно на устья скважин и автоматизирует процесс спуска жидкости из скважин без выделения вредных паров и газов в атмосферу, где могут находиться люди. Заявляемое устройство устраняет выход пара и попутных газов в рудничную атмосферу при эксплуатации подземных скважин, Основная цель создания устройства - автоматизация процесса эксплуатации скважин без присутствия людей, без выхода пара и газов из скважины, что позволяет повысить безопасность при данной технологической операции.

В настоящее время дренирование скважин производится с такой частотой, которую позволяют технические и технологические возможности при данной операции. Однако при использовании заявляемого устройства такое понятие, как частота дренирования просто уйдет за ненадобностью, т.к. этот процесс будет автоматическим и непрерывным на всем участке времени работы скважин.

При существующем уровне техники для дренирования жидкости со скважин при подземном способе добычи нефти наиболее часто используются два типа устройств: клапан поплавковый с компенсатором верхнего расположения с вертикальным поплавком и клапан поплавковый рычажный с горизонтальным поплавком.

Известный клапан поплавковый с компенсатором верхнего расположения с вертикальным поплавком (фиг. 11) оснащен компенсатором верхнего расположения 37 без плавной регулировки жидкости, состоит из корпуса 37, клапана 35, направляющих 32, поршневого компенсатора 29, 30, 37 штока 36. Вход жидкости происходит через втулку 31, дренаж через клапан 35. Недостатком известной конструкции является низкая надежность из-за попадания абразива на рабочую поверхность втулки 37, что приводит к заклиниванию поршня 30. Также важным недостатком является то, что в известной конструкции нет плавной регулировки выхода жидкости, вследствие чего происходит утечка пара и попутных газов вместе с жидкостью, что повышает пожароопасность, что особенно важно при подземном способе добычи нефти.

Известный клапан поплавковый рычажный с горизонтальным поплавком (фиг. 12) состоит из корпуса 46, поплавка 38, кулисы 39, двух разнонаправленных клапанов 40, 41. Вход жидкости происходит через присоединительный фланец (45), выход через разнонаправленные клапаны 40, 41. Поплавок одним концом закреплен на кулисе 39, которая со степенью свободы закреплена на опоре 44, к кулисе также крепятся два штока 42, 43, управляющие работой клапанов 40, 41. Недостатками известной конструкции является засорение песком (запескованность) большой части корпуса, что уменьшает рабочий ход поплавка 38, вследствие чего клапаны 40, 41 не закрываются полностью и происходит утечка пара и попутных газов. Также недостатком являются большие габаритные размеры устройства, усложняющие его монтаж.

Основным недостатком указанных выше известных дренажных устройств является отсутствие возможности плавной регулировки выхода жидкости, что приводит к утечке паров и попутных газов, повышающих пожароопасность, создающих необходимость ручного управления процессом дренирования.

Недостатки известных устройств устраняет заявляемое техническое решение.

Цель изобретения - повысить надежность и долговечность устройства дренажного, а также повысить безопасность его применения за счет устранения утечки паров и попутных газов при работе устройства, путем плавной регулировки выхода жидкости.

Техническая задача - добиться плавной регулировки выхода жидкости при дренировании, что устранит утечку пара и попутных газов вместе с жидкостью и позволит автоматизировать процесс, сделав его непрерывным.

Указанная техническая задача решается за счет конструкции устройства дренажного, путем разделения рабочей зоны устройства на две камеры и за счет плавной регулировки выхода жидкости из клапанного узла при помощи двух клапанов малого и большого в широком диапазоне за счет дросселирующего клапана. Заявляемая конструкция состоит из двух камер цилиндрической формы с разными диаметрами, разделенных между собой дроссельной перегородкой с несколькими отверстиями. Рабочие камеры смонтированы между собой при помощи фланцевого соединения. Верхняя камера разделена по горизонтали на две части, соединенные между собой фланцами на болтовом соединении. Сверху верхняя камера герметично, например методом сварки, закрыта крышкой в виде круглой пластины и имеет центральное отверстие с резьбовым соединением (верхний отвод). С внутренней части камеры напротив отверстия приварен рассекатель на четырех опорах. В боковой стенке корпуса верхней камеры ниже уровня рассекателя приварена трубка малого диаметра с резьбой (боковой отвод), на которой может быть установлен вентиль (шаровой кран). В рабочей зоне верхней камеры установлен саморегулирующийся элемент управления (поплавок), соединенный штоком сквозь дроссельную перегородку через втулку с клапанным узлом. Рабочая зона нижней камеры содержит клапанный узел, расположенный внутри гильзы. Клапанный узел содержит два клапана разного диаметра; малый находится внутри большого с возможностью перемещения вдоль стенок большого клапана с одной степенью свободы по вертикальной оси. Нижний малый клапан выполнен в виде полого цилиндра со сквозными продольными прорезями стенок и утолщением вокруг торцевого отверстия - так называемой «юбкой» клапана. Гильза, выполненная в виде полого цилиндра с отверстиями, расположена по центру рабочей зоны нижней камеры. В нижнюю часть гильзы вкручена втулка сброса (дренажа) с запрессованным в нее седлом. Втулка сброса с седлом через отверстие нижней крышки герметично смонтирована (например, сваркой) со стенками корпуса нижней камеры и зафиксирована крепежным элементом (гайкой).

Дренирование с применением заявляемого устройства осуществляется следующим образом. Через верхний отвод жидкость попадает на рассекатель, фильтрующий крупные механические примеси, потом, пройдя через верхнюю камеру, где находится поплавок, она протекает через дроссельную перегородку и попадает в нижнюю камеру, где при высоком уровне жидкости в верхней камере поплавок поднимается вверх (верхнее положение) и при помощи штока, открывается вначале малый клапан, и если его пропускной способности не хватает, то открывается и большой клапан, при этом малый клапан передвигается внутри большого клапана и вместе с ним по общей вертикальной оси. Далее жидкость через втулку сброса попадает в приемные емкости. Как только уровень жидкости в верхней камере понизился, поплавок опускается и закрывает клапаны (нижнее положение). Клапанный узел нижней камеры является основным сливным отверстием жидкости, выступает в роли дросселирующего узла. Частично роль дросселя играет малый клапан, для уменьшения усилия требуемого на открытие слива, а далее двойная конструкция из клапанов регулирует поток жидкости для поддержания в нижней камере уровня жидкости, играющей роль гидрозатвора.

Устройство дренажное предназначено для слива жидкостей с содержанием мелкодисперсных механических примесей до 5% и предотвращением выхода в атмосферу их газообразных фаз и попутных газов.

Технический результат - повышение безопасности дренирования за счет обеспечения устройством дренажным плавной регулировки выхода жидкости.

Технический результат достигается за счет конструкции устройства дренажного, включающего корпус, поплавок, втулки, шток, клапаны, отличающегося тем, что корпус включает верхнюю и нижнюю камеры, имеющие разъемное соединение, отверстие отвода в торце крышки верхней камеры с внутренней стороны закрыто рассекателем на опорах; ниже уровня рассекателя в стенке верхней камеры расположено отверстие бокового отвода, поплавок в полости верхней камеры соединен штоком сквозь дроссельную перегородку с клапанным узлом, расположенным в нижней камере, нижний наконечник штока оснащен двойным клапаном, малый находится внутри большого, при этом малый клапан выполнен в виде полого цилиндра со сквозными отверстиями в стенках с возможностью перемещения вдоль стенок большого клапана с одной степенью свободы по общей вертикальной оси; в нижней торцевой крышке, зафиксированной крепежным элементом, установлена втулка сброса, в центральном отверстии которой жестко неразъемно установлено седло; на торцевой поверхности втулки сброса по внешнему диаметру установлена гильза с отверстиями в цилиндрической стенке, верхний торцевой край которой соединен с дроссельной перегородкой. Корпус верхней камеры разделен по горизонтали на две части, имеющие разъемное фланцевое соединение. Корпус верхней и нижней камеры выполнен в виде полого цилиндра. Малый клапан выполнен в виде полого цилиндра со сквозными отверстиями в стенках в виде продольных пазов и утолщением стенки цилиндра на торце.

Техническое решение поясняют изображения на фиг. 1-12.

Фиг. 1. Устройство дренажное в сборе, общий вид.

Фиг. 2. Устройство дренажное в разрезе А-А.

Фиг. 3. Нижняя часть устройства дренажного в разрезе.

Фиг. 4. Нижняя камера в разрезе.

Фиг. 5. Устройство дренажное в разрезе, схема движения потоков жидкости при использовании устройства.

Фиг. 6. Схема расположения клапанов при работе: нижнее положение.

Фиг. 7. Схема расположения клапанов при работе: среднее положение.

Фиг. 8. Схема расположения клапанов при работе: верхнее положение.

Фиг. 9. Клапанный узел в изометрии (3D) в разрезе.

Фиг. 10. Малый клапан в изометрии (3D).

Где 1 - корпус верхней камеры;

2 - корпус нижней камеры;

3 - верхний отвод;

4 - фланец;

5 - боковой отвод;

6 - поплавок;

7 - рассекатель;

8 - опора рассекателя;

9 - крышка верхняя;

10 - крепежный элемент (болт);

11 - крепежный элемент (гайка);

12 - дроссельная перегородка;

13 - гайка нижней крышки;

14 - втулка сброса (дренажа);

15 - шток;

16 - клапан большой;

17 - клапан малый;

18 - крышка нижняя;

19 - отверстия в дроссельной перегородке;

20 - кольцо уплотнительное;

21 - корпус направляющей втулки;

22 - втулка направляющая;

23 - наконечник;

24 - гайка направляющей втулки;

25 - гильза (втулка с отверстиями);

26 - отверстия в стенках гильзы;

27 - седло клапана;

28 - уплотнительное кольцо.

Фиг. 11. Известный клапан дренажный поплавковый с вертикальным поплавком, где:

29 - резинка уплотнения поршня;

30 - поршень;

31 - втулка бокового отвода;

32 - направляющие;

33 - поплавок;

34 - корпус;

35 - клапан;

36 - шток;

37 - втулка верхнего отвода.

Фиг. 12. Известный клапан дренажный поплавковый с горизонтальным поплавком, где:

38 - поплавок;

39 - кулиса;

40 - клапан;

41 - клапан;

42 - шток;

43 - шток;

44 - опора;

45 - присоединительный фланец;

46 - корпус.

Пример осуществления.

Устройство состоит из двух камер цилиндрической формы с разными диаметрами, разделенных между собой дроссельной перегородкой 12 с несколькими отверстиями 19. Рабочие камеры смонтированы между собой при помощи фланцевого соединения 4. Камера 1 по горизонтали разделена на две части, имеющие между собой разъемное фланцевое соединение 4. В верхней части камеры 1 герметично, например методом сварки, установлена верхняя крышка 9 в виде пластины из листа металла, в которой расположен верхний отвод 3, оснащенный втулкой с резьбовым соединением. С внутренней части камеры напротив отверстия отвода 3 приварен рассекатель 7 на четырех опорах 8. В стенке верхней части камеры 1 ниже уровня рассекателя 7 к боковому отводу 5 приварена трубка малого диаметра с резьбой. В процессе применения в дальнейшем на нее устанавливают вентиль (шаровой кран). Также в верхней камере 1 установлен саморегулирующийся элемент управления (поплавок) 6, соединенный штоком 15 сквозь дроссельную перегородку 12 через втулку с клапанным узлом.

Рабочие зоны верхней 1 и нижней 2 камер разделены дроссельной перегородкой 12, выполненной в виде шайбы с несколькими сквозными отверстиями 19. Шток 15 через втулку с уплотнением в дроссельной перегородке 12 связывает поплавок 6 с клапанным узлом нижней камеры 2. Нижняя камера содержит 2 корпус и клапанный узел, расположенный внутри гильзы 25, выполненной в виде полого цилиндра со сквозными отверстиями в стенках. Клапанный узел состоит из малого 17 и большого 16 клапанов. Малый клапан 17 выполнен в виде полого цилиндра с продольными сквозными отверстиями в стенках, жестко связан со штоком поплавка одним торцевым отверстием и имеет утолщение стенки на другом торце. Сквозные отверстия в стенках малого клапана 17 ориентированы вдоль вертикальной оси. Малый клапан 17 расположен внутри большого 16 с одной степенью свободы и при работе перемещается вдоль общей вертикальной оси. Седло клапана (клапанного узла) 27 располагается в нижней крышке 18 нижней камеры 2, которое представляет собой заглушку в виде пластины, приваренную по периметру торца к корпусу нижней камеры 2. Седло клапанного узла 27 жестко зафиксировано, например запрессовано, в нижнюю крышку 18.

Устройство работает следующим образом. Через верхний отвод 3 жидкость попадает на рассекатель 7, потом, пройдя через верхнюю камеру 1, где находится поплавок 6, она протекает через дроссельную перегородку 12 и попадает в нижнюю камеру 2, где при высоком уровне жидкости в камере 1 поплавок 6 поднимается вверх (верхнее положение фиг. 8) и при помощи штока 15 открывается вначале малый клапан 17, и если его пропускной способности не хватает, то открывается большой клапан 16, далее жидкость сливается в приемные емкости. При понижении уровня в верхней камере 1 поплавок 6 опускается и закрывает клапаны 16, 17 (нижнее положение фиг. 6). Клапанный узел нижней камеры 2 является основным сливным отверстием жидкости, т.е. выступает в роли дросселирующего узла. Частично роль дросселя играет малый клапан 17, для уменьшения усилия требуемого на открытие слива, а далее двойная конструкция из клапанов регулирует поток жидкости для поддержания в нижней камере 2 уровня жидкости, которая играет роль гидрозатвора.

Устройство дренажное предназначено для слива жидкостей с содержанием мелкодисперсных механических примесей до 5% и предотвращением выхода в атмосферу их газообразных фаз и попутных газов.

1. Устройство дренажное, включающее корпус, поплавок, втулки, шток, клапаны, отличающееся тем, что корпус содержит верхнюю и нижнюю камеры, имеющие разъемное соединение; отверстие отвода в торце крышки верхней камеры закрыто рассекателем на опорах; ниже уровня рассекателя в стенке верхней камеры расположено отверстие бокового отвода; поплавок в полости верхней камеры соединен штоком сквозь дроссельную перегородку с клапанным узлом, расположенным в нижней камере, нижний наконечник штока оснащен двойным клапаном, малый клапан расположен внутри большого, при этом малый клапан выполнен в виде полого цилиндра со сквозными отверстиями в стенках с возможностью перемещения вдоль стенок внутри большого клапана с одной степенью свободы по общей вертикальной оси; в нижней торцевой крышке, зафиксированной крепежным элементом, установлена втулка сброса, в центральном отверстии которой жестко неразъемно установлено седло; на торцевой поверхности втулки сброса по внешнему диаметру установлена гильза с отверстиями в цилиндрической стенке, верхний торцевой край которой соединен с дроссельной перегородкой.

2. Устройство дренажное по п.1, отличающееся тем, что корпус верхней камеры разделен по горизонтали на две части, имеющие разъемное фланцевое соединение.

3. Устройство дренажное по п.1, отличающееся тем, что корпус верхней и нижней камеры выполнен в виде полого цилиндра.

4. Устройство дренажное по п.1, отличающееся тем, что малый клапан выполнен со сквозными отверстиями в стенках в виде продольных пазов и утолщением стенки цилиндра на торце.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применена для фонтанной, газлифтной эксплуатации скважин, эксплуатации скважин глубинно-насосными установками, комбинированной эксплуатации, в частности для перепуска избыточного давления газовой среды и отсечения нефтегазоводяной скважинной жидкости.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для отвода из гидравлических сетей скоплений газо-воздушной среды, препятствующей бесперебойной работе гидравлического оборудования.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к штуцерам гидравлических впускных и выпускных клапанов для дозированной подачи жидкости в заполняемую емкость, и предназначено для использования в системах наполнения водой различного рода емкостей, в частности смывных бачков для унитаза.

Изобретение относится к клапанным устройствам для выпуска воды из резервуара и, в частности, может быть использовано в санитарной технике в смывных бачках для слива воды в унитаз.

Изобретение относится к области санитарно-технической арматуры, а именно к клапанам для заполнения емкостей по уровню. .

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано в смывных бачках, применяемых для промывки унитазов и напольных чаш. .

Изобретение относится к поплавковому клапану, устанавливаемому в масляном либо топливном баке летательного аппарата и предназначенному для автоматизации процесса заправки баков рабочими жидкостями при подготовке самолета к полету либо в полете, например при заправке самолета топливом в воздухе.

Изобретение относится к области гидравлики, в частности к поплавковым запорным устройствам, и предназначено для обеспечения длительной и надежной работы преимущественно унитазов без вредных утечек воды.

Изобретение относится к сливным бачкам, а также касается сливных механизмов, предназначенных для использования в бачках различных типов. .

Изобретение относится к клапанным устройствам для насосов перекачки, расположенных на устье скважины. Устройство содержит корпус с приемной емкостью и с крышкой и поплавок, образующие в своей совокупности клапан для стравливания газа.

Изобретение относится к нефтедобывающей области и предназначено для ручного и автоматического переключения направления потока нефти в автоматизированных групповых замерных установках от подводящих патрубков со скважины на замерное устройство.

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть применено в манифольде добычной устьевой арматуры. Клапан содержит полый корпус с подводящими патрубками основного компонента и сбрасываемого компонента и отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, в котором размещен, с пересечением его перпендикулярно оси внутренней полости, запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части.

Изобретение относится к технике нефтедобывающей промышленности, в частности к струйным насосам, и может быть применено для перепуска затрубного газа в выкидную линию при добыче нефти с высоким давлением насыщения нефти газом в скважинах, эксплуатируемых погружными насосными установками.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования, преимущественно, в качестве переключателя скважин в групповых замерных установках объектов нефтедобычи.

Изобретение относится к устьевым регулирующим устройствам для эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Клапан состоит из двух полукорпусов с подводящим и отводящим каналами, в которых выполнены проточки и установлены седла.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в трубопроводной арматуре. Клапан содержит корпус с присоединительными патрубками для основного компонента и сбрасываемого газообразного компонента, крышку клапана, установленную на корпусе клапана.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть применено для защиты газовых и нефтяных фонтанирующих скважин при критическом изменении давления в отводящем трубопроводе.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в добывающих скважинах для снижения давления сепарированного попутного газа в затрубном пространстве и повышения притока нефти из пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования, преимущественно, в качестве переключателя скважин в групповых замерных установках объектов нефтедобычи.
Наверх