КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ СКВАЖИННОГО НАСОСА

КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ СКВАЖИННОГО НАСОСА


RU (11) 2066400 (13) C1

(51) 6 F04B47/02, F16K15/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94015517/06 
(22) Дата подачи заявки: 1994.04.27 
(45) Опубликовано: 1996.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Родпатис К.Ф., Полторацкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности.- М.: Энергоатомиздат, 1989, с.55, с.455, рис. 2б. 2. Патент СССР № 1790737, кл. F 03 B 47/02, 1983. 
(71) Заявитель(и): Жирновское нефтегазодобывающее управление 
(72) Автор(ы): Гомер В.В.; Садчиков А.В.; Тулаев Ю.В. 
(73) Патентообладатель(и): Жирновское нефтегазодобывающее управление 

(54) КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ДЛЯ СКВАЖИННОГО НАСОСА 

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности. Сущность изобретения: содержит открытый снизу цилиндр 1, подвижный внутри него плунжер 2 в виде стакана, шток 3 с диском на конце. В цилиндре выполнены выкидные отверстия в стенке под острым углом к оси клапана и разгрузочное отверстие в крышке. Шток пропущен через сальник в крышке цилиндра и имеет средство для фиксации в сальнике, например, выступ, что позволяет фиксировать плунжер в рабочем положении и исключить его самопроизвольное закрывание, например, при аварийной остановке насоса. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти скважинными погружными насосами.

Известны обратные клапаны для скважинных насосов, имеющие тарельчатую форму и взаимодействующие с седлом (например, К.Ф.Роддатис и А,Н.Полторацкий. Справочник по котельным установкам малой производительности. М. Энергоатомиздат, 1989, с. 55, с. 455, рис. 2б) [1]

Эти клапаны ненадежны вследствие малой площади контакта тарелки с седлом. При воздействии песка, соли, попутных газов и т.п. рабочие поверхности клапана быстро выходят из строя либо нарушается их контакт вследствие коррозионного или абразивного воздействия, налипания, газовой кавитации и др.

Наиболее близким к описываемому является клапан, обратный для скважинного насоса, содержащий корпус-цилиндр с фланцем на входе, выкидным и разгрузочным отверстиями, выполненными радиально в его стенке, подпружиненный внутри корпуса плунжер с замкнутой внутренней полостью и двумя взаимно перпендикулярными поверхностями уплотнения, одна из которых образована с внутренней проточкой фланца, а вторая с цилиндром, связанный с плунжером шток, пропущенный через герметичную крышку цилиндра посредством сальника (патент СССР N 1790737, кл. F04B 47/02, 1989 г.) [2]

В этом устройстве отсутствует фиксация плунжера в рабочем положении, более того, предусмотрен возврат в исходное (закрытое) положение при отключении насоса. При установке клапана совместно с погружным насосом внутри колонны насосно-компрессорных труб, при аварийном отключении насоса и закрытии соответственно клапана внутри колонны образуется пустота. В результате чего при последующем запуске насоса возможна перегрузка и выход из строя его электродвигателя. Кроме того, столб жидкости под клапаном может пойти в обратном направлении, что приведет к работе насоса в турбинном режиме.

Техническая задача, решаемая описываемым изобретением, заключается в обеспечении фиксации клапана в открытом положении и, как следствие, повышении надежности работы погружного насоса.

Согласно изобретению, поставленная задача решается тем, что в клапане, обратном для скважинного насоса, содержащем корпус-цилиндр с входным, выкидным и разгрузочным отверстиями, плунжер с двумя взаимно перпендикулярными плоскостями уплотнения и штоком, пропущенным через крышку цилиндра посредством сальника, в нем плунжер выполнен в виде стакана, выкидные отверстия расположены под острым углом к горизонту (либо оси клапана), а разгрузочные выполнены в крышке цилиндра, при этом шток снабжен средством для фиксации в верхнем положении и диском, смонтированным на его свободном конце.

На чертеже, на фиг. 1, показан общий вид предлагаемого клапана, продольный разрез.

Клапан содержит открытый снизу корпус-цилиндр 1, внутри которого установлен с возможностью перемещения плунжер 2, выполненный в виде стакана, открытого снизу. На плунжере 2 жестко закреплен шток 3 с горизонтальным диском 4 на свободном конце. Шток 3 пропущен через глухое дно 5 цилиндра посредством сальникового уплотнительного узла 6. В боковой стенке цилиндра 1 между крайними положениями (I) и (II) плунжера 2 выполнены выкидные отверстия 7, ось которых расположена под острым углом к горизонту (90o a к продольной оси клапана), составляющим оптимально 45o-50o. В крышке 5 выполнено по меньшей мере одно разгрузочное отверстие 8.

Клапан работает следующим образом.

Для установки клапана в скважине его закрепляют на резьбовом штуцере 9, имеющем проходной канал А, проточку Б под установку цилиндра 1 и проточку Г под заплечики 10 цилиндра. В проточку Б устанавливают опорное кольцо 11 с проходным отверстием В, меньшим внутреннего диаметра Д плунжера 2. До упора на кольцо 11 устанавливают цилиндр 1, при этом плунжер 2 находится в нижнем положении (I) и также взаимодействует с кольцом 11 своим торцом 12, образуя горизонтальную кольцевую поверхность уплотнения, а между сопрягаемыми поверхностями плунжера 2 и цилиндра 1 образована вторая поверхность уплотнения, перпендикулярная к первой.

Штуцер 9 в сборе с клапаном присоединяют посредством резьбы к концу колонны насосно-компрессорных труб 13, а зазор между торцом последней и кольцевым заплечиком 10 уплотняют, например, посредством мягкой прокладки или герметика. Нижний конец штуцера соединяют с насосом.

Колонну насосно-компрессорных труб вместе с погружным насосом (на чертеже не показан) и обратным клапаном опускают в скважину, при этом клапан находится в закрытом положении (I) (на чертеже показано пунктиром), и для предотвращения его самопроизвольного открывания внутрь колонны заливают расчетное количество жидкости, например пластовой воды, которая через отверстие 8 попадает внутрь цилиндра 1 и прижимает плунжер 2 к кольцу 11, при этом вес столба жидкости должен быть не менее 1,2 пластового давления.

После опускания насоса на заданную глубину колонну 13 опрессовывают, при этом герметичность в клапане обеспечивается за счет двух вышеупомянутых взаимно перпендикулярных поверхностей уплотнения.

Запускают насос, продукт поступает в полость цилиндра 1 и плунжера 2, перемещая последний в верхнее положение (II), при этом открываются отверстия 7 и продукт выбрасывается в полость насосно-компрессорных труб и через них на поверхность, причем за счет выполнения плунжера 2 в виде стакана, а отверстий 7 под углом к горизонту максимально снижается сопротивление движению жидкости и воздействие последней на рабочую поверхность 12 плунжера 2.

При временной остановке насоса плунжер 2 не опустится, поскольку он находится в равновесии под действием столба жидкости снизу через отверстия 7 и сверху через отверстие 8, при этом сила трения штока 3 по сальниковой набивке 14 удерживает шток и вместе с ним плунжер в установившемся положении. Для увеличения силы трения увеличивают набивку 14 либо снабжают шток фиксирующим выступом 15 или впадиной.

Поскольку клапан остается открытым, не происходит прерывание столба жидкости (продукта) в колонне 13.

При необходимости закрыть клапан прокачивают жидкость сверху вниз, последняя воздействует на диск 4 и перемещает плунжер до упора в кольцо 11 и удерживает его в закрытом положении до следующего включения насоса. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Обратный клапан для скважинного насоса, содержащий цилиндр с входным, выкидным и разгрузочным отверстиями, плунжер с двумя взаимно перпендикулярными поверхностями уплотнения и штоком, пропущенным с возможностью перемещения через сальник, закрепленный в крышке цилиндра, отличающийся тем, что плунжер выполнен в виде стакана, выкидные отверстия выполнены в стенке цилиндра между крайними положениями плунжера под острым углом к оси клапана, а разгрузочное отверстие в крышке цилиндра, при этом шток снабжен средством для фиксации в верхнем положении и диском, закрепленным на его свободном конце.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru