Патент на изобретение №2315172

(54) МЕЖФЛАНЦЕВЫЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН УСТЬЕВОЙ НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию для систем поддержания пластового давления и входит в устьевую арматуру нагнетательных скважин. Технический результат – повышение надежности работы обратного клапана. Межфланцевый обратный клапан устьевой нагнетательной арматуры состоит из катушкообразного корпуса с центральным отверстием под обратный клапан, снабженного торцевыми кольцевыми уплотнительными выступами под соответствующие канавки. Последние выполнены в переднем и заднем соединительных фланцах трубопровода устьевой нагнетательной арматуры. При этом в качестве обратного клапана использована клапанная пара глубинного штангового насоса, рабочее положение которой находится в пределах положительного значения угла наклона ее оси к горизонтали. Клапанная пара состоит из шарика, размещенного в клапанной клетке с центральным и периферийными проходными каналами с возможностью продольного перемещения на величину хода клапана, и седла. Последнее зафиксировано седлодержателем со стороны переднего соединительного фланца трубопровода устьевой нагнетательной арматуры, снабженного расточкой под дискообразный фильтр. В последнем со стороны межфланцевого разъема трубопровода устьевой нагнетательной арматуры предусмотрен внутренний кольцевой буртик. 2 ил.

Известен обратный клапан К 01 65/26-21 (1., стр.13), содержащий подпружиненный к седлу тарельчатый клапан с центральным входным и периферийными выходными каналами для рабочей жидкости. Главным недостатком этой конструкции клапана является наличие быстроподдающейся коррозии пружины, что в конечном итоге определяет срок службы клапана в целом.

По конструктивным и функциональным признакам наиболее близким аналогом (прототипом) является обратный клапан К 02 65/40×21 (1, стр.13), катушкообразный корпус которого снабжен центральным отверстием под обратный клапан, торцевыми кольцевыми уплотнительными втулками под соответствующие канавки, выполненные в переднем и заднем соединительных фланцах трубопровода устьевой нагнетательной арматуры.

Тарельчатый клапан с пластмассовой и уплотнительной оболочкой подвешен на шарнире с возможностью открытия и закрытия под воздействием струи рабочей жидкости.

К недостаткам этого клапана относится то, что подвеска преждевременно срывается с шарнира, а уплотнительная оболочка клапана в результате химической реакции и механического взаимодействия с рабочей средой приходит в негодность, что приводит к разгерметизации клапанного узла.

Кроме того, анализ результатов эксплуатации обратных клапанов показывает на то, что по причине недостаточной фильтрации рабочей жидкости проходные каналы таких клапанов, а также штуцерного устройства забиваются всякого рода мусором (куски полиэтиленовой футеровки, крупные частицы механических примесей).

Ставится техническая задача – повышение надежности работы обратного клапана.

Для достижения поставленной задачи межфланцевый обратный клапан устьевой нагнетательной арматуры, состоящий из катушкообразного корпуса с центральным отверстием под обратный клапан, снабженного торцевыми кольцевыми уплотнительными выступами под соответствующие канавки, выполненные в переднем и заднем соединительных фланцах трубопровода устьевой нагнетательной арматуры, выполнен так, что в качестве обратного клапана использована клапанная пара глубинного штангового насоса, рабочее положение которой находится в пределах положительного значения угла наклона ее оси к горизонтали, состоящая из шарика, размещенного в клапанной клетке с центральным и периферийными проходными каналами с возможностью продольного перемещения на величину хода клапана, и седла, зафиксированного седлодержателем со стороны переднего соединительного фланца трубопровода устьевой нагнетательной арматуры, снабженного расточкой под дискообразный фильтр, причем в последнем со стороны межфланцевого разъема трубопровода устьевой нагнетательной арматуры предусмотрен внутренний кольцевой буртик.

На фиг.1 изображен продольный разрез обратного клапана по линии А-А на фиг.2; на фиг.2 – разрез по линии Б-Б на фиг.1.

Обратный клапан состоит из катушкообразного корпуса 1 (фиг.1) с центральным отверстием для прохождения технологической жидкости и установки клапанного узла. Катушкообразный корпус 1 снабжен торцевыми кольцевыми уплотнительными выступами 2 под соответствующие канавки, выполненные в переднем 3 и заднем 4 соединительных фланцах трубопровода 5 устьевой арматуры (не показана), смонтированных на шпильках 6.

В качестве обратного клапана использована клапанная пара глубинного штангового насоса, состоящая из шарика 7, размещенного в клапанной клетке 8 (фиг.1, 2) с центральным 9 и периферийными 10 проходными каналами с возможностью продольного перемещения на величину хода клапана, и седла 11, зафиксированного седлодержателем 12 на прокладке 13 со стороны переднего соединительного фланца 3 трубопровода устьевой нагнетательной арматуры. Передний соединительный фланец 3 снабжен расточкой под дискообразный фильтр 14, у которого со стороны межфланцевого разъема трубопровода устьевой нагнетательной арматуры предусмотрен внутренний кольцевой буртик 15, за который зацепляется фильтр при его снятии, например, загнутым лопаточным концом монтировки.

Рабочее положение обратного клапана находится в пределах положительного значения угла наклона его оси к горизонтали (0-180°), тогда как естественное положение клапана в глубинном штанговом насосе – вертикальное (под углом 90° к горизонтали).

Технологическая жидкость подается на вход в обратный клапан со стороны переднего соединительного фланца 3 через дискообразный фильтр 14 и, проходя через седло 11, под действием потока смещает шарик 7 на расстояние рабочего хода клапана, при этом центральное отверстие 9 клапанной клетки 8 закрывается шариком 7, а периферийные ее каналы 10 открываются для технологической жидкости. Имеющийся различного рода мусор собирается перед фильтром в рабочей полости переднего соединительного фланца 3 с трубопроводом 5. В случае отключения насосного агрегата (не показан) технологическая жидкость под давлением пласта начинает течь в обратном направлении, при котором шарик под действием потока жидкости, проходящей через центральное отверстие 9, передвигается к седлу 11, что приводит к срабатыванию обратного клапана.

После отработки положенного срока обратный клапан подвергается техническому осмотру. Для этого необходимо снять давление в устьевой нагнетательной арматуре, расслабить шпильки 6, а две из последних снять с фланцев 3, 4 для извлечения клапана в сборе с корпусом 1 и фильтра 14. Устьевая нагнетательная арматура очищается от накопившегося перед дискообразным фильтром 14 мусора. Отворачивается седлодержатель 12, снимаются седло 11 с шариком 8, которые подвергаются сначала визуальному контролю, а потом испытанию на герметичность.

Необходимо отметить, что клапан (седло-шарик) изготавливается в различных исполнениях по металлу (нержавеющая сталь, кобальтовый сплав, карбидное исполнение), что соответствует тем условиям, в которых работает обратный клапан. В зимнее время при остановках необходимо иметь некоторое движение технологической жидкости, чтобы последняя не замерзала. А для этого требуется, чтобы обратный клапан имел некоторый пропуск, т.е герметичность как таковая и не требуется. Это приводит к мысли о том, что для устьевой нагнетательной арматуры в качестве обратного клапана допустимо применение клапанной пары глубинного штангового насоса, бывшей в употреблении.

Межфланцевый обратный клапан устьевой нагнетательной арматуры в сочетании с дискообразным фильтром повышает надежность конструкции.

Формула изобретения

Межфланцевый обратный клапан устьевой нагнетательной арматуры, состоящий из катушкообразного корпуса с центральным отверстием под обратный клапан, снабженного торцевыми кольцевыми уплотнительными выступами под соответствующие канавки, выполненные в переднем и заднем соединительных фланцах трубопровода устьевой нагнетательной арматуры, отличающийся тем, что в качестве обратного клапана использована клапанная пара глубинного штангового насоса, рабочее положение которой находится в пределах положительного значения угла наклона ее оси к горизонтали, состоящая из шарика, размещенного в клапанной клетке с центральным и периферийными проходными каналами с возможностью продольного перемещения на величину хода клапана, и седла, зафиксированного седлодержателем со стороны переднего соединительного фланца трубопровода устьевой нагнетательной арматуры, снабженного расточкой под дискообразный фильтр, причем в последнем со стороны межфланцевого разъема трубопровода устьевой нагнетательной арматуры предусмотрен внутренний кольцевой буртик.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.04.2008

Извещение опубликовано: 27.09.2009 БИ: 27/2009