Скважинный клапан-отсекатель

Скважинный клапан-отсекатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и,724699

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.е

Е 21В 43/00 (22) Заявлено 09.11.78 (21) 2681681/22-03 с присоединением заявки №вЂ”

Государствеипмй комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (53) УДК 622.276.5 (088.8) по делам изобретений и OTKpblTNH (72) Авторы изобретения

В. Я. Протасов, Н. H. Кусайко и В. В. Шестаков (71) Заявитель Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов (54) СКВАЖИННЫЙ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для перекрытия ствола скважин.

Известен скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, седло, затвор, выполненный в виде подпружиненного тарельчатого клапана, подпружиненный шток (1).

Недостатком такого клапана-отсекателя является его недостаточная надежность на закрытие при изменении величины расхода добываемого продукта, например газа, в сторону увеличения. Затвор при этом устанавливается под углом к направлению потока газа, изменяется схема сил, действующих на затвор, и их величина. За затвором в результате отрыва струи образуется область беспорядочного вихревого движения. В этой области давление понижается, в результате возникают дополнительные, непредусматриваемые расчетом силы, так как струя газа, встречаясь с затвором, оказывает дополнительное давление, обусловленное изменением направления течения на поверхности затвора, обращенной навстречу потоку. Следовательно, увеличивается давление затвора на концевой участок штока и происходит заклинивание ее в отверстии седла. Появившаяся точка опоры (точка соприкосновения внутренней поверхности затвора с пебром концевого участка подвижного штока) превращает затвор в рычаг первого рода. При дальнейшем увеличении расхода газа затвор, как правило, сминает концевой участок штока и разрушает ось, на которой

5 крепится к корпусу, и при прекращении потока газа падает на забой.

Наиболее близким решением из известных является скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, седло, затвор, вы10 полненный в виде подпружиненного тарельчатого клапана, шток, установленный с возможностью взаимодействия с затвором (2).

Недостатком известного клапана-отсекателя является низкая надежность его рабо15 ты из-за того, что при изменении расхода газа затвор также сминает концевой участок штока, разрушает ось, на которой крепится к корпусу.

Целью изобретения является повышение

20 надежности работы клапана-отсекателя.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе на уровне затвора и в нижней части штока выполнены отверстия.

На фиг. 1 изображен скважинный клапан25 отсекатель в открытом положении; на фиг.

2 — то же, в закрытом положении.

Клапан-отсекатель содержит корпус 1, в котором размещены шток 2, седло 3.

Внутри штока 2 установлена диафрагма 4.

30 В нижней части корпуса 1 в отверстии 5

724699 размещен затвор 6, выполненный в виде тарельчатого клапана, подпружиненного пружиной 7 и имеющего ось 8. В нижней части штока 2 и в корпусе 1 на уровне затвора 6 выполнены отверстия 9 и 10. Между штоком

2 и седлом 3 размещены уплотнения 11.

Клапан-отсекатель работает следующим образом.

При аварийном расходе, например, газа на диафрагме 4 образуется перепад давления, превышающий величину перепада, на который настроен клапан.

Шток 2 с диафрагмой 4 перемещается вверх и освобождает затвор 6. Затвор 6, вращаясь вокруг оси 8, садится на седло 3 и закрывает отверстие. Клапан закрыт.

Благодаря тому что корпус на уровне затвора 6 и нижняя часть штока 2 выполнены с отверстиями, эффект от беспорядочного вихревого движения за затвором и, как следствие, понижение давления в этой области отсутствуют. Значит и отсутствуют рост давления затвора на нижнюю часть штока и все последствия, о которых говорилось выше.

Впуск газа внутрь клапана-отсекателя через вновь образованные отверстия обеспечивает давление на поверхность затвора, обращенную к потоку, достаточное только для вращения затвора вокруг оси 8. Эффект от сужения газовой струи при увеличении угла поворота затвора компенсируется дополнительным притоком газа в полость затвора через отверстия в корпусе и штоке.

Преимуществом клапана-отсекателя является то, что при увеличении расхода добываемого продукта предупреждается сминание нижней части штока, разрушение оси, на которой крепится затвор, и падение по10 следней на забой.

Формула изобретения

Скважинный клапан-отсекатель, содержа15 щий корпус, седло, затвор, выполненный в виде подпружиненного тарельчатого клапана, шток, установленный с возможностью взаимодействия с затвором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения на20 дежности работы клапана-отсекателя, в корпусе на уровне затвора и в нижней части штока выполнены отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Зайцев Ю. В. и др. Оборудование для предотвращения открытых фонтанов нефтяных и газовых скважин. М., «Недра», 1973, с. 37.

2. Скважинные клапаны отсекатели. Об30 зор. М., ВНИИЭГазпром, 1972, с. 7, рис. 2.

724699

Рис. 2

Риа.1

Составитель В. Борискина

Техред А. Камышникова Корректор О. Данишева

Редактор 3. Ходакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 360/4 Изд. № 207 Тираж 626 Подписное, НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5