Результат интеллектуальной деятельности: КЛАПАН ОБРАТНЫЙ ШТАНГОВЫЙ

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к добычи флюидов из скважины штанговыми винтовыми насосами.

Известен клапан обратный (патент РФ №2300685, МПК F16K 15/02, F16K 15/06, опубл. 10.06.2007 г.), содержащий корпус, запорный элемент, расположенный на оси корпуса, в корпусе с одной стороны выполнен центральный канал для протока жидкости с конической поверхностью, с другой стороны выполнены выточка и буртик с опорной поверхностью, между буртиком и конической поверхностью выполнена камера, а запорный элемент выполнен с каналами гидравлической связи и с поверхностями, соответствующими упомянутым поверхностям, и установлен с возможностью перемещения в камере корпуса и перекрытия центрального канала для протока жидкости при взаимодействии конических поверхностей запорного элемента и корпуса.

Недостатками клапана обратного являются сложность конструкции, неудобство монтажа и обслуживания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является клапан обратный (№2379566, МПК F16K 15/04, опубл. 20.01.2010), который используется со штанговыми и электроцентробежными насосами, включает корпус, седло, запорный элемент. Последний установлен в ограничителе с конусными отверстиями, переходящими в конусные расточки. При использовании со штанговым винтовым насосом, обратный клапан возможно установить только ниже приемной части глубинно-насосного оборудования.

Недостатки обратного клапана в сочетании с штанговым винтовым насосом заключаются в сложности конструкции, отсутствии возможности открытия обратного клапана для обеспечения прямой промывки глубинно-насосного оборудования.

При эксплуатации штанговых винтовых насосов после остановки происходит падение столба рабочей жидкости, находящейся в колонне насосно-компрессорных труб, что несет с собой ряд негативных последствий:

- возможность отворота штанг,

- резкие изменения забойного давления,

- долговременное ожидание подачи рабочей жидкости при запуске,

- излишнее расходование электроэнергии,

- износ проточных полостей штангового винтового насоса от механических примесей, осаждающихся из колонны НКТ.

Для предотвращения данных недостатков необходимо применение обратного клапана, принимая во внимание специфические особенности штангового винтового насоса, а именно наличие штангового привода вдоль колонны насосно-компрессорных труб.

Техническим результатом изобретения являются упрощение конструкции, возможность перевода клапана обратного штангового в открытое положение с поверхности для обеспечения прямой промывки глубинно-насосного оборудования, осуществление его расклинивания без подъема глубинно-насосного оборудования.

Технический результат достигается тем, что клапан обратный штанговый, включающий седло, запорный элемент, согласно изобретению, запорный элемент выполнен в виде цилиндра с отверстием под штангу, нижняя часть которого имеет сферическую форму, и состоит из двух частей, стягиваемых вокруг штанги с помощью шпилек, при этом седло имеет форму усеченного конуса и составляет с муфтой, расположенной на нижнем конце насосно-компрессорной трубы, единое целое.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен клапан обратный штанговый в рабочем положение, на фиг.2 - представлен клапан обратный штанговый в закрытым положение, на фиг.3 - представлен клапан обратный штанговый в открытым с поверхности положении.

Клапан обратный штанговый, установленный в насосно-компрессорной трубе (НКТ) 1, включает запорный элемент 2, выполненный в виде цилиндра с отверстием под штангу 3, нижняя часть которого имеет сферическую форму, и седло 4, которое имеет форму усеченного конуса и выполнено в виде муфты. Запорный элемент 2 состоит из двух частей, стягиваемых вокруг штанги 3 с помощью шпилек.

Седло 4 крепится к муфте НКТ (5) с помощью резьбового соединения, которая представляет собой стальное изделие с резьбой на двух концах. Штанги 3 соединены между собой с помощью муфты штанговой (6), которая представляет собой стальное изделие с резьбой на двух концах.

Устройство работает следующим образом.

После включения насоса рабочая жидкость поступает к запорному элементу 2. Под действием давления рабочей жидкости запорный элемент 2 поднимается с седла 4 и перемещается по штанге 3 по направлению потока, обеспечивая открытое положение клапана обратного штангового. При остановке насоса запорный элемент 2 под давлением столба рабочей жидкости опускается в седло 4, образуя плотный контакт, тем самым предотвращая обратный поток рабочей жидкости.

При поднятии колонны штанг запорный элемент 2 заходит в зацепление с муфтой штанговой 6, что приводит к фиксации в открытом положении, обеспечивая возможности прямой промывки забоя скважины и расклинивания без подъема глубинно-насосного оборудования.

Такая конструкция позволяет:

- установку клапана обратного штангового на необходимой глубине выше секции штангового винтового насоса;

- предотвращать резкие знакопеременные изменения забойного давления;

- производить более плавное снижение уровня воды;

- расклинивать клапан без подъема глубинно-насосного оборудования;

- проводить прямую промывку забоя;

- экономить электроэнергию, потребляемую для повторного поднятия столба рабочей жидкости.