Результат интеллектуальной деятельности: КЛАПАН ШИРОКОПРОХОДНОЙ СКВАЖИННОГО ПЛУНЖЕРНОГО НАСОСА

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности, в частности к скважинным штанговым плунжерным насосам, применяемым для добычи нефти.

Известен клапан плунжерного скважинного насоса, состоящий из корпуса, седла, затвора в виде шарика и клети, имеющий вырезы для прохождения откачиваемой жидкости [1]. Недостатком конструкции клапана является ненадежная герметизирующая способность, касание шарового затвора поверхности седла происходит по линейному принципу и поэтому незначительный износ и коррозия или попадание механической частицы приводит к разгерметизации клапанного узла.

Известен всасывающий клапан плунжерного скважинного штангового насоса [2], содержащий корпус, в котором размещено седло с опорными поверхностями, затвор с направляющим хвостовиком в виде втулки с лопастями. Затвор установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен подвижным кольцом, взаимодействующим с герметизирующим резиновым кольцом круглого сечения.

Недостатком данного клапана является недолговечность уплотнения клапана. Кроме этого, клапан не снабжен демпфирующим устройством, снижающим динамическую нагрузку на подвижное кольцо, также при всасывании жидкости затвор находится в канале корпуса над седлом, уменьшает сечение всасывающий линии насоса.

Целью изобретения является увеличение проходного канала клапана и всасывающей линии насоса, в целом увеличение подачи насоса.

Поставленная цель достигается тем, что корпус клапана выполнен заодно с седлом и упором, в нижней части имеет окно для всасывания жидкости, в верхней части - резьбу для присоединения насосом. Затвор герметизируется армированной высокопрочными нитями резиновым монолитным уплотнителем, меньший диаметр которого на 1 мм меньше нижнего диаметра седла, крепление уплотнителя затвора осуществляется резьбовым соединением прижима и затвора, для ограничения высоты подъема и обеспечения начального прижатия затвора корпус в нижней части имеет упор, затвор гайку, вращение затвора при посадке обеспечивается лопастями, установленными наклонно на прижиме.

На фиг. 1 приведен клапан широкопроходной скважинного плунжерного насоса. На фиг. 2 приведено сечение А-А.

Клапан широкопроходной скважинного плунжерного насоса состоит из корпуса 1, выполненного заодно с седлом 3 и упором 5, в нижней части имеет окна 4 для всасывания жидкости, в верхней части резьбу 2 для соединения клапана с насосом. Затвор 6 герметизируется армированной высокопрочными нитями резиновым монолитным уплотнителем 7. Нижний диаметр уплотнителя меньше нижнего диаметр седла на 1 мм. Крепление уплотнителя 7 осуществляется прижимом 8. Для этого предусмотрены отверстия 9 и 13. Начальное прижатие затвора 6 к седлу 3 осуществляется прижатием пружины 11, установленной в гнезде 10, гайкой 12. Высота поднятия затвора 6 регулируется расстоянием между торцом упора 5 и гайкой 12. Лопасти 14 служат для придания правого вращательного движения при посадке затвору за счет направления лопаток и создания гидравлических сил.

Принцип работы широкопроходного клапана заключается в следующем: клапан с помощью резьбы присоединяется к цилиндру глубинного насоса и опускается в скважину на колонне труб. Плунжер насоса опускается на штангах. При создании возвратно-поступательного движения плунжера происходит открытие и закрытие всасывающего и нагнетательного клапанов. При всасывании жидкости затвор 6 поднимается до касания гайки 12 упора 5. Жидкость всасывается по кольцевому сечению между внутренней поверхностью клапана и наружной поверхностью уплотнителя. В этом заключается широкопроходность клапана. При обратном ходе плунжера затвор садится на седло 3, отсекает обратный ход жидкости, этому способствует пружина 11. При обратном ходе плунжера - всасывание жидкости цикл повторяется.

Динамическая нагрузка при посадке затвора гасится за счет наличия монолитного уплотнителя, который садится на седло, в первую очередь, гасить динамическую нагрузку, затвор воспринимает нагрузку и передает седлу.

Литература

1. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. - М.: Недра, 1984.

2. Всасывающий клапан штангового скважинного насоса. RU 2011092 C1, МПК ⁷ F6K 15/02, 15.04.1994.