Результат интеллектуальной деятельности: Клапан

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначена для слива жидкости из колонны насосно-компрессорных труб перед подъемом их из скважины.

Из существующего уровня техники известен спускной клапан (патент на изобр. RU №2116408, МПК Е03D 1/30, автор Пискун Л.Ф. опубл. 2707.1998), включающий клапан в виде сильфона, седло смывной трубки, шток с кнопкой спуска, соединенный со скобой резьбовым креплением. Известный спускной клапан имеет значительные габаритные размеры и поэтому не может устанавливаться внутри колонны труб.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является спускной клапан (книга Никишенко С.Л. «Нефтепромысловое оборудование», учебное пособие, 2-е издание, издательство «Ин-Фолио», г. Волгоград, 2008, стр. 231, рис. 4.70), содержащий патрубок, штуцер, выполненный с отверстием, с резьбой на наружной боковой стенке, с удлиненным концом, где имеется отверстие, и с цилиндрической головкой с шестигранным отверстием. Недостатком прототипа является то, что он используется только один раз. Штуцер выполнен за одно целое с удлиненным концом, который ломается при ударе ломика, сбрасываемого сверху колонны труб. Из-за слома удлиненного конца штуцера клапан выходит из строя.

Задачей изобретения является повышение работоспособности путем увеличения срока службы клапана. Поставленная задача решается тем, что в клапане, содержащем патрубок, штуцер, выполненный с отверстием, с резьбой на наружной боковой стенке, с удлиненным концом, где имеется отверстие, и с цилиндрической головкой с шестигранным отверстием, новым является то, что он снабжен шариком, при этом штуцер выполнен из двух отдельных частей, одна из которых - в виде удлиненного конца с шарообразным выступом, а другая в виде ответной части штуцера со сферической стенкой для герметичного прилегания шарообразного выступа, причем удлиненный конец штуцера выполнен с возможностью поворота вниз под действием шарика, причем центр шарообразного выступа лежит на оси удлиненного конца штуцера, причем отверстие на удлиненном конце штуцера просверлено от свободного торца до центра шарообразного выступа и этот конец штуцера выступает от сферической стенки штуцера в полость патрубка, причем на боковой стенке отверстия штуцера между сферической стенкой и дном шестигранного отверстия цилиндрической головки нарезана внутренняя резьба, куда завернута втулка, выполненная с наружной резьбой, с двумя радиальными пазами на одном торце и выпуклой сферической стенкой на другом торце, причем сферической стенкой втулка упирается на стенку шарообразного выступа и закрывает в транспортном положении спускного клапана радиальные отверстия, выполненные на этом выступе, причем полости радиальных отверстий выступа сообщаются с полостью отверстия удлиненного конца штуцера.

На фиг. 1 изображен общий вид клапана в разрезе; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б фиг. 1; на фиг. 4 - вид А фиг. 1, поясняющий принцип работы устройства.

Клапан содержит патрубок 1 и штуцер 2, выполненный с отверстием 3, с резьбой 4 на наружной боковой стенке, с удлиненным концом 5, где имеется отверстие 6, и с цилиндрической головкой 7 с шестигранным отверстием 8. Клапан снабжен шариком 9. При этом штуцер 2 выполнен из двух отдельных частей, одна из которых - в виде удлиненного конца 10 с шарообразным выступом 11, а другая в виде ответной части 12 штуцера со сферической стенкой 13 для герметичного прилегания шарообразного выступа 11. Удлиненный конец 10 штуцера выполнен с возможностью поворота вниз под действием шарика 9. Для этого удлиненный конец 10 штуцера выполнен с такой длиной, чтобы расстояние а между его свободным торцом и внутренней стенкой 14 патрубка 1 было меньше диаметра шарика 9. Наружный диаметр d этого конца 10 штуцера должен быть выбран таким, чтобы расстояние s от внутренней стенки 14 патрубка 1 было меньше диаметра шарика 9. Расстояние s измеряется при расположении удлиненного конца 10 соосно штуцеру 2. При таких расстояниях s и а обеспечивается взаимодействие шарика 9 с удлиненным концом 10 штуцера для поворота этого конца штуцера вниз. Центр шарообразного выступа 11 лежит на оси удлиненного конца 10 штуцера. Отверстие 6 на удлиненном конце 10 штуцера просверлено от свободного торца до центра шарообразного выступа 11. Удлиненный конец 10 штуцера выступает от сферической стенки штуцера в полость патрубка 1. На боковой стенке отверстия 3 штуцера 2 между сферической стенкой 13 и дном шестигранного отверстия 8 цилиндрической головки 7 нарезана внутренняя резьба 15. Туда завернута втулка 16, выполненная с наружной резьбой, с двумя радиальными пазами 17 на одном торце и выпуклой сферической стенкой 18 на другом торце. Радиальные пазы 17 служат для завертывания втулки 16 на внутреннею резьбу 15 штуцера 2 с помощью отвертки. Сферической стенкой 18 втулка 16 упирается на стенку шарообразного выступа 11 и закрывает в транспортном положении клапана радиальные отверстия 19, выполненные на этом выступе 11. Полости радиальных отверстий 19 выступа 11 сообщаются с полостью отверстия 6 удлиненного конца 10 штуцера.

Принцип работы клапана заключается в следующем. В колонну насосно-компрессорных труб, соединенную нижним концом с патрубком 1, сверху сбрасывают шарик 9. Он, падая вниз, встречается с удлиненным концом 10 штуцера и поворачивает его вниз (как изображено на фиг. 4) относительно центра шарообразного выступа 11. При этом полости радиальных отверстий 19, находящиеся в нижней части шарообразного выступа 11, сообщаются с полостью отверстия 6 удлиненного конца 10 штуцера. Из-за этого жидкость из полости колонны насосно-компрессорных труб через отверстие 6 удлиненного конца 10 штуцера 2, радиальные отверстия 19 выступа 11, отверстие 3 штуцера 2 и шестигранное отверстия 8 цилиндрической головки 7 поступает в затрубное пространство скважины. Далее колонна насосно-компрессорных труб вместе с клапаном извлекается из скважины.

В предложенном клапане сообщение полостей колонны труб и затрубного пространства осуществляется поворотом удлиненного конца штуцера вниз, который происходит под действием шарика. При этом удлиненный конец штуцера клапана не ломается и поэтому он служит многократно для спуска жидкости с колонны насосно-компрессорных труб. В прототипе штуцер ломается от удара ломика при каждом спуске жидкости с колонны насосно-компрессорных труб. Поэтому, по сравнению с прототипом, в предложенном клапане повышается работоспособность.

Список использованной информации: патент на изобр. RU №2116408, МПК Е03D 1/30, автор: Пискун Л.Ф. опубл. 2707.1998;

книга Никишенко С.Л. «Нефтепромысловое оборудование», учебное пособие, 2-е издание, издательство «Ин-Фолио», г. Волгоград, 2008, стр. 231, рис. 4.70.