КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК E21B34/06 

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для защиты скважин от открытого фонтанирования на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа.

Известен управляемый клапан-отсекатель фирмы "Backer" США. Клапан включает в себя корпус, шаровой затвор и подпружиненный гидропривод. Клапан обеспечивает надежное перекрытие прохода насосно-компрессорных труб. Однако при заклинивании втулки создается аварийная ситуация, т.к. проход клапана может быть перекрыт шаром и скважину невозможно заглушить путем подачи раствора ниже клапана.

Наиболее близким техническим решением является клапан-отсекатель с тарельчатым затвором по а. с. N 1222821 кл. E 21 B 34/06, опубл. 7.04.86, входящий в состав комплекса управляемых клапанов-отсекателей. Указанный клапан-отсекатель имеет корпус, тарельчатый затвор, уравнительный клапан, шток, который удерживается в верхнем положении пружиной, а в нижнем удерживается за счет давления жидкости в кольцевой камере, образованной верхней частью штока и корпусом.

Данный клапан-отсекатель с тарельчатым затвором-захлопкой отличается простотой конструкции и не создает аварийной ситуации при заклинивании штока, так как затвор-заслонка при закрытии всегда может открыться при подаче раствора в скважину. Однако при характерном медленном перемещении штока клапана возможна поломка оси затвора-захлопки при воздействии потока газа на площадь затвора-захлопки.

Целью данного изобретения является повышение надежности путем предотвращения поломки оси тарельчатого затвора.

Указанная цель достигается тем, что клапан-отсекатель снабжен втулкой и распорной пружиной, шток с поршнем выполнен из двух частей - верхней в виде верхнего штока и нижней в виде нижнего штока, втулка закреплена в нижней части верхнего штока, распорная пружина размещена между верхним и нижним штоками, корпус имеет буртик для упора втулки в конце хода поршня, а верхний и нижний штоки установлены с возможностью взаимодействия друг с другом через втулку.

Анализ отобранных в результате поиска патентных, информационных и каталожных материалов по клапанам-отсекателям по фондам областной универсальной научной библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. оно является новым. Кроме того, данное устройство не следует явным образом из уровня техники, т. е. имеет изобретательский уровень.

Данная конструкция вызвана к жизни постоянными отказами во время эксплуатации из-за поломок оси тарельчатого затвора вследствие заклинивания штока клапана-отсекателя.

В настоящее время комплекс подземного скважинного оборудования с клапаном-отсекателем данной конструкции проходит промышленные испытания на Елшанском подземном хранилище газа АО "Югтрансгаз" и далее, после сдачи ведомственной комиссии, намечается серийный выпуск.

Следовательно, предлагаемый клапан-отсекатель обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежом.

Клапан-отсекатель состоит из корпуса 1, верхнего штока 2, нижнего штока 3, буртика 4, тарельчатого затвора 5 с осью 6, пружины 7, распорной пружины 8, втулки 9, кольцевой гидравлической камеры 10 и трубки подвода жидкости 11.

Клапан-отсекатель работает следующим образом.

При подаче жидкости (масла) в кольцевую гидравлическую камеру 10 через трубку подвода жидкости 11 верхний шток 2 перемещается вниз, сжимает распорную пружину 8 и через втулку 9 и пружину 7 нижний шток 3 перемещается тоже вниз до тех пор, пока втулка 9 не упрется в буртик 4. При этом нижний шток 3 нажимает на тарельчатый затвор 5 и последний, поворачиваясь на оси 6, открывается. Нижний шток 3 фиксирует тарельчатый затвор 5 в открытом положении.

При сбросе жидкости (масла) из полости под действием пружины 7 и распорной пружины 8 верхний шток 2 перемещается вверх и усилие передается на нижний шток 3, который также перемещается вверх. Как только конец нижнего штока 3 освободит тарельчатый затвор 5, последний, поворачиваясь на оси 6, воздействует на торец нижнего штока 3, который сжимает пружину 7, перемещается вверх, не препятствуя закрытию затвора 5. Таким образом предотвращается поломка оси 6 тарельчатого затвора 5.

Данное техническое решение позволяет разработать простой и надежный клапан-отсекатель для защиты скважин от открытого фонтанирования.

Использование: изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для защиты скважин от открытого фонтанирования на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа. Сущность изобретения: клапан-отсекатель содержит корпус. В корпусе установлен подпружиненный шток с поршнем, выполненный из верхнего и нижнего штоков. Имеется кольцевая гидравлическая подкамера, сообщенная с трубкой подвода жидкости. В нижней части верхнего штока закреплена втулка. Между верхним и нижним штоками размещена распорная пружина. В конце хода поршня втулка упирается в буртик, выполненный в корпусе. Верхний и нижний штоки взаимодействуют друг с другом через втулку. Тарельчатый затвор переходит в открытое положение при подводе жидкости в кольцевую гидравлическую камеру. Использование изобретения повышает поломки тарельчатого затвора. 1 ил.

Клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный в корпусе подпружиненный шток с поршнем, кольцевую гидравлическую камеру, сообщенную с трубкой подвода жидкости, и тарельчатый затвор, выполненный с возможностью перехода в открытое положение при подводе жидкости в кольцевую гидравлическую камеру, отличающийся тем, что он снабжен втулкой и распорной пружиной, шток с поршнем выполнен из двух частей - верхней в виде верхнего штока и нижней в виде нижнего штока, втулка закреплена в нижней части верхнего штока, распорная пружина размещена между верхним и нижним штоками, корпус имеет буртик для упора втулки в конце хода поршня, а верхний и нижний штоки установлены с возможностью взаимодействия друг с другом через втулку.