КЛАПАН ОБРАТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ Российский патент 2020 года по МПК F16K15/04 E21B34/06 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в нефтяной промышленности, а именно во внутрискважинном оборудовании при добыче пластовой жидкости, профилактических работах, промывке и освоении скважин.

Известен обратный клапан содержащий корпус с верхней и нижней внутренней присоединительной резьбой, подвижный ступенчатый стакан со сквозными отверстиями на наружной поверхности которого выполнена кольцевая проточка в которой установлена эластомерная кольцевая прокладка, муфта для регулировки поджатия пружины, защитное уплотнение поджатое пробкой, запорный элемент в виде шарика. (Патент РФ №2391592, MПК F16K 15/04, дата публикации 10.06.2010 г.)

Недостатком известного обратного клапана является низкая надежность при эксплуатации из-за возможности попадания твердых частиц содержащихся в пластовой жидкости, в зазор между ступенчатым стаканом, а также при перемещении ступенчатого стакана вниз защитное уплотнение под силой сжатия пробкой будет выдвигаться в продольные отверстия, а при подъеме ступенчатого стакана будет срезана часть уплотнения нижними торцами продольных отверстий, что приведет к нарушению герметизации, наличие пружины в конструкции ведет к дополнительным энергетическим затратам при промывочном режиме работы клапана.

Известен клапан обратный реверсивный содержащий цилиндрический корпус из двух полукорпусов со ступенчатым отверстием в котором установлен ступенчатый цилиндрический клапанный модуль с кольцевыми зазорами образованными внутренней поверхностью полукорпусов и наружной поверхностью ступеней соответственно. В модуле выполнены равнонаправленные отверстия, соединенные с непересекающимися наклонными ассиметричными клапанами соответственно размеры и количество которых зависит от проходного сечения клапана обратного реверсивного. В отверстиях установлены кольцевые седла и запорные элементы (шарики) образующие клапаны прямого и обратного действия соответственно. Клапанный модуль снабжен ограничителем осевого перемещения шарика. В ограничителе выполнены отверстия для прохода жидкости. Шарик поджат пружиной посредством упора в котором выполнено ступенчатое отверстие для размещения шарика и продольные отверстия для прохода жидкости. Для регулирования сжатия пружины второй конец ее снабжен регулировочной гайкой, установленной с помощью резьбового соединения в полукорпусе. (Патент RU 2449192 C1).

Недостатком известного клапана обратного реверсивного является повышенная сопротивляемость прохождению промывочной жидкости через клапан из-за поджатия шарика пружиной. Кроме того, попадание твердых частиц между спиралями пружины и внутренней стенкой корпуса будет препятствовать сжатию пружины, что приведет к увеличению гидравлического сопротивления потоку промывочной жидкости. А также недостатком известного клапана является ограничитель с отверстиями и шарик, размещенный на выходе проходного канала, которые оказывают сопротивление прохождению пластовой жидкости, к тому же жидкость ударяется о преграды, вызванные тором регулировочной гайки и торцом упора возникает встречное торможение потоку.

Задача изобретения - разработка конструкции клапана обратного реверсивного обеспечивающего надежность работы и снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости.

Данная задача решается за счет того, что клапан обратный реверсивный содержит цилиндрический корпус с присоединительной резьбой на концах, в корпусе выполнены две резьбы, нижняя для крепления седла для запорного элемента выполненного в виде стального шарика, а верхняя резьба для крепления ограничителя подъема шарика. Седло для шарика выполнено с конусным углублением обращенным к входному отверстию седла. В ограничителе подъема шарика выполнен выходной канал, параллельно выходному каналу выполнена радиусная канавка которая нависает над шариком и защищает его от вертикального воздействия промывочной жидкости, а также способствует его перемещению в верхнюю часть полости, при этом сила реакции струи удерживает шарик в верхней части полости весь период прохождения жидкости через клапан обратный реверсивный.

Элементы клапана выполнены из твердых материалов (металл, пластик и т.д.)

Сущность изобретения поясняется чертежами на которых изображено: на фиг. 1 - общий вид клапана обратного реверсивного; на фиг. 2 - вид клапана обратного реверсивного при рабочем режиме; на фиг. 3 - вид клапана обратного реверсивного при остановочном режиме; на фиг. 4 - вид клапана обратного реверсивного при промывочном режиме

Клапан обратный реверсивный содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительными резьбами на концах, резьбу 2 и 8, седло для запорного элемента 3, входное отверстие 4, конусное углубление 5, стенку конусного углубления 6, шарик 7, ограничитель подъема шарика 9, выходной канал 10, радиусную канавку 11, полость 12.

Клапан обратный реверсивный работает в трех режимах эксплуатации: рабочем, остановочном, промывочном.

При включении насоса добываемая жидкость через входное отверстие 4 воздействует давлением на шарик 7, при этом шарик ударяется о радиусную канавку 11, котораяя способствует его перемещению в полость 12 образованной стенкой корпуса и радиусной канавкой и сила реакции струи добываемой жидкости удерживает шарик в полости 12 весь период прохождения жидкости через клапан обратный реверсивный.

При остановочном режиме клапан обратный реверсивный работает следующим образом. При остановке насоса давление в полости 12 падает и шарик падает на седло, перекрывает входное отверстие при этом выполняет роль обратного клапана находящегося в трубопроводной трассе.

При промывочном режиме клапан обратный реверсивный работает следующим образом. При включении насоса промывочная жидкость под давлением превышающим давление жидкости находящейся в вертикальном трубопроводе поступает в выходной канал 10, жидкость встречает преграду в виде наклонной стенки конусного углубления 5 при этом возникает гидравлический удар по шарику 7 который перемещается в полость 12 и сила реакции струи промывочной жидкости удерживает шарик в полости 12 весь период прохождения промывочной жидкости через клапан обратный реверсивный.

Частично нависая над входным отверстием 4 шарик 7 омывается потоком жидкости как при рабочем режиме, так и при промывочном режиме, что способствует снижению сопротивления потоку жидкости.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в нефтяной промышленности, а именно во внутрискважинном оборудовании при добыче пластовой жидкости, профилактических работах, промывке и освоении скважин. Клапан обратный реверсивный содержит цилиндрический корпус с присоединительной резьбой на концах, в корпусе выполнены две резьбы, нижняя для крепления седла для запорного элемента, выполненного в виде стального шарика, а верхняя резьба для крепления ограничителя подъема шарика. Седло для шарика выполнено с конусным углублением, обращенным к входному отверстию седла. В ограничителе подъема шарика выполнен выходной канал, параллельно выходному каналу выполнена радиусная канавка, которая нависает над шариком и защищает его от вертикального воздействия промывочной жидкости, а также способствует его перемещению в верхнюю часть полости, при этом сила реакции струи удерживает шарик в верхней части полости весь период прохождения жидкости через клапан обратный реверсивный. Изобретение направлено на повышение надежности, на снижение гидравлического сопротивления и энергетических затрат при прокачке жидкости. 4 ил.

Клапан обратный реверсивный, содержащий цилиндрический корпус с присоединительной резьбой на концах, а также запорный элемент в виде шарика, отличающийся тем, что в цилиндрическом корпусе выполнено две резьбы, в нижней закреплено седло для запорного элемента в виде шарика, а в верхней резьбе ограничитель подъема шарика, седло для шарика выполнено с конусным углублением, обращенным к входному отверстию седла, в ограничителе подъема шарика выполнен выходной канал, параллельно выходному каналу выполнена радиусная канавка, которая нависает над шариком.