Клапанный узел нагнетательного трубопровода скважинного насоса Советский патент 1988 года по МПК F04D15/02 

но подвижный двухступенчатый поршень 12. Наружная поверхность нижней ступени большего диаметра уплотнена относительно поверхности 3 корпуса. Верхняя ступень 15 установлена с возможностью перекрытия окон 11 при крайне.м верхнем положении поршня 12. В ПК 9 м. б. установлена ак- сиа.льно подвижная кольневая перегородка с ограничителем и сквозным дросселируюш,им отверстием 18. При крайнем верхнем положении поршня 12 его верхняя ступень 15 перекрывает окна 11, предотвращая т. обр. утечку жидкости из нагнетательного трубопровода в затрубное пространство скважины. При пуске насоса жидкость, заполнявшая ПК 9, вытекает из нее при подъеме золотника медленно, дросселируясь в отверстиях 18 и 10, что создает эффект пуска насоса на «закрытую задвижку и уменьшает перегрузку двигателя. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности узла путем обеспечения предотвращения слива жидкости из нагнетательного трубопровода. В корпусе 1 ниже кольцевого выступа 2 на его внутренней поверхности 3 выполнены сливные каналы 4. Подвижный в осевом направлении золотник 5 имеет в верхней части хвостовик 6 меньшего диаметра, снабжен сквозным осевым каналом 7 и установлен в корпусе с образованием пусковой камеры (ПК) 9. В канале 7 размеш,ен обратный клапан 8. ПК 9 сообщена с каналом 7 посредством отверстий 10 в нижней части хвостовика 6. В верхней части последнего выполнены сливные окна 11, расположенные с воз.можностью сообщения с каналами 4 при крайнем нижнем положении золотника 5. В ПК 9 на хвостовике установлен аксиаль (Л 4 СО ел 00 оо О5

1

Изобретение ОТНОСИТСЯ к гидро.ма1пино- U TpoenHio и может быть использовано в ус- Тановках скважинных насосов. : Целью изобретения является расшире- мже ()ункциональных возможностей путем |обеснечения предотвращения слива жидкос- |ти нз нагнетательного трубопровода. I Па фиг. i представлен клапанный узел при работающем скважинном насосе; на ;фиг. 2 то же, нри остановленном насосе и удержании жидкости п нагнетательном трубопроводе; на фиг. 3 то же. при сливе жидкости из труб.

Клапани111Й узел нагнетательного трубо- |)овода (не показан) скважинного насоса содержит корпус I с кольцевым выступом 2 на внутренней поверхности 3, ниже которого |н корпусе 1 выполнены сливные каналы 4. |Нод1М1Жный в осевом направлении золотник |5, имеющий в верхней части хвостовик 6 :мепьн1его диаметра, причем золотник 5 жен сквозным осевым каналом 7, в котором р-азмен;ен обратный клапан 8, н установлен в корпусе 1 с образованием кольцевой нус- ковой камеры 9, сообщенной с осевым каналом 7 золотника 5 посредством отверстий 10 в нижней части хвостовика 6, а в верхней части последнего вьпюлпены с;1ивные окна 11, расположенные с возможностью сооб- Н1ения со сливными каналами 4 корпуса 1 нри крайнем нижнем положении золотника 5. К.мапанный узел снабжен аксиально подвижным двухступенчатым порнп1ем 12, установленным на хвостовике 6 в пусковой камере 9, при этом наружная поверх-ность 13 нижней ступени 14 больп его диаметра уплотнена относительно внутренней поверхности 3 корпуса I, а верхняя ступень 15 установлена с возможностью перекрытия сливных окон 11 хвостовика 6 нр1 крайнем верхнем положении нори1ня 12.

Кроме того, в пусковой камере может быть установлена аксиальная подвижная кольцевая перегородка 16 с ограничителем 17 и сквозным дросселирующим отверстием 18. В верхней части хвостовика 6 может

быть установлен ограничительный бурт 19. Затрубное пространство 20 скважины сообщено с полостью 21 над порщнем 12 через сливные каналы 4.

Клапанный узел работает следующим образом.

При запуске скважинного насоса (фиг. 1) жидкость поступает с выхода последнего в осевой канал 7 золотника 5. Под давлением нагнетаемой жидкости золотник 5 перемещается вверх, двигая в этом же направлении и порщень 12, пока его верхняя ступень 15 не войдет в контакт с уплотнитель- ной поверхностью (не показана) кольцевого выступа 2 корпуса 1.

П ри крайнем верхнем положении поршня 12 его верхняя ступень 15 перекрывает сливные окна II хвостовика 6, предотвращая таким образом утечку жидкости из нагнетательного трубопровода в затрубное пространство 20 скважины.

Обратный клапан 8 при этом открыт и находится в крайнем верхнем положении, так что жидкость из насоса поступает через сливные окна 11 хвостовика 6 в нагнетательный трубопровод и далее на поверхность.

При остановке насоса (фиг. 2) обратный клапан 8 закрывается, давление под нижним торцом золотника 5 уменьшается, и под действием возникн его таким образом перепада давления золотник 5 перемещается в крайнее нижнее положение до упора ограничительного бурта 19 в кольцевой выступ 2. Поскольку давление в кольцевой пусковой камере 9 остается приблизительно равным давлению в нагнетательном трубопроводе, то HOpineHb 12 удерживается в верхнем положении иеренадом между давлением в упомянутой камере 9 и затрубном пространстве 20 скважины. Площадь отверстий 10 в нижней части хвостовика 6 выбирают таким образом, чтобы обеспечить надежное удержание поршня 12 в ве)хнем положении в процессе перемещения золотника 5 вниз.

Если необходимо слить жидкость из нагнетательного трубопровода, то в процессе

перемещения золотника 5 вниз, когда в пусковой камере 9 создается пониженное давление вследствие дросселирования потока в отверстиях 10 и 18, повышают давление в затрубном пространстве 20 скважины, благодаря чему поршень 12 перемещается вниз, открывая таким образом сообщение между сливными каналами 4 корпуса 1 и сливными окнами 11 хвостовика 6. После этого может быть проведена прямая или обратная промывка и глущение скважины, а также другие операции.

При пуске насоса жидкость, заполнявшая пусковую камеру 9, вытекает из нее при подъеме золотника 5 медленно, под избыточным давлением, дросселируясь в отверстиях 18 и 10, что создает эффект пуска насоса на «закрытую задвижку и уменьшает перегрузку двигателя. При этом ограничитель 17 служит для удержания кольцевой перегородки 16 выше отверстий 10 и предотвращения ее прилипания к поршню 12.

Формула изобретения

осевом направлении золотник, имеющий в верхней части хвостовик меньшего диаметра, причем золотник снабжен сквозным осевым каналом, в котором размещен обратный клапан, и установлен в корпусе с об- разованием кольцевой пусковой камеры, сообщенной с осевым каналом золотника посредством отверстий в нижней части хвостовика, а в верхней части последнего выполнены сливные окна, расположенные с воз0 можностью сообщения со сливными каналами корпуса при крайнем нижнем положении золотника, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения предотвращег ния слива жидкости из нагнетательного трубопровода, клапанный узел снабжен аксиально подвижным двухступенчатым поршнем, установленным на хвостовике в пусковой камере, при этом наружная поверхность нижней ступени больщего диаметра уплот0 нена относительно внутренней поверхности корпуса, а верхняя ступень установлена с возможностью перекрытия сливных окон хвостовика при крайнем верхнем положении поршня.

5