Дроссельная камера Советский патент 1993 года по МПК G05D16/06 E21B43/00 

Изобретение относится к устройствам, дросселирующим поток жидкости или газа, из источника высокого давления до уровня или заданного перепада относительно источника низкого давления, в частности при добыче нефти и газа из скважин.

Известно устройство, применяемое для выравнивания давления двух пластов при их совместной эксплуатации одной установкой электропогружного центробежного на- coca по схеме насос-насос. В камеру регулятора давления такой установки поступает жидкость из пласта с большим давлением и, пройдя через дросселирующие отверстия, поступает на прием насоса с дав- лением, равным давлению во втором пласте. Перестановкой дросселирующих отверстий добиваются равенства этих давлений. Для перестановки дросселирующих отверстий с поверхности подается импульс давления в НКГ, перемещающий набор дросселирующих отверстий в новое положение.

Наиболее близким техническим реше

нием к предложенному устройству является

дроссельное устройство, состоящее из корпуса, диафрагмы, цилиндра с поршнем и связанного с поршнем наконечника, отличающегося тем, что, с целью автоматического ступенчатого регулирования режима дрос- селирования, оно снабжено обоймой с цилиндрическими сквозными каналами, выполненными с расточками различной длины, в которых размещены плунжерные толкатели, взаимодействующие с поршнем.

Регулирующее давление воздуха подается с поверхности в штоковую(подпоршне- вую) полость цилиндра и обеспечивает обратное перемещение поршня.

К недостатком этой конструкции следу- ет отнести наличие дополнительного регу- лирующего воздушного канала, что при эксплуатации, например, нефтегазодобыва- ющих скважин всегда представляет серьезную проблему.

Неубедительной представляется работоспособность многочисленных плунжерных толкателей, цилиндры малого диаметра которых могут быть забиты парафином и песчинками всегда имеющихся в добывав- мой продукции скважин.

Эти отложения механических примесей могут препятствовать обратному перемещению плунжерных толкателей и передвижению поршня в целом.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в дроссельном устройстве, содержащем корпус, в котором установлены концентрич5

. 5 0

5

0 5

0 . 5

0

5

но друг другу наружный и внутренний рабочие цилиндры, установленный во внутреннем рабочем цилиндре первый поршень со. штоком, связанный с регулирующим органом, дополнительно содержит второй поршень, на боковой поверхности наружного рабочего цилиндра выполнены дроссельные окна, перекрываемые регулирующим органом, выполненным в виде ползуна, жестко соединенного со штоком и размещенного между наружным и внутренним рабочими цилиндрами, причем второй поршень закреплен на штоке противоположно - первому поршню, полость под первым поршнем сообщена с полостью над ползуном, полость над вторым поршнем сообщена с источником меньшего давления.

На чертеже изображена дроссельная камера.

Она состоит из корпуса 1,концентрично расположенных наружного 2 и внутреннего 3 цилиндров, рабочих первого 4 и второго 5 поршней, регулирующего органа в виде ползуна 6, жестко соединенного через соединительную планку 7 со штоком 6, и размещенного между наружным 2 и внутренним 3 рабочими цилиндрами. В наружном рабочем цилиндре 2 выполнены дросселирующие окна 9, перекрываемые ползуном 6. Второй поршень 5 закреплен на штоке 8 противоположно первому поршню 4. Поршни 4 и 5 образуют во внутреннем рабочем цилиндре 3 полости 10 и 11. Полость 10 под первым поршнем 4 сообщена соединительным патрубком 12 с полостью 13 над ползуном 6. Полость 11 над вторым поршнем 5 сообщена через патрубок 14 и перепускное отверстие 15 в корпусе 1 с источником меньшего давления. В ползуне б выполнены перепускные отверстия 16.

Работает дроссельная камера следующим образом,

Продукция нижнего пласта под более высоким давлением Рт проходит через дросселирующие окна 9, снижая давление до Pi. Это давление через соединительный патрубок 12 передается в полость 13 над ползуном 6. Давлением верхнего пласта PZ через отверстие 15 и патрубок 14 передается в рабочую полость 11 над поршнем 5. При повышении давления Pi1 поршни 4 и 5 и связанный с ним ползун 6 перемешается вверх под действием перепада Рр Pi1 - Р2. частично перекрывая дросселирующие окна 9 до тех пор, пока давление Р будет равно Р2. При снижении давления Р происходит обратное перемещение поршней 4 и 5 и ползуна б, увеличивая площадь дросселирующих окон 9, пока давления Pi1 и Рг не сравняются.

Для обеспечения заданного перепада давления Р относительно Рз необходимо уменьшить (увеличить) площадь поршня 4 и соответствующую часть внутреннего цилин- дра 3, исходя из соотношения

Pr.Fl P2F2,

где FI, Fa - площадь поперечного сечения поршней 4 и 5 соответственно.

Погрешность регулирования пластового давления за счет веса подвижной части дросселя может быть определена по формулеАР

П

rV

100%

0

А г, m q где А Р -г давление от массы по

Гц

движной части дросселя,

m - масса подвижной части,

Fn - площадь поршня.

Например, для поршня диаметром 37 мм, массой 1 кг при давлении Рг 7,3 МПа погрешность составит 0,12%.

Погрешность за счет перетока жидкости по патрубкам 14 и 12 определяется по известным в гидравлике соотношениям и представляет незначительную величину за счет малой длины патрубок и малой скорости пе- ретекания, уменьшающейся до нуля.

Изобретение относится к устройствам, дросселирующим поток жидкости или газа из источника высокого давления до уровня или заданного перепада относительно источника низкого давления, в частности при добыче нефти и газа из скважин, Цель изобретения - повышение точности. Сущность изобретения заключается в том, что в дроссельной камере, содержащей корпус 1. наружный 2 и внутренний 3 цилиндры, первый поршень 4 со штоком 8, регулирующий орган, дополнительно имеется второй поршень 5. Регулирующий орган выполнен в виде ползуна 6, перекрывающего дросселирующие бкна 9 в наружном цилиндре 2 и жестко соединенного со штоком 8, полость 10 под первым поршнем 4 сообщена с полостью 13. над ползуном 6, а полость 11 над вторым поршнем 5 сообщена с источником меньшего давления. 1 ил. 77 . 13 Ht ел С

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Дроссельная камера, содержащая корпус, в котором установлены концентрично друг другу наружный и внутренний рабочие цилиндры, установленный во внутреннем рабочем цилиндре первый поршень со штоком, связанным с регулирующим органом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности за счет бесступенчатого регулирования давления, она содержит второй поршень, на боковой поверхности

наружного рабочего цилиндра выполнены дросселирующие окна, перекрываемые регулирующим органом, выполненным в виде ползуна, жестко соединенного со штоком и размещенного между наружным и внутренним рабочими цилиндрами, причем второй .поршень закреплен на штоке противоположно первому поршню, полость под первым поршнем сообщена с полостью над ползуном, полость над вторым поршнем сообщена с источником меньшего давления.