ПУСКОВОЙ ПОДПРУЖИНЕННЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ГАЗЛИФТА Советский патент 1944 года по МПК F04F1/18 

Известно применение пусковых подпружиненных клапанов с целью снижения пускового давления в газлифтах.

Несколько таких клапанов устанавливают на газлифте на известном расстоянии один от другого по длине трубы для разобщения трубного и затрубного пространств.

Когда при нагнетании газа в затрубное пространство уровень жидкости в нем снизится до первого клапана, газ через клапан начнет поступать в трубы и выбрасывать жидкость на поверхность; в результате этого давление у башмака лифта начнет падать и уровень жидкости в затрубном пространстве снижаться. Когда уровень упадет до второго клапана, первый клапан должен закрыться, и начнет работать второй клапан. В такой же последовательности будут работать и остальные клапаны. По достижении уровнем жидкости в затрубном пространстве башмака лифта скважина перейдет на нормальную работу и установится рабочее давление (значительно ниже пускового) нагнетаемого газа.

Для полного использования пусковых возможностей компрессора пусковой клапан должен обладать максимальной пропускной способностью, приближающейся к производительности компрессора, максимальным закрывающим перепадом, близким к максимальному давлению компрессора, и минимальным открывающим перепадом, близким к нулю, так как при переходе на нормальную работу при уменьшении перепада давления у клапана последний должен оставаться закрытым.

Этим условиям удовлетворяет предлагаемый подпружиненный клапан, благодаря тому, что его тело выполнено в виде диференциального поршня.

Чертеж изображает клапан, согласно изобретению, в продольном разрезе.

К подъемной трубе присоединен отвод 1, в который ввинчен корпус 2 с полостью, заключающей тело 3 клапана, перекрывающее одно из двух неодинаковых осевых проходных каналов указанной полости. Тело клапана является диференциальным поршнем с коническими торцами, которым соответствуют седло 8 большего диаметра и седло 9 меньшего диаметра. Полость сообщается с затрубным пространством отверстиями 7.

Тело 3 клапана снабжено штоком 4 с гайкой 6, служащей для регулирования степени сжатия винтовой пружины 5, нагружающей клапан.

Работа клапана заключается в следующем. Через отверстия 7 газ из затрубного пространства поступает в полость корпуса 2 и затем через отвод 1 - в подъемные трубы, где производит аэризацию жидкости и выброс ее на поверхность.

Давление в трубах начинает падать и, так как давление в затрубном пространстве постоянно, разность давлений на уровне клапана начинает возрастать. Отношение суммарного сечения отверстий 7 к сечению седла 8 подобрано таким, что весь перепад давлений газа будет иметь место у отверстий 7, а давление внутри отвода будет практически равно давлению в трубах. Таким образом клапан находится под действием разности давлений в затрубном и трубном пространствах, отнесенной к сечению седла 9.

Когда давление газа на малую площадь торца клапана превзойдет силу нажатия пружины, тело 3 клапана отрывается от седла 9, и давление, действовавшее ранее на торцевую поверхность, ограниченную седлом 9, распределяется на полную площадь торца клапана. Закрывающая сила резко возрастает и клапан моментально опускается на седло 8 и прекращает доступ газа в трубы.

Так как сечение седла 8 в несколько раз больше сечения седла 9, то для поддержания клапана в закрытом состоянии потребуется значительно меньшая разность давлений, чем для его закрытия. Это необходимо для того, чтобы клапан не открылся при переходе скважины с пускового давления на рабочее.

Пусковой подпружиненный клапан для газлифта, разобщающий трубное и затрубное пространства, с целью снижения пускового давления, отличающийся тем, что для обеспечения закрытия при максимальном, а открытия при минимальном перепадах давления, тело клапана выполнено в виде диференциального поршня.