МУФТА С ПЕРЕПУСКНЫМ КЛАПАНОМ ДЛЯ ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для предохранения погружной насосной установки от избыточного давления газожидкостной среды, находящейся в пространстве за трубой колонны в скважине.
В существующем нефтедобывающем оборудовании известны различные системы перепуска жидкостной среды, газов и их смесей из пространства за трубой колонны в погружной насосной установке. В частности известен клапан скважинный для глубинно-насосного оборудования по свидетельству РФ №13388 (публ. 1999), содержащий корпус, запорный орган с возможностью перемещения в полости корпуса и канал, сообщающий колонну и пространство за трубой колонны через полость корпуса, при этом в корпусе выполнено сквозное отверстие для монтажа клапана на колонне, запорный орган изготовлен в виде шарика и тарированной пружины и расположен в сменном ввертыше, размещенном в полости корпуса.
Недостатком известной конструкции является ее повышенная металлоемкость, а также то, что конструкция клапана выступает за пределы колонны трубы, что недопустимо при применении их в насосно-погружных системах.
Известен также клапан внутрискважинный, содержащий корпус, запорный орган в виде шарика и тарированной пружины, каналы и сквозное отверстие для монтажа клапана на колонне, в корпусе расположена сквозная полость для перемещения запорного органа, запорный элемент которого выполнен в форме полого болта с фаской в нижней части, а фиксирующий элемент шарика запорного органа изготовлен в виде полой корзины (патент РФ №33155, публ. 2003).
Недостатком его является ограниченные технические возможности и сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей.
Учитывая, что известные решения являются объекты другого назначения и касаются части конструкции патентуемой муфты, формула полезной модели составлена без разделения на ограничительную и отличительную части.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности сбрасывания избыточного давления среды пространства за трубой колонны, увеличение пропускной способности и упрощение конструкции и технологии.
Для решения поставленной задачи муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки содержит корпус с проходным каналом и внутренней резьбой на входном и выходном участках проходного канала для подсоединения к колонне насосно-компрессорных
труб погружной насосной установки, перепускной клапан выполнен в приливе, расположенном на корпусе вдоль проходного канала, и представляет собой перепускной канал с расположенным в нем подпружиненным шариком, установленным с возможностью сообщения пространства за трубой колонны с проходным каналом, который сообщен с перепускным каналом посредством ряда отверстий, при этом седло перепускного клапана расположено на входе в перепускной канал и выполнено в виде втулки, связанной с приливом, а шарик подпружинен пружиной, опертой на регулировочный элемент, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан Целесообразно, чтобы:
- корпус был выполнен методом литья,
- корпус был выполнен методом фрезерования цилиндрической детали
- ряд отверстий был расположен параллельно, перпендикулярно или под углом к оси перепускного канала,
- ряд отверстий был образован при помощи технологического отверстия, расположенного в перепускном канале со стороны противоположной стенке между проходным и перепускным каналами, в которой выполнен упомянутый ряд отверстий,
- седло перепускного клапана было выполнено заодно целое с приливом,
- пружина была бы выполнена тарированной.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен продольный разрез муфты;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с проходным каналом 2 и внутренней резьбой 3 и 4, выполненной соответственно на входном и выходном участках проходного канала 2 для подсоединения к колонне насосно-компрессорных труб погружной насосной установки (на чертежах не показано). Перепускной клапан 5 выполнен в приливе 6,
расположенном на корпусе 1 вдоль проходного канала 2, и представляет собой перепускной канал 7 с расположенным в нем подпружиненным шариком 8, установленным с возможностью сообщения пространства «А» за трубой колонны с проходным каналом 2, который сообщен с перепускным каналом 7 посредством ряда отверстий 9, выполненных в стенке между перепускным 7 и проходным 2 каналами. Седло 10 перепускного клапана расположено на входе 11 в перепускной канал 7 и выполнено в виде втулки, которая установлена в приливе 6 посредством резьбы 12. Шарик 8 подпружинен пружиной 13, которая оперта на регулировочный элемент 14, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан. Корпус 1 может быть выполнен методом литья или методом фрезерования.
Ряд отверстий 9 может быть расположен параллельно, перпендикулярно или под углом к оси перепускного канала, поскольку инструмент для выполнения указанного ряда отверстий 9 размещают в технологическом отверстии 15, расположенном в стенке корпуса 1 со стороны перепускного канала 7, противоположно стенке 16 между проходным 2 и перепускным 7 каналами.
Седло 10 перепускного клапана 7 выполнено заодно целое с приливом 6, а пружина 13 выполнена тарированной.
Установка муфты с перепускным клапаном для погружной насосной установки осуществляется следующим образом. Корпус 1 посредством внутренней резьбы 3 и 4, выполненной соответственно на входном и выходном участках проходного канала 2 присоединяется к колонне труб погружной насосной установки, которая опускается на определенную глубину в скважину. При отключении глубинно-насосного оборудования давление внутри трубы колонны падает, и давление, в скважине, т.е. за трубой колонны, превышает его. Шарик 8, преодолевая усилие пружины 13, перемещается и происходит перетекание газожидкостной среды из пространства за трубой колонны через перепускной канал 7 и ряд отверстий 9 в проходной канал 2.
Применение полезной модели позволяет существенно повысить эффективность сбрасывания избыточного давления среды пространства за трубой колонны за счет увеличения пропускной способности, а также упростить конструкцию и технологию изготовления.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.