ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СКВАЖИН МНОГОХОДОВОЙ

Полезная модель относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использована в различных устройствах, переключающих потоки жидкостей, в частности к устройствам, замеряющим дебит нефтяных скважин.
Известен переключатель скважин многоходовой (патент RU №2598490, F16K 11/083, Е21В 34/02, опубл. 27.09.2016), содержащий корпус с установленным в нем обечайкой с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, поворотный канал для отбора жидкости с подпружиненным подвижным уплотнительным узлом, снабженным роликами. Корпус уплотнительного узла и обечайка с отверстиями выполнены из нержавеющей стали. Отверстия в обечайке выполнены диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм. По контуру отверстий и между отверстиями обечайки выполнены сварные соединения с корпусом.
Недостатками аналога являются:
относительно невысокая эксплуатационная надежность и потеря работоспособности уплотнения, вызванная ускоренным коррозионно-эрозионным износом участка между кареткой и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, что приводит к неточным измерения дебитов добывающих скважин;
высокая трудоемкость и стоимость ремонта, низкая ремонтопригодность, вызванная недолговечностью корпуса.
Известен также переключатель скважин многоходовой по патенту RU №2505729 от 27.01.2014, кп. F16K 11/085, кп. F16K 5/04, кп. Е21В 34/02, содержащий корпус с несколькими входными патрубками и одним общим выходным патрубком, крышку с патрубком для подключения к измерительному устройству, полый вал между полостями корпуса и крышки. В корпусе выполнены каналы от каждого входного патрубка до внутренней поверхности плоского участка дна, один из входных патрубков через канал в корпусе сообщается с полым поворотным селектором, прижимаемым пружиной к дну корпуса и имеющим герметичное уплотнение с плоским участком дна корпуса, полый поворотный селектор соединен с полым валом, при этом остальные входные патрубки корпуса сообщаются с общим выходным патрубком корпуса.
Недостатком аналога является относительно невысокая надежность уплотнения поворотного селектора, из-за нарушения его герметичности, так как он выполнен в виде одной детали и одновременно опирающейся на торцевую опору и на уплотнительный элемент.
Известен также переключатель скважин многоходовой по патенту RU №2614952 от 31.03.2017, кп. F16K 11/085, кп. Е21В 34/02, содержащий корпус с радиально выполненными отверстиями для подключения патрубков подачи жидкости, установленную на корпусе крышку, внутри которых по продольной оси размещен вращающий полый вал. Вал соединен с каналом измерения, выполненным в виде тройника, и с подвижной кареткой, фиксирующейся с помощью роликов и пружины напротив каждого патрубка подачи жидкости. На внутренней рабочей поверхности корпуса закреплены дуговые вставки с радиальными отверстиями, совпадающими с радиальными отверстиями в корпусе. Тройник размещен между выполненными на полом валу верхним и нижним упорами и сообщается с полым цилиндром. На цилиндре установлена подвижная каретка с роликами. Цилиндр жестко закреплен в отверстии пластины, соединенной с верхним и нижним упорами посредством установленных на них кривошипов. На верхнем упоре выполнен шип с возможностью его расположения в пазе тройника. На обоих упорах установлены равномерно по периметру шарики с возможностью вращения тройника вокруг оси вала.
Недостатками аналога являются
высокая трудоемкость при изготовлении корпуса и дуговых вставок, для обеспечения герметичности узла требуется высокая точность изготовления посадочных мест под дуговые вставки, а также самих дуговых вставок, иначе образуется зазор, который приводит к нарушению герметичности узла;
сложность и ненадежность конструкции в местах крепления дуговых вставок к корпусу, при неправильном монтаже или в процессе эксплуатации из-за коррозии возникает зазор между корпусом и вставками, что приводит к потере герметичности узла.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является переключатель скважин многоходовой по патенту RU №2529270 от 27.09.2014, кп. F16K 11/085, кп. F16K 31/54, содержащий корпус с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, гидропривод. Гидропривод состоит из корпуса, гидроцилиндра, подпружиненного поршня, соединенного с зубчатой рейкой, кинематически связанной с шестерней и храповым делителем. Храповой делитель соединен с вращающимся валом для переключения канала измерения к патрубкам подачи рабочей жидкости. Канал измерения выполнен в виде тройника с подвижной кареткой. Тройник свободно перемещается вдоль оси полого вала. Подвижная каретка ограничена от поворота вокруг своей оси упорами тройника и фиксируется с помощью роликов и пружины, напротив входного патрубка, прилегая к наплавленной износостойкой поверхности корпуса.
Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения:
корпус с отверстиями;
патрубки;
тройник;
подвижная каретка.
Недостатком известного устройства является:
относительно невысокая эксплуатационная надежность и быстрая потеря работоспособности уплотнения, вызванная ускоренным коррозионно-эрозионным износом участка между кареткой и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, что приводит к неточным измерения дебитов добывающих скважин;
высокая трудоемкость и стоимость ремонта, низкая ремонтопригодность, вызванная недолговечностью корпуса.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности устройства, за счет повышения герметичности в замерном тракте (в узлах сопряжения каретки с корпусом).
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение герметичности в замерном тракте (в узлах сопряжения каретки с корпусом).
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в переключателе скважин многоходовом, выполненном в виде корпуса, с верхней и нижней крышками, внутри которого расположен приводной вал, подвижная каретка с роликами и втулкой, угольник, с установленной на нем пружиной, измерительного патрубка, канавок, расположенных входных патрубков и одним общим выходным патрубком, подшипников и приводного механизма, согласно полезной модели, уплотнительные манжеты установлены в каждом отверстии корпуса входных патрубков, а втулка подвижной каретки, выполнена в форме конического наконечника.
Существенными признаками заявленного устройства, отличительными от прототипа, являются:
уплотнительные манжеты, установлены в каждом отверстии корпуса входных патрубков;
отсутствие уплотнительной манжеты на подвижной каретке;
втулка подвижной каретки, выполнена в форме конического наконечника.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен переключатель скважин многоходовой, вид сбоку; на фиг. 2 - узел сопряжения каретки и внутренней цилиндрической поверхности корпуса.
Переключатель скважин многоходовой (фиг. 1) выполнен в виде корпуса 1, с установленными на нем верхней крышки 2 и нижней крышки 3, с расположенными внутри: приводного вала 4, подвижной каретки с роликами 5 и коническим патрубком 6 (фиг. 2), уплотнительных манжет 7, угольника (поворотного патрубка) 8, с установленной на нем пружиной 9, измерительным патрубком 10, канавки 11, входных патрубков 12, подшипника 13, подшипника 14, одним общим выходным патрубком 15, приводного механизма 16.
Переключатель скважин многоходовой работает следующим образом жидкость из скважины, установленной на замер, проходит через входной патрубок (фиг. 1) с отверстиями 12, патрубок каретки 5, угольник 8, установленный на валу 4, и направляется через измерительный патрубок 10 установленный на валу 4, и направляется через измерительный патрубок 10 на замер в емкость сепарационную. Жидкость с остальных скважин через выходной патрубок 15 направляется в сборный коллектор. Приводной механизм 16 задает вращение приводному валу 4, который передает вращение угольнику 8 и каретке 5, поворачивая ее на определенный угол. Корпус 1 на внутренней поверхности имеет две диаметральные канавки 11 с выточками против каждого отверстия входных патрубков. По канавкам перемещаются ролики каретки 5. При перемещении роликов по канавкам, между патрубком каретки и корпусом образуется зазор, а при попадании роликов в выточки патрубок каретки 5 коническим концом 6 (фиг. 2) прижимается к уплотнительной манжете 7, установленной в каждом отверстии корпуса входных патрубков, пружиной 9, тем самым обеспечивая герметичность в замерном тракте.
Итак, заявленная полезная модель позволяет повысить герметичность, эксплуатационную надежность, ремонтопригодность и эффективность устройства, при увеличении точности измерения дебитов добывающих скважин.