Регулируемая штуцерная колодка

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для регулирования расхода жидкости в обвязке нефтедобывающих скважин, оснащенных погружными насосными установками динамического действия.
Известен механически регулируемый штуцер, представляющий собой поворотную коническую обойму со штуцирующими отверстиями различного диаметра, оси которых перпендикулярны оси обоймы. Обойма установлена в корпусе, который также выполнен со штуцирующими отверстиями круглого или овального сечения различного размера, причем отверстия меньшего размера расположены в нижней части корпуса. В верхней части корпуса выполнен подпружиненный шарик и прижимной винт, взаимодействующий с блокировочными пазами (RU №2002045).
Описанный штуцер невозможно установить в трубопроводную систему нефтедобывающей скважины без внесения в ее конструкцию изменений, недостатком данного штуцера является дискретность регулирования (ограниченное количество разных по диаметру проточных отверстий), которая в некоторых случаях не позволяет подобрать требуемый режим регулирования расхода, так как при течении через одно из проточных отверстий расход может быть избыточен, при течении через следующее ближайшее отверстие уже может быть недостаточен.
В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для регулирования режима работы скважины, выполненное в виде корпуса по форме кольца, размещаемого между двумя фланцами и примыкающего к ним, и штуцер с приводом для обеспечения бесступенчатого регулирования его проходного сечения (проточного отверстия) путем перемещения приводом золотника в седле (SU №825876).
Однако, для оборудования данным устройством уже существующей нефтедобывающей скважины необходимо вносить конструктивные изменения в ее трубопроводную систему (осуществлять переобвязку), заключающиеся в изменении расстояния между фланцами трубопроводного соединения, что в условиях производственной площадки является сложным организационно-техническим мероприятием, так как внесение таких изменений требует проведение сварных работ, для которых необходимо выполнить ряд трудоемких операций по обеспечению противопожарной безопасности. Установка такого устройства вместо уплотнительного кольца невозможна, т.к. этого не позволяют габариты.
Задачи, на решение которых направлено заявленное техническое решение заключаются в обеспечении возможности установки штуцерной колодки - дросселирующего устройства в уже существующей трубопроводной системе нефтедобывающей скважины, которая ранее не была им оборудована, без внесения изменений в конструкцию трубопроводной системы, а так же обеспечение бесступенчатого регулирования величины проходного сечения колодки с целью обеспечения точности регулирования расхода жидкости, поднимаемой из скважины погружной насосной установкой.
Задача по обеспечению возможности установки колодки в трубопроводной системе скважины без внесения изменений в ее конструкцию достигается за счет того, что наружная часть корпуса колодки выполнена в форме кольца определенных размеров, а высота внутренней части не превышает высоту наружной, что позволяет устанавливать колодку вместо уплотнительного кольца во фланцевых соединениях уже существующей трубопроводной системы скважины без необходимости изменения конструкции (в том числе, без необходимости изменения расстояния между фланцами трубопроводного соединения).
Задача по обеспечению бесступенчатого регулирования величины проходного сечения колодки достигается за счет того, что взаимное расположение золотника и седла, образующих проходное сечение, задается глубиной ввинчивания в корпус регулировочного винта, вдвигающего при ввинчивании в корпус золотник внутрь седла, уменьшая тем самым сечение проходного отверстия по которому движется поток скважинной жидкости, при этом давление потока скважинной жидкости прижимает золотник к внутреннему торцу регулировочного винта, следовательно, при вывинчивании регулировочного винта из корпуса обеспечивает движение золотника по направлению из седла наружу и обеспечивает увеличение сечения проходного отверстия. Наружный торец регулировочного винта колодки выведен в пространство между фланцами трубопроводного соединения, что позволяет обеспечить регулирование сечения проходного отверстия даже на работающей скважине. За счет того, что регулировочный винт при вращении может быть перемещен относительно корпуса на любую величину в пределах диапазона регулирования, обеспечивается бесступенчатое регулирование сечения проходного отверстия и, следовательно, бесступенчатое регулирование расхода потока скважинной жидкости.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображены корпус 1, наружная часть которого выполнена в виде кольца определенных размеров, а высота внутренней части не превышает высоту наружной, позволяющий устанавливать колодку вместо уплотнительного кольца фланцевого трубопроводного соединения. Внутрь корпуса 1 установлено седло 2, имеющее проточное отверстие, которое при регулировании перекрывается установленным в седле золотником 3, положение которого определяется глубиной ввинчивания в корпус регулировочного винта 4.
Установка колодки в уже существующее фланцевое соединение трубопроводной системы скважины осуществляется аналогично установке или замене уплотнительного кольца: фланцы упруго раздвигаются друг относительно друга монтажным инструментом, после чего колодка задвигается между ними, фиксируется упруго восстанавливающими расстояние между друг другом без воздействия монтажного инструмента фланцами, после чего фланцы стягиваются своими крепежными изделиями, как правило, шпильками с гайками, обеспечивая уплотнение и далее соединение продолжает работать в тех же условиях, которые были до установки колодки.
Действие регулируемой штуцерной колодки заключается в том, что при ввинчивании в корпус винт толкает золотник внутрь; при вывинчивании давление, создающееся потоком скважинной жидкости прижимает золотник к винту, задавая определенное положение золотника внутри седла, позволяя бесступенчато регулировать проходное сечение отверстия в седле, и, следовательно, точно регулировать расход протекающей через колодку скважинной жидкости в зависимости от глубины ввинчивания регулировочного винта, при этом описанное конструктивное решение позволяет устанавливать штуцерную колодку во фланцевом соединении трубопроводной системы нефтедобывающей скважины, которая ранее не была оборудована дросселирующим устройством, вместо уплотнительного кольца без внесения изменений в конструкцию трубопроводной системы.