ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в нефтяной промышленности, в составе устьевых арматур добывающих скважин, а также в групповых герметизированных автоматизированных замерных установках систем сбора пластовой продукции добывающих скважин.
Известен обратный клапан (патент РФ №53746) (1), содержащий корпус, в выемке которого расположен затвор, установленный на поворотной оси, седло с уплотнительным элементом, расположенным вокруг напорного отверстия в корпусе, отличающийся тем, что корпус выполнен из трех частей, представляющих собой диски с отверстиями, заключенные посредством разъемного соединения в общую обойму, причем напорное отверстие и седло выполнены на одном из крайних дисков, а другой крайний диск выполнен с кольцевым углублением, в котором расположена пружина, обеспечивающая фиксацию концов поворотной оси.
Недостатком конструкции, принятой за прототип, является сложность конструкции и недостаточная надежность в промысловых условиях.
Известна конструкция обратного клапана, например, КОП ⌀80×40 (Каталог продукции ОАО «Благовещенский арматурный завод» - 2005 г.) (2), принятый за прототип, предназначенный для использования в составе устьевых арматур с целью предотвращения перетока рабочей жидкости из одной скважины в другую, конструктивно состоящего из корпуса, седла и запорного элемента-клапана, поворачивающего вокруг оси расположенной, в плоскости, перпендикулярной к продольной оси клапана и обеспечивающего надежность работы в диапазоне рабочих давлений от 0 до 4 МПа, вследствие использования уплотнения и имеющего улучшенные гидравлические характеристики. Основные запорные элементы клапана выполнены из коррозионностойкой стали. Также уменьшена возможность замерзания за счет отсутствия незаполненных объемов. Недостатком конструкции является отсутствие контроля положения запорного элемента в клапане, по которому можно было бы зарегистрировать отсутствие или присутствие движения среды (жидкости, газа, их смеси с твердыми включениями).
Установка расходомеров на каждой из измерительных линий, а число скважин может доходить до 14, не всегда оправдано, в частности там, где достаточно зарегистрировать отсутствие или присутствие движения среды гораздо более дешевым вариантом средств контроля могут выступать датчики потока (Дж. Фрайден. Современные датчики. Справочник. Москва: Техносфера, 2005. - 592 с.) (3). Известно применение в датчиках потока - электронно-механических устройств, создающих на своем выходе релейные или аналоговые сигналы, находящиеся в функциональной зависимости о прохождении контролируемой среды. Экстренный электрический сигнал от датчика потока о наличии или отсутствии движения контролируемой среды может служить входным для системы сигнализации и управления, которая принимает решение об исправности протекания технологического процесса добычи и необходимости экстренной его остановки, что помогает сберечь скважинное оборудование от поломки и свести к минимуму потери нефти.
Тем не менее, использование датчиков потока приводит к усложнению и удорожанию групповых автоматизированных замерных установок систем сбора пластовой продукции.
Цель полезной модели - расширение функциональных возможностей обратного клапана путем обеспечения и формирования релейного сигнала, находящегося в функциональной зависимости от положений затвора, характеризующего в свою очередь срыв протока среды или его наличие.
Поставленная цель достигается тем, что обратный клапан, содержащий корпус, внутри которого расположен затвор, установленный на поворотной оси, седло с уплотнительным элементом, расположенным вокруг напорного отверстия в корпусе и крышку, дополнительно снабжен электроконтактным датчиком дифференциального давления, измеряющим разность давления до и после обратного клапана по которой судят о наличии потока от добывающей скважины и с возможностью настройки и регулировки порогов переключения электромеханического устройства.
На фиг.1 изображен общий вид обратного клапана.
Обратный клапан состоит из корпуса 1, затвора 2, седла 3, патрубков 4, 5 и электромагнитного датчика дифференциального давления 6.
Работа устройства осуществляется следующим образом, при закрытом клапане сигнал с датчика дифференциального давления 6 передается в систему управления или на центральный диспетчерский пункт.
Поскольку контроль работы каждой скважины подключенной к замерной установки производится периодически и с различным временем замера, зависимым от ее производительности (дебита), время очередного измерения дебита скважины может достигать несколько часов. Таким образом, за время цикла исследования всех скважин, подключенных к одной групповой замерной установке может составить более суток, что исключает оперативный контроль над состоянием каждой скважины.
Расширение функциональных возможностей обратного клапана позволяет в случае аварийных остановок скважин снизить время простоя с момента фактической остановки скважины до момента получения информации на диспетчерский пункт и тем самым уменьшить потери продукции. Своевременная информация об остановке скважин позволит также уменьшить вред от проливов нефти.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Патент РФ №53746.
2. Каталог продукции ОАО «Благовещенский арматурный завод» - 2005 г.
3. Дж. Фрайден. Современные датчики. Справочник. Москва.: Техносфера, 2005. - 592 с.