ГИДРОУПРАВЛЯЕМЫЙ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к газодобывающей промышленности, а именно к клапан-отсекателю с устройствами, обеспечивающими блокировку запорного органа от закрывания при аварии на магистрали.
Известен клапан-отсекатель для газовой скважины, содержащий корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом, включающий подпружиненный шток с осевым каналом, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и образующий с корпусом кольцевую полость для подачи управляющего агента, выполненную с возможностью одновременного глушения каналов подачи управляющего агента, RU №2311578 C1, Е21В 34/06, F16K 3/04, 27.11.2007.
Известный клапан-отсекатель предназначен для автоматического отсечения потока флюида газовой скважины при аварийном повышении давления.
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус с осевым каналом и размещенным в корпусе запорным элементом, выполненным в виде полого дифференциального поршня с размещенной в нижней его части цангой, и снабженный направляющим цилиндром, установленным в корпусе с образованием кольцевого зазора, RU №2145024 C1, Е21В 34/08, F16K 17/34, 27.01.2000.
Этот клапан-отсекатель используют в скважинных установках при проведении в них ремонтных и профилактических работ.
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус, установленный в корпусе подпружиненный шток с поршнем, кольцевую гидравлическую камеру, сообщенную с трубкой подвода жидкости, и тарельчатый затвор, выполненный с возможностью перехода в открытое положение при подводе жидкости в кольцевую гидравлическую камеру, RU №2160357 С2, Е21В 34/06, 10.12.2000.
Известный клапан-отсекатель может быть использован для защиты скважин от открытого фонтанирования на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа.
Известен клапан-отсекатель газовый, включающий затвор и расположенную над ним и образующую с корпусом замкнутую камеру, подвижную втулку с кольцевым поршнем, связанную с затвором с возможностью перевода его в положение "закрыто" при движении поршня в направлении увеличения объема камеры, RU №2194845 С2, Е21В 34/06, 20.12.2002.
Известный клапан-отсекатель может быть использован при добыче газа для отсечения призабойной зоны скважины в случае разгерметизации насосно-компрессорных труб, устьевого оборудования или трубопровода, непосредственно связанного со скважиной.
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, седло с затвором, пилотный механизм в виде взаимодействующих в средней части подпружиненного вертикального штока и горизонтального поршня, выполненный в виде механизма управления, и устройство взвода, причем нижний конец вертикального подпружиненного штока через серьгу соединен с затвором, RU №2315173 C1, Е21В 34/02, 20.01.2008.
Этот клапан-отсекатель может быть использован в качестве защитного клапана на газовых и нефтяных промыслах и выполнен с возможностью осуществления дистанционного управления.
Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус, шток, цангу, запорный орган, втулку-толкатель с кольцевым буртиком на наружной поверхности, пружину, взаимодействующую с кольцевым буртиком втулки-толкателя, втулку упорную, размещенную в кольцевой полости между втулкой-толкателем, запорным органом и корпусом, RU №2293839 С1, Е21В 34/06, 20.02.2007.
Этот клапан-отсекатель предназначен для освоения и эксплуатации скважин.
Все известные клапан-отсекатели имеют индивидуальное конструктивное выполнение.
Известен клапан-отсекатель для газовой скважины, содержащий корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом в виде подпружиненного штока, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения, SU №1357547 A1, Е21В 34/06, 07.12.1987.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели.
Клапан-отсекатель ближайшего аналога предназначен для предупреждения и ликвидации аварий в газовой скважине и содержит узел управления в виде поршня с осевым каналом для прохода газа, который имеет возможность осевого перемещения и взаимодействия с запорным органом, однако в конструкции клапан-отсекателя ближайшего аналога и его корпуса не предусмотрены устройства, установка которых могла бы изменить режим работы клапан-отсекателя, а также обеспечить надежное положение запорному органу вне зависимости от состояния гидроуправляющей системы.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей расширить эксплуатационные возможности клапан-отсекателя, расширить его функциональность и обеспечить надежность его работы.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в выполнении в корпусе над узлом управления запорным органом проточки с ниппельным профилем (варианты 1 и 2) и размещении распределительной втулки перекрывающей запорный орган, соединенной с фиксирующим устройством и установленной в корпус установочным инструментом (вариант 2).
Вариант 1.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что клапан-отсекатель для газовых скважин содержит корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом в виде поршня, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения.
В корпусе над узлом управления запорным органом выполнена проточка с ниппельным профилем.
Вариант 2.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что клапан-отсекатель для газовых скважин содержит корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом в виде поршня, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения.
В корпусе над узлом управления запорным органом выполнена проточка с ниппельным профилем и размещена распределительная втулка, выполненная в виде трубы, имеющая длину превышающую узел управления запорным органом на величину запорного органа и соединенная с фиксирующим устройством в виде замка.
Замок выполнен с проточкой. Замок снабжен запирающим элементом, имеющим возможности размещения в проточке с ниппельным профилем и взаимодействия с установочным инструментом.
Установочный инструмент имеет возможности взаимодействия с проточкой замка и сопряжения с распределительной втулкой в виде трубы.
Кроме того, распределительная втулка в виде трубы снабжена уплотнениями в верхней и нижней ее частях.
Кроме того, запирающий элемент содержит пружину, установочную и стопорную цанги.
Кроме того, установочный инструмент содержит стопорный винт и толкатель.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
Вариант 1.
на фиг.1 - Клапан-отсекатель с проточкой в корпусе, разрез;
Вариант 2.
на фиг.2 - Клапан-отсекатель с проточкой в корпусе, с распределительной втулкой и фиксирующим устройством, разрез;
на фиг.3 - Распределительная втулка и фиксирующее устройство разрез;
на фиг.4 - Клапан-отсекатель с проточкой в корпусе, с распределительной втулкой, фиксирующим устройством и установочным инструментом, разрез;
на фиг.5 - Установочный инструмент, разрез.
Клапан-отсекатель (Варианты 1 и 2) содержит:
Корпус 1,
седло - 2.
Запорный орган - 3.
Узел управления в виде подпружиненного штока (для органа 3) - 4.
Проточку с ниппельным профилем (в корпусе 1) - 5.
Клапан-отсекатель (Вариант 2) содержит:
Фиксирующее устройство в виде замка - 6.
Распределительную втулку в виде трубы - 7,
уплотнения (трубы 7) - 8.
Пружину (замка 6) - 9.
Установочную цангу запирающего элемента (замка 6) - 10.
Стопорную цангу запирающего элемента (замка 6) - 11.
Толкатель установочного инструмента - 12.
Стопорный винт установочного инструмента - 13.
Проточку (в замке 7) - 14.
Вариант 1.
Клапан-отсекатель содержит корпус 1 с седлом 2, запорный орган 3, узел управления 4 запорным органом 3 в виде поршня, установленный в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения.
В корпусе 1 над узлом управления 4 запорным органом 3 выполнена проточка с ниппельным профилем 5.
Вариант 2.
Клапан-отсекатель содержит корпус 1 с седлом 2, запорный орган 3, узел управления 4 запорным органом 3 в виде поршня, установленный в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения.
В корпусе 1 над узлом управления 4 запорным органом 3 выполнена проточка с ниппельным профилем 5 и размещена распределительная втулка 7, выполненная в виде трубы.
Распределительная втулка 7 в виде трубы имеет длину превышающую узел управления 4 запорным органом 3 на его величину.
Распределительная втулка 7 в виде трубы снабжена уплотнениями в верхней и нижней ее частях.
Распределительная втулка 7 в виде трубы соединена с фиксирующим устройством в виде замка 6.
Замок 6 выполнен с проточкой 14.
Замок 6 снабжен запирающим элементом.
Запирающий элемент содержит пружину 9, установочную 10 и стопорную 11 цанги.
Запирающий элемент имеет возможность взаимодействия с установочным инструментом.
Установочный инструмент имеет возможность взаимодействия с проточкой 14 замка 6.
Установочный инструмент содержит стопорный винт 13 и толкатель 12.
Установочный инструмент имеет возможность сопряжения с распределительной втулкой 7 в виде трубы своим толкателем 12.
Клапан-отсекатель свинчивают с колонной труб и спускают в скважине на глубину 50 м от устья. В процессе работы скважины клапан-отсекатель открыт давлением жидкости от управляющей им станции. При выходе из строя станции управления клапан-отсекатель закроется и добыча газа прекратится. Ремонт или замена станции ведет к большим затратам из-за простоя самой скважины. С целью уменьшения затрат и обеспечения надежной эксплуатации скважины на момент ремонта в корпусе 1 клапан-отсекателя над узлом управления 4 запорным органом 3 выполнена проточка с ниппельным профилем 5 (варианты 1 и 2) и размещена распределительная втулка 7, выполненная в виде трубы (вариант 2).
Установку распределительной втулки (вариант 2) осуществляют следующим образом.
Трубу 7 соединяют резьбовым соединением с замком 6 (фиг.3).
Установку в клапан-отсекатель трубы 7 с замком 6 осуществляют с помощью установочного инструмента.
Установочный инструмент (фиг.5) вставляют в замок 6, который отжимает стопорную цангу 11 и удерживается за проточку 14 в замке 6 (фиг.4).
Когда установочная цанга 10 войдет в проточку ниппельного профиля 5 корпуса 1, произойдет ограничение осевого хода трубы 7.
Затем осуществляют осевую нагрузку вниз на установочный инструмент, при этом срезается стопорный винт 13 и замок 6 освобождается от проточки 14 в замке 6.
Установочный инструмент поднимают вверх, при этом замок 6 фиксируется установочной цангой 10 и стопорной цангой 11 в проточке ниппельного профиля 5 корпуса 1, а труба 6 удерживает запорный орган 3 в открытом положении (фиг.2).
Выполнение в корпусе 1 проточки с ниппельным профилем 5 позволяет использовать ее для осуществления блокировки запорного органа путем установки с ее помощью необходимых устройств, что позволяет расширить эксплуатационные возможности клапан-отсекателя (вариант 1).
Выполнение в корпусе 1 проточки с ниппельным профилем 5 и наличие распределительной втулки 7 расширяет возможности использования клапан-отсекателя при различных режимах эксплуатации скважин (вариант 2).
Установка распределительной втулки 7 с уплотнителями 8 блокирует запорный орган от закрывания и изолирует узел управления 4 запорным органом 3 от засорения выносным песком, что обеспечивает надежную эксплуатацию клапан-отсекателя.
Наличие проточки с ниппельным профилем 5, использование фиксирующего устройства и установочного инструмента позволяют изменить режим работы клапан-отсекателя, что расширяет его функциональность.
В предложенном клапан-отсекателе по вариантам 1 и 2 использованы устройства, детали и узлы, широко применяемые для скважинной арматуры, а изготовление их на заводе «Измерон» для проведения опытных испытаний обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».