СЛИВНОЙ КЛАПАН ДЛЯ ПОГРУЖНЫХ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройствам сливных клапанов для погружных нефтяных скважинных насосов, и может быть использована при выполнении подземного ремонта скважин для слива жидкости из колонны напорно-компрессорных труб (НКТ).
Известен сливной клапан, содержащий корпус с радиальным отверстием, гайку и две мембраны из текстолита, первая из которых находится в рабочем режиме, а вторая - в пассивном и вводится автоматически в рабочий режим после разрушения первой мембраны. (RU 2148704 C1 E21B 34/06, 2000).
Недостатком конструкции такого клапана является выполнение мембран из текстолита. Данный материал не имеет нормированных механических свойств, т.к. предназначен, преимущественно, для электротехнических целей, поэтому в различных партиях материала механические свойства текстолита могут быть различны. Поскольку разрыв мембраны происходит в момент возникновения избыточного давления, из-за возможных изменений механических свойств текстолита, несмотря на одну и ту же величину диаметра сливного отверстия в корпусе клапана, рассчитанного на определенный перепад давления, разрыв мембран может происходить при различных значениях перепада давления. Это обусловливает необходимость экспериментальной корректировки размера сливного отверстия в корпусе клапана при применении каждой партии материала для обеспечения разрыва мембраны в определенном расчетном значении перепада давления. Кроме того, для каждого расчетного значения перепада давления требуется свой диаметр сливного отверстия. Все что усложняет процесс изготовления клапанов и снижает его технологичность.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является создание клапана универсальной конструкции, позволяющей при одном и том же диаметре сливного отверстия в его корпусе обеспечивать разрыв мембраны при различных значениях перепада давления, а также повышение технологичности процесса изготовления клапана.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в сливном клапане для погружных скважинных насосов, содержащем корпус с радиальным отверстием, гайку и мембрану, мембрана выполнена из эластичного материала, причем между мембраной и гайкой установлена шайба, диаметр отверстия которой соответствует величине заданного давления разрушения мембраны с учетом сопротивления ее материала на растяжение. В качестве эластичного материала для изготовления мембраны может применяться, например, мембранное резинотканевое полотно или резина МБС, или капрон или лавсан.
Выполнение мембраны из эластичного материала, например, из резинотканевого мембранного полотна, резины МБС, лавсана или капрона, стойкого к разрушению в среде нефтепродуктов с содержанием воды и сероводорода, обеспечивает разрыв мембраны при заданном значении перепада давления. Кроме того, используемые материалы позволяют разместить мембрану непосредственно на корпусе без применения дополнительных уплотнительных элементов.
Установка между мембраной и гайкой шайбы, отверстие которой соответствует величине заданного давления разрушения мембраны с учетом сопротивления ее материала на растяжение, позволяет использовать клапан с одним и тем же диаметром сливного отверстия в его корпусе для различных расчетных значений перепада давления.
На чертеже изображен продольный разрез сливного клапана.
у
у
Сливной клапан содержит корпус 1, шайбу 2 с расчетным диаметром D проходного сечения 3, установленную между корпусом 1 и шайбой 2 мембрану 4 из эластичного материала и удерживающую соединение гайку 5. Расчетная величина диаметра D проходного сечения 3 в шайбе 2 соответствует величине давления, разрушающего мембрану 4. Уплотнение соединения производится самой мембраной 4, за счет ее выполнения из эластичного деформируемого самоуплотняемого материала (например, резинотканевое мембранное полотно, резина МБС, ткань лавсан, капрон).
Работает сливной клапан следующим образом.
При выполнении ремонтных работ в НКТ, в которых установлен сливной клапан, внутри подъемных труб путем подачи технической воды создают избыточное давление. При этом мембрана 4 деформируется и разрушается по диаметру проходного сечения 3 шайбы 2. Пластовая жидкость, заполняющая НКТ, под воздействием избыточного давления технической воды сливается через образованное разрушением отверстие в скважину.
Таким образом, предложенная конструкция сливного клапана позволяет упростить его конструкцию, повысить технологичность его изготовления, обеспечив разрыв мембраны при различных значениях перепада давления только за счет замены шайбы, диаметр отверстия которой соответствует заданному перепаду давления разрушения мембраны.