КЛАПАН ОБРАТНЫЙ УСТЬЕВОЙ

Полезная модель относится к запорной арматуре для буровых скважин, в частности к обратным клапанам, устанавливаемым в скважинной устьевой арматуре для перепуска газов из межтрубного скважинного пространства.
Известна конструкция обратного устьевого клапана, описанная в патенте Российской Федерации №2606471 на изобретение «Клапан обратный устьевой быстросъемный» по классу Е21В 34/02, F16K 15/04, заявленном 08.10.2015 года и опубликованном 10.01.2017 года.
Указанный клапан содержит полый корпус с подводящими патрубками основного компонента и сбрасываемого компонента, и отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, в котором размещен, с пересечением его перпендикулярно оси внутренней полости, запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части, при этом запорный орган, открывающий или запирающий сообщение полости с флюидом (нефтью) с полостью с газом из затрубного пространства, выполнен в виде золотника с левой резьбой, образующего с седлом внутреннюю полость для ввертыша с правой резьбой и дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина; ввертыш снабжен расположенными диаметрально продольными пропускающими газ пазами и радиально расположенными каналами для автоматического сброса газа.
Недостатком данного клапана обратного устьевого является невысокая надежность при работе в составе скважинного оборудования в условиях перепадов давления, обусловленная тем, что при ударных нагрузках шарик дополнительного запорного органа может сместиться внутрь пружины, и дополнительный запорный орган седло-шарик-пружина, а с ним и весь клапан может заклинить.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы клапана обратного устьевого.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является исключение возможности заклинивания дополнительного запорного органа седло-шарик-пружина.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В клапане обратном устьевом, содержащем полый корпус с подводящими патрубками основного компонента и сбрасываемого компонента и с отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, в котором перпендикулярно оси его внутренней полости установлен запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части, при этом запорный орган содержит золотник, внутри которого расположен ввертыш с радиально расположенными каналами для сброса газа и с дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина, согласно полезной модели, в дополнительный запорный орган введен тарельчатый упор, расположенный между шариком и пружиной, а в цилиндрическом канале дополнительного запорного органа в области хода шарика выполнена кольцевая расточка, соответствующая диаметру тарельчатого упора.
2. В клапане по п. 1, согласно полезной модели, седло и шарик дополнительного запорного органа выполнены из коррозионностойкой стали.
Введение в дополнительный запорный орган тарельчатого упора, расположенного между шариком и пружиной, и выполнение в цилиндрическом канале дополнительного запорного органа в области хода шарика кольцевой расточки, соответствующей диаметру тарельчатого упора позволяет исключить возможность заклинивания дополнительного запорного органа седло-шарик-пружина и тем самым повысить надежность работы клапана обратного устьевого.
При этом седло и шарик дополнительного запорного органа могут быть выполнены из коррозионностойкой стали.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому клапану обратному устьевому новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый клапан обратный устьевой обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
1. в дополнительный запорный орган введен тарельчатый упор, расположенный между шариком и пружиной, а в цилиндрическом канале дополнительного запорного органа в области хода шарика выполнена кольцевая расточка, соответствующая диаметру тарельчатого упора,
2. седло и шарик дополнительного запорного органа выполнены из коррозионностойкой стали.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в запорной арматуре для буровых скважин, в частности, в обратных клапанах, устанавливаемых в скважинной устьевой арматуре для перепуска газов из межтрубного скважинного пространства, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый клапан обратный устьевой иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид клапана в разрезе.
Клапан обратный устьевой, представленный на чертеже, содержит полый корпус 1 с подводящим патрубком 2 основного компонента (нефти), подводящим патрубком 3 сбрасываемого компонента (газа) и с отводящим патрубком 4 для смеси нефти и газа. В корпусе 1 перпендикулярно оси его внутренней полости установлен запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части.
Неподвижная часть запорного органа выполнена в виде стакана 5 с радиальными каналами 6, внутри него размещен золотник 7 с правой резьбой, внутри которого расположен ввертыш 8 с радиально расположенными каналами 9 для сброса газа, левой резьбой и с дополнительным запорным органом седло 10 - шарик 11 - пружина 12. В дополнительном запорном органе между шариком 11 и пружиной 12 размещен тарельчатый упор 13.
В цилиндрическом канале дополнительного запорного органа в области хода шарика 11 выполнена кольцевая расточка, соответствующая диаметру тарельчатого упора 13. Седло 10 и шарик 11 дополнительного запорного органа выполнены из коррозионностойкой стали.
Работает клапан обратный устьевой следующим образом.
В рабочем состоянии клапан открыт, шарик 11 прижат к седлу 10. При повышении давления газа в подводящем патрубке 3 затрубного газа до величины выше, чем давление в патрубках 2 и 4 клапана, давление газа отжимает шарик 11 от седла 10 и двигает шарик 11 и тарельчатый упор 13, сжимая пружину 12. Газ через образовавшуюся щель между шариком 11 и седлом 10, через радиальные каналы 9 во ввертыше 8 и каналы 6 в стакане 5 проходит в полость клапана и сбрасывается через отводящий патрубок 4 для смеси нефти и газа.
После снижения давления газа в подводящем патрубке 3 шарик 11 под воздействием пружины 12 возвращается в прежнее положение контакта с седлом 10, перекрывая поступление газа внутрь клапана. Наличие тарельчатого упора 13 не позволяет шарику 11 смещаться внутрь пружины при ударных нагрузках от скачков давления газа, а кольцевая расточка в цилиндрическом канале дополнительного запорного органа предотвращает перемещение тарельчатого упора 13 шарика 11 до критических величин. Выполнение седла 10 и шарика 11 из коррозионностойкой стали предотвращает их разрушение и заклинивание дополнительного запорного органа.
Заявляемый обратный клапан по сравнению с прототипом более надежен в работе за счет исключения возможности заклинивания дополнительного запорного органа седло-шарик-пружина.