ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СКВАЖИН МНОГОХОДОВОЙ
WELL MULTI-WAY SWITCH

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования, преимущественно, в качестве переключателя скважин в групповых замерных установках объектов нефтедобычи.
Известен переключатель скважин многоходовой, содержащий корпус с несколькими входными патрубками и одним общим выходным патрубком, крышку с патрубком для подключения к измерительному устройству, полый вал между полостями корпуса и крышки, отличающийся тем, что в корпусе выполнены каналы от каждого входного патрубка до внутренней поверхности плоского участка дна, один из входных патрубков через канал в корпусе сообщается с полым поворотным селектором, прижимаемым пружиной к дну корпуса и имеющим герметичное уплотнение с плоским участком дна корпуса, полый поворотный селектор соединен с полым валом, при этом остальные входные патрубки корпуса сообщаются с общим выходным патрубком корпуса [Патент RU №2505729 С2, кл. F16K 11/085, 27.01.2014].
Недостатком данного изобретения является относительно невысокая надежность уплотнения поворотного селектора, так как он выполнен в виде одной детали и одновременно опирается на торцевую опору и на уплотнительный элемент, что приводит либо к перекосу уплотнения, либо к его недостаточному примыканию к дну корпуса, при этом в обоих случаях нарушается герметичность уплотнения поворотного селектора.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является переключатель скважин многоходовой, содержащий корпус с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, гидрораспределитель для подключения канала измерения к патрубкам подачи рабочей жидкости, отличающийся тем, что в корпусе установлена втулка с отверстиями, соответствующими отверстиям корпуса, канал измерения выполнен в виде угольника с подвижной кареткой соединения с отверстиями, угольник соединен с полым валом подачи рабочей жидкости в измерительный патрубок [ Патент RU 83551 U1,  кл. F04B 47/04, 10.06.2009].
Недостатком данного оборудования является то, что канал измерения выполнен сборным: угольник с полым валом, при этом снижается точность расположения направляющих роликов уплотняющей подвижной каретки относительно канавок в корпусе и требует регулирования положения роликов вдоль оси корпуса с помощью подбора регулировочных шайб, что приводит к дополнительным затратам при сборке и ремонте оборудования. Кроме того, между втулкой с отверстиями и корпусом возможна утечка жидкости, что приводит к снижению точности измерения. Отсутствие соединения с корпусом между отверстиями не обеспечивает достаточной жесткости и, как следствие, точности при обработке внутренней поверхности втулки.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение надежности работы переключателя, упрощение его конструкции и снижение стоимости.
Указанный технический результат достигается тем, что переключатель скважин многоходовой, содержащий корпус с установленным в нем обечайкой с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, поворотный канал для отбора жидкости с подпружиненным подвижным уплотнительным узлом, снабженным роликами, при этом корпус уплотнительного узла и обечайка с отверстиями выполнены из нержавеющей стали, а отверстия в обечайке выполнены диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм, кроме того, по контуру отверстий и между отверстиями обечайки выполнены сварные соединения с корпусом. Канал для отбора жидкости выполнен в виде цельного полого вала с перпендикулярным к его оси патрубком. Подшипниковые втулки в корпусе для полого вала выполнены из стали.
Изобретенияе поясняется чертежами.
Фиг. 1 - конструкция переключателя скважин многоходового.
Фиг. 2 - конструкция обечайки и соединение ее с корпусом.
Переключатель скважин многоходовой (фиг. 1) содержит корпус 1 с установленным в нем обечайкой 2 с отверстиями для подключения патрубков 3 подачи рабочей жидкости от скважин. Корпус 1 закрыт крышкой 4 с подшипниковой втулкой 5, выполненной из стали, а внутри корпуса размещен поворотный канал 6 для отбора жидкости, выполненный в виде цельного полого вала с перпендикулярным к его оси патрубком, на котором установлен подпружиненный подвижный уплотнительный узел 7, снабженный роликами 8. На крышке 4 размещена камера 9 для отвода жидкости от измеряемой скважины.
На фиг. 2 показано сечение устройства, проходящее через оси входов скважин. Обечайка 2 выполнена из нержавеющей стали и имеет отверстия диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм, кроме того, по контуру отверстий и между отверстиями обечайки выполнены сварные соединения с корпусом 1.
Для измерения дебита определенной скважины, производится поворот канала 6 для отбора жидкости в положение, обеспечивающее соединение данной скважины с камерой 9 для отвода жидкости. Жидкость, поступающая от измеряемой скважины к каналу 6, протекает через отверстие в обечайке 2, при этом, так как отверстие выполнено меньшим диаметром, чем канал на 3-5 мм, то скорость потока в данном сечении будет максимальна по отношению к другим сечениям канала в корпусе 1 и уплотнительном узле 7, что позволяет снизить эрозионный износ для других сечений и сконцентрировать его на данном сечении, но так как оно выполнено из нержавеющей стали, то его последствия будут минимальны, что в целом увеличивает надежность работы устройства. Кроме того, обечайка 2 имеет сварные соединения с корпусом вокруг отверстий и в промежутках между ними (фиг. 2), что соответственно обеспечивает герметичность каналов при отборе жидкости, а также жесткость конструкции при обработке внутренней поверхности обечайки, что позволяет обеспечить ее более высокую точность и соответственно более высокую герметичность уплотнения.
Выполнение канала 6 для отбора жидкости в виде цельного полого вала с перпендикулярным к его оси патрубком позволяет повысить точность его изготовления и отказаться от использования регулировочных колец для обеспечения осевого положения вала, что упрощает изготовление оборудования и сокращает затраты на сборку и ремонт.
Учитывая невысокую частоту вращения канала отбора жидкости, возможна замена материала подшипниковых втулок 5 с бронзы на обыкновенную сталь, что обеспечивает снижение стоимости устройства.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков обладает положительным эффектом, а именно:
1. Выполнение обечайки из нержавеющей стали и отверстий в ней диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм снижает коррозионный износ рабочих поверхностей и повышают надежность работы устройства.
2. Сварные соединения по контуру отверстий обечайки позволяют повысить герметичность отдельных каналов друг от друга и повысить точность измерения дебита скважин.
3. Сварные соединения с корпусом между отверстиями обечайки позволяют повысить ее жесткость и обеспечить точность при обработке внутреннего диаметра обечайки, что способствует технологичности обработки и снижению стоимости устройства.
4. Канал для отбора жидкости, выполненный в виде цельного полого вала с перпендикулярным к его оси патрубком, обеспечивает повышение точности обработки по сравнению с разборной конструкцией, что позволяет отказаться от регулировки его положения в осевом направлении и повысить технологичность сборки при изготовлении и ремонте устройства.
5. Выполнение подшипниковых втулок для полого вала из обыкновенной стали обеспечивает снижение их стоимости без снижения работоспособности устройства.