Золотниковий клапан штангового глибинного насоса

Золотниковий клапан штангового глибинного насоса, який містить прохідний корпус із вставленим в нього запірний елементом з обмежувачем його переміщення, який відрізняється тим, що в 34066 Клапан містить прохідний циліндричний корпус 1, в якому розміщено прохідний золотниковий запірний елемент 2 з можливістю гідравлічнощільного зворотно-поступального переміщення в корпусі 1, причому нижній кінець золотника 2 заглушений. Над золотником 2 встановлено нормально розвантажену силову пружину 3. У стінках корпуса 1 і золотника 2 виконані радіальні гідравлічні канали найпростішої конфігурації (щілини) відповідно 4 і 5, які розміщені таким чином, що при крайньому нижньому положенні золотника 2 радіальний гідравлічний канал 4 знаходиться над гідравлічним радіальним каналом 5, а при крайньому верхньому положенні золотника 2 гідравлічні канали 4 і 5 є повністю суміщеними. Крайнє нижнє положення золотника 2 фіксується встановленим на нижньому торці корпуса 1 прохідною перегородкою 6 з гідравлічним каналом 7, який сполучає порожнину корпуса клапана 1 з порожниною свердловини. На золотнику 2 в зоні каналів 5 виконано кільцеву проточку (умовно не позначено) для гарантованого суміщення каналів 4 і 5 при переміщенні канала 5. Приймальний клапан ШГН працює наступним чином, див. фіг. 1. При знаходженні плунжера в крайньому нижньому положенні в циліндрі насоса (на фігурах не показано) на золотник 2 зверху діє гідростатичний високий тиск Рг рідини в насоснокомпресорних трубах свердловини, а ЗНИЗУ на золотник 2 діє тиск в Рс в свердловині на прийомі насоса, який значно менший від тиску Рг. В результаті перепаду тисків Рг-Рс золотник 2 знаходиться в крайньому нижньому положенні в корпусі клапана 1. При цьому радіальні гідравлічні канали 5 золотника знаходяться нижче гідравлічних радіальних каналів 4 корпуса 1 (фіг. 1 ). При цьому порожнина циліндра гідравлічно не сполучена з порожниною свердловини. При такті всмоктування ШГН його плунжер рухається з крайнього нижньою положення вверх (схема "б"). При цьому в його циліндрі створюється розрідження і тиск в ньому РГ стає значно меншим від тиску в свердловині Рс. Під дією перепаду тисків Рс-Рг золотник 2, стискаючи пружину 3 перемішується в корпусі 1 в своє крайнє верхнє положення. При цьому канали 5 суміщуються з каналами 4 корпуса 1, гідравлічно сполучаючи порожнину корпуса 1 клапана з порожниною свердловини. Свердловинна рідина через гідравлічні канали 4 і 5 поступає в прохідний канал золотника 2 і далі в ци ліндр насоса. Під час руху плунжера ШГН вверх його швидкість змінюється за синусоїдальним законом : спочатку від нульової до максимальної в середині циліндра і далі, зменшуючися, знову до нульової при переміщенні плунжера в крайнє верхнє положення. Відповідно до цього змінюється величина розрідження в циліндрі і швидкість поступлення в нього рідини з свердловини. Золотник клапана 2 при русі плунжера вверх постійно знаходиться в крайньому верхньому положенні весь час при такті всмоктування ШГН, так як на золотник 2 діє перепад тисків Рс-Рг. Більша площа і спрощена конфігурація каналів 4 і 5, а також відсутність клітки і кульки в корпусі клапана 1, обумовлює мінімальні гідравлічні втрати при заповненні циліндра ШГН відсмоктуваною рідиною і зниження при цьому ефекту дроселювання, що особливо важливо для високов'язких нафт. В кінці такту всмоктування ШГН його плунжер знаходиться в циліндрі в крайньому верхньому положенні. При цьому тиск в циліндрі Рг вирівнюється з тиском в свердловині Рс і перепад тисків на золотник 2 стає рівним Рс-Рг=0. Внаслідок цього пружина 3 відтискає золотник 2 в крайнє нижнє положення, внаслідок чого канал 4 закривається стінкою золотника 2 і порожнина циліндра гідравлічно не сполучається з порожниною насоса. При такті нагинання ШГН його плунжер рухається з крайнього верхнього положення вниз. При цьому тиск в циліндрі Рг стає значно більшим від тиску в свердловині Рс і на золотник 2 діє перепад тисків Рг-Рс, внаслідок чого золотник 2 постійно знаходиться у крайньому нижньому положенні в корпусі 1, утримуючи клапан в закритому положенні. Таким чином забезпечується максимальна швидкість і примусове закриття приймального клапана ШГН на початку такту нагнітання, що дозволяє виключити можливість зависання золотника 2, особливо при відкачці високов'язкоі нафти, і виключити втрати рідини, частина якої витісняється з циліндра в свердловину внаслідок запізнення закриття приймального клапана ШГН. Золотник 2 переміщується в корпусі 1 плавно і без ударів, що підвищує екплуатаційну надійність клапана. Вищезгадані позитивні ознаки клапана дозволяють збільшити об'ємну подачу ШГН і підвищити його експлуатаційну надійність. 2 34066 ____________________________________________ ДП “Український інститут промислової власності” (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3