Кутовий відсікаючий клапан рилова б.м.і к° для свердловинного штангового насоса

Кутовий відсікаючий клапан для свердловинного штангового насоса, який містить укріплений на насосній трубі корпус з розміщеними в ньому з можливістю зворотно-поступального переміщення підпружиненим запірним елементом, його штовхачем і укріплене в корпусі гніздо запірного елемента, причому порожнина корпуса гідравлічне сполучена каналами з порожнинами свердловини і насосної труби, який відрізняє ться тим, що запірний 36270 цездатності СШН за рахунок поступлення на його робочі елементи всієї маси абразивних домішок, які є у відкачуваній нафті. Суть винаходу полягає в тому, щоби створити такий відсікаючий клапан для свердловинного штангового насоса, в якому введення нових конструктивних елементів і їх взаємне розміщення дало б можливість суттєво збільшити об'ємну подачу і експлуатаційну надійність СШН, зменшити неефективні експлуатаційні витрати коштів. Суттю винаходу є те, що кутовий відсікаючий клапан для свердловинного штангового насоса, який містить укріплений на насосній трубі корпус з розміщеними в ньому з можливістю зворотнопоступального переміщення підпружиненим запірним елементом, його штовхачем і укріплене в корпусі гніздо запірного елемента, причому порожнина корпуса гідравлічно сполучена каналами з порожнинами свердловини і насосної труби, який відрізняється тим, що запірний елемент розміщений ззовні насосної труби, а штовхач запірного елемента виконаний щонайменше із двох контактуючих між собою частин, причому контактуюча з запірним елементом перша частина встановлена з можливістю зворотно-поступального переміщення співвісно з поздовжньою віссю корпуса, а друга частина штовхача встановлена з можливістю зворотно-поступального переміщення під кутом до напрямку переміщення контактуючої з запірним елементом першої частини і обидві частини контактують між собою поверхнями, які виконані під кутом до поздовжніх осей обох контактуючи х частин, причому при закритому положенні запірного елемента протилежний кінець другої частини знаходиться в порожнині насосної труби, яка нижче розміщення корпуса заглушена з утворенням пісочної кишені, а порожнина насосної труби гідравлічно сполучена з порожниною свердловини через приймальний канал, який розміщений зверху корпуса. Принципова конструктивно-технологічна схема КВК представлена на рисунку, де на фіг. 1 показано його конструктивну схему у вихідному (закритому) положенні при відсутності СШН в насосній трубі (НТ), на фіг. 2 - його конструктивнотехнологічну схему у робочому (відкритому) положенні при наявності СШН в НТ. КВК містить корпус 1, в якому виконані порожнина 2 співрозмірно діаметру СШН і порожнина 3, в якій розміщені запірний елемент 4 з гніздом 5 і навантажувальною пружиною 6, під запірним елементом 4 розміщений штовхач, який складається із двох частин - першої 7 і другої 8. Частина 7 встановлена з можливістю зворотнопоступального переміщення співвісно поздовжньої осі порожнини 3, а частина 8 - з можливістю зворотно-поступального переміщення в напрямку під кутом до осі частини 7, наприклад, 90°. Частини 7 і 8 контактують конусними поверхнями 9 і 10, які виконані під кутом до їхніх поздовжніх осей, наприклад, під кутом 60° для частини 7 і під кутом 30° для частини 8. У вихідному положенні (при закритому положенні запірного елемента 4) частина 8 протилежним кінцем виступає у порожнину 2 на задану величину. Виступаючий поверхнею 11 у порожнину 2 кінець частини 8 округлений. Частини 7 і 8 мають центруючі ребра 12 і 13 з утворенням між ними прохідних гідравлічних каналів. Після розміщення частини 8 в корпусі 1 порожнина її переміщення герметичне закрита заглушкою 14. Зверху порожнини 3 розміщений гвинт 15 з приймальним прохідним каналом для регулювання сили стискання пружини 6. Порожнина 2 заглушена знизу пісочною кишенею 16. Корпус 1 закріплений на насосній трубі 17, на якій закріплена замкова опора 18 для встановлення СШН. Корпус 1 з приєднуючими елементами розміщено в експлуатаційній колоні 19. Встановлений в порожнині 2 СШН містить циліндр 20, в якому розміщені плунжер 21, нагнітальний клапан 22, приводний шток 23, а знизу циліндра 20 закріплено приймальний клапан 24. СШН встановлюється в НТ таким чином, що циліндр 20 може контактувати з другою частиною 8 штовхача в інтервалі всієї його довжини, яка складає, наприклад, 5 м. Робота КВК здійснюється таким чином. У вихідному положенні (фіг. 1, при відсутності СШН в НТ) друга частина 8 штовхача виступає своїм округленим кінцем 11 у порожнину 2 корпуса і утримується в цьому положенні першою частиною 7 штовхача під дією пружини 3 через запірний елемент 4. При цьому порожнина свердловини гідравлічне відключена від порожнини 2 запірним елементом 4, який опирається на гніздо 5, внаслідок чого виключається можливість поступлення під тиском рідини із порожнини свердловини через порожнину 3 в порожнину насосної труби 17 (підйомну тр убу). В робочому положенні (фіг. 2, при наявності СШН в НТ 17 і корпусі 1) циліндр 20 СШН натискає на другу частину 8 штовхача і переміщає її на задану величину в напрямі поздовжньої осі. При цьому друга частина 8 конусною поверхнею 10 діє на конусну поверхню 9 першої частини 7, внаслідок чого виникає сила Рв, яка діє паралельно поздовжньої осі першої частини 7 і переміщає її в сторону запірного елемента 4, відділяючи його від гнізда 5. Завдяки відкриттю запірного елемента 4 порожнина свердловини гідравлічно сполучається через канали між ребрами 12 і 13 з порожниною НТ 17, забезпечуючи тим самим можливість поступлення рідини із свердловини в насос (показано стрілками). При цьому внаслідок зміни напряму потоку руху рідини на 180° входженні її в приймальний прохідний канал 15 частина газу сепарується від рідини (показано пунктирною стрілкою), завдяки чому збільшується коефіцієнт наповнення насоса рідкою фазою і, відповідно, його об'ємна подача. При входженні рідини з механічними домішками в приймальний клапан 24 СШН завдяки зміні напряму її руху на 180° механічні частинки під дією сил гравітації опускаються в пісочну кишеню 16, що забезпечує зменшення їх концентрації в рідині і, відповідно, зменшення абразивного спрацювання плунжера 21, циліндра 20 і клапанів 22, 24. Зменшення спрацювання насоса забезпечує підвищення його експлуатаційної надійності і тривалості роботи. Завдяки тому, що циліндр 20 СШН може контактувати з другою частиною 8 штовхача для відкриття запірного елемента 5 всією довжиною (5 м), відпадає необхідність забезпечення його строго з 2 36270 визначеною довжиною в порівнянні з відомим пристроєм, внаслідок чого розширюється експлуатаційна здатність і надійність КВК. При вилученні СШН із ВКВ його робочі елементи 6, 7, 8 приймають вихідне положення згідно фіг. 1 під дією пружини 6. При цьому рідина із насосної труби 17 в зв'язку з перевищенням її рівня над рівнем рідини в експлуатаційній колоні 19 зли вається в неї, але зворотно із експлуатаційної колони 19 поступати в насосну трубу 17 не може внаслідок закриття запірного елемента 4, що забезпечує можливість піднімати СШН із насосної труби 17 без глушіння свердловини спеціальною рідиною і технологією і, як наслідок, зменшення експлуатаційних витрат коштів. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3