Дискретний штуцер

Дискретний штуцер, що містить корпус з ущільнювальними канавками на торцях, кулю з Тподібними пазами, розташовану між сідлами, шток Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до устьової фонтанної арматури, якою облаштовуються нафтові та газові свердловини. Розрахунковий дебіт нафти або газу свердловини регулюється створенням противотиску на її усті за допомогою змінних штуцерів, які встановлюються у вихідній лінії після бокової засувки робочої струни фонтанної арматури та монтуються між фланцевими з'єднаннями. Застосовуються штуцери швидкоз'ємні або регулюючі. Класичний приклад швидкоз'ємного штуцера наведено в підручнику: В.М. Муравьев «Эксплуатация нефтяных и газовых скважин», м. Москва, "Недра", 1978р., стор.166. Головним і серйозним недоліком цієї конструкції є складність заміни одного розміру штуцерної втулки на інший. Для цього потрібно: по-перше, перекрити лінію до штуцера та після нього, через розрядний клапан (див. розріз А-А) "зтравити" тиск, по-друге, вилучити всю "начинку" з попередньою розбіркою однієї шпильки фланцевого з'єднання, по-третє, розібрати "начинку" і призвести заміну штуцерної втулки та знову встановити штуцер до свого місця. Відомий швидкоз'ємний штуцер (див. рекламний лист ЦКБ "Титан", М.Волгоград, РФ) містить корпус, на фланцевому виходу якого у стакані встановлена змінна насадка. В протилежному отвору корпуса розміщена гайка, із середини якої встановлено інший корпус з ущільненням і стопорною шайбою. Недоліком такого штуцера є також необхідність повного його розбору для заміни на з ущільненням, з Т-подібним виступом на одному кінці і квадратом - на іншому кінці, який відрізняється тим, що в кулі по горизонтальній осі в напряму центра виконані змінні отвори від меншого до більшого, які перехрещуються з отвором в кулі, виконаним по вертикальній осі, при цьому вихідне сідло має отвір, рівний більшому змінному отвору кулі, а шток оснащений сферичною поверхнею, яка спирається на внутрішню циліндричну поверхню корпусу. садки. При цьому потрібно перекривати з обох кінців вихідну лінію свердловини, якось "зтравляти" тиск, лише після цього призводити заміну необхідної насадки. Найбільше близьким до запропонованого технічного рішення є дискретний штуцер (див. каталог «Нефтегазопромысловое оборудование и трубопроводная арматура», ОАО «Конотопский арматурный завод», м.Конотоп, Сумської обл., Україна), який містить корпус, з обох торців якого виконані ущільнювальні профілі (позначені розмірами діаметрів 95,9 і 83,1) для з'єднання з відповідними канавками фланців, між яких встановлюється дискретний штуцер. У корпусі на різі розміщена втулка, в яку встановлено змінний штуцер з отвором, ущільнювання і тарельчаті пружини. У середині корпуса розташована куля, яка сферою спирається на штуцер та відповідне седлище корпуса. Для проходу робочого середовища (позначено стрілкою) куля в горизонтальній вісі має отвір. Крім того, куля має Тподібний паз, в який входить Т-подібний виступ штока, встановленого зовні у корпусі. Кінець штока виконано квадратним під ключ для відкриття та закриття штуцера. Наведений прототип дискретного штуцера має слідуючі недоліки. Заміна штуцера за розрахунковим дебитом свердловини дуже ускладнена. Для цього необхідно перекрити лінію з обох кінців, "стравити" тиск, звільнити фланцеві з'єднання, між яких знаходиться дискретний штуцер, розібрати його, призвести заміну штуцера, ущільнення, після цього знов встановити на місце. СО О) 6613 Другим недоліком цієї конструкції є непрямий прохід робочого середовища, яке із штуцера потрапляє на вихід з-під кулі, що значно впливає на розрахунок перепаду тиску на штуцері, і цей чинник важко врахувати. Також недоліком є встановлення штока до корпуса зовні, що, крім ускладнення збірки в цілому, значно підвищує вагу і габарит дискретного штуцера по висоті. І, вкінець, виконання ущільнюючих профілів заедино з корпусом не гарантує герметичності фланцевих з'єднань. Усі стандарти на фланцеві з'єднання налічують спеціальні прокладки, що дають можливість компенсувати усі погрішності при їх збірці. Крім того, вони можуть замінятись іншими при виходу їх із строю. Це неможливо у даному дискретному штуцері. В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення дискретного штуцера шляхом виконання в кулі по горизонтальній вісі в напряму центра змінних отворів від меншого до більшого, які перехрещуються з отвором кулі, виконаним по вертикальній вісі, при цьому вихідне сідло має отвір рівний більшому змінному отвору кулі, а шток оснащений сферичною поверхнею, яка спирається на внутрішню циліндричну поверхню корпуса, виключення демонтажу і розборки дискретного штуцера при встановленні необхідного (розрахункового) змінного отвору, забезпечення прямохідності та зменшення ваги і габариту по висоті. Це завдання вирішується за рахунок того, що в дискретному штуцері, який містить корпус з ущільнювальними канавками на торцях, кулю з Тподібними пазами, розташовану між сідлами, шток з ущільненням, з Т-подібним виступом на одному кінці і квадратом на іншому кінці, в кулі по горизонтальної вісі в напряму центра виконані змінні отвори від меншого до більшого, які перехрещуваються з отвором в кулі, виконаним по вертикальній вісі, при цьому вихідне сідло має отвір рівний більшому змінному отвору кулі, а шток оснащений сферичною поверхнею, яка спирається на внутрішню циліндричну поверхню корпуса. Наявність змінних отворів в кулі по її горизонтальній вісі, які перехрещуються з отвором кулі по її вертикальній вісі та вихідного сідла з отвором рівним більшому змінному отвору кулі забезпечує прямохідність дискретного штуцера при проходженні робочого середовища і виключає необхідність його демонтажу та розборки при регулюванні. Встановлення штока із середини корпуса, при якому його сферична поверхня спирається на внутрішню циліндричну поверхню корпуса, дає змогу створити компактну конструкцію дискретного штуцера і при цьому значно зменшити його вагу і габарит по висоті. На приведених кресленнях показано запропонований дискретний штуцер: Фіг.1 - фронтальна проекція ( в розрізі) дискретного штуцера та встановлення його на вихідній лінії свердловини (в тонких лініях) Фіг.2 - розріз А-А (горизонтальна проекція дискретного штуцера) Фіг.З - розріз Б-Б ( профільна проекція дискретного штуцера) Фіг.4 - місцевий вид В. Дискретний штуцер встановлюється між фланцями на вихідній лінії свердловини. Він містить корпус 1 з ущільнюючими канавками, із середини якого встановлена куля 2 зі змінними отворами di, сІ2, da, ... ds, які перехрещуваються во взаємо перпендикулярному напряму з отвором Д. Куля 2 розташована між вхідним сідлом 3 і вихідним сідлом 4 та з'єднується з штоком 5 Т-подібним з'єднанням. Шток 5 встановлено із середини корпуса 1, при цьому він оснащений сферичною поверхнею 6, яка спирається на внутрішню циліндричну поверхню корпуса 1. Зовні на штоку 5 встановлена втулка 7 з шкалою відповідних діаметрів di, d2, d3, ... de. Завершується шток 5 квадратом під ключ. Ущільнення вихідного сідла 8, ущільнення штока 9, стрілка на корпусі 10. Збірка дискретного штуцера призводиться наступним чином. В середину корпуса 1 встановлюється вихідне сідло 4 з ущільненням 8 і шток 5 з ущільненням 9, останній розміщається так, щоб його Т-образний виступ був паралельним горизонтальної вісі корпуса, а сферична поверхня 6 спиралась на внутрішню циліндричну поверхню корпуса. Далі в корпус 1 встановлюється куля 2, в поздовжні Т-подібні пази якої входить Т-подібний виступ штока, до контакту з вихідним сідлом 4. Після цього в корпус 1 на різі вгвинчується вхідне сідло 3 до контакту з кулею 2. Зовні на шток 5 встановлюється втулка 7 з шкалою di, d 2 , d3, ... ds у відповідності зі змінними отворами кулі 2, при цьому кожне ділення шкали повинно співпадати з стрілкою 10 на корпусі 1. Надалі втулка 7 фіксується на штоку 5, наприклад, штифтом. Збірка дискретного штуцера завершена. При цьому положення кулі 2 по відношенню до отвора вихідного сідла 4 може бути будь-яким (на кресленні показано в робочому положенні більший змінний отвір кулі). Дискретний штуцер працює наступним чином. Він встановлюється між фланцями вихідної лінії нафтової або газової свердловини. Після проведення попередніх розрахунків та визначення О вх , Рвх - дебит і тиск на вході в дискретний штуцер і Овх, Рвх - відповідно на виході (показано стрілками) обирається потрібний діаметр змінного отвору d. Для цього гайковим ключем обертають (за або проти годинникової стрілки) шток 5 з втулкою 7 так, щоб необхідний отвір d в кулі 2, позначений на шкалі втулки, співпадав з стрілкою на корпусі 1. В будь-якому регульованому положенні кулі 2 остання під дією перепаду тиску на неї постійно притиснута до вихідного сідла 4 за рахунок необхідних зазорів в Т-подібному з'єднанні "куля-шток". 6613 Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 28 прим Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1 м Київ - 4 2 , 01601