Устєвий запобіжний клапан

Реферат: Устєвий запобіжний клапан містить корпус з осьовим каналом, посадочне сідло під кульовий запірний елемент, радіальний канал, заглушку, штовхач із прямим і скошеним торцями, пружину. Посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано змінним і закріплено в осьовому каналі фігурним фіксатором, у радіальному каналі зверху виконано різьбовий отвір, у різьбовий отвір встановлено обмежувач переміщення, на бічній поверхні штовхача виконано лиску, по осі штовхача з боку прямого торця виконано глухий канал. При цьому змінне посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано з фторопласту, обмежувач переміщення вкручено на глибину лиски, виконаної на бічній поверхні штовхача, а пружину розміщено всередині глухого каналу штовхача. UA 96430 U (54) УСТЄВИЙ ЗАПОБІЖНИЙ КЛАПАН UA 96430 U UA 96430 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до устєвого обладнання для герметизації свердловини при обриві полірованого штока на свердловинах, обладнаних штанговими глибинно-насосними установками. 6 Відомий устєвий сальник [патент України № 73437, МПК Е21В 33/03, опубл. 25.09.2012 р., бюл. №18], який містить корпус з осьовим каналом (контейнер), кульовий запірний елемент, пружину і штовхач. Недоліком устєвого сальника є те, що конструкція штовхача переміщає кульовий запірний елемент тільки горизонтально, тому на нього в робочому положенні діє знизу тільки незначний тиск продукції зі свердловини, що не забезпечує надійної герметизації устя. Конструктивне виконання посадочного сідла під кульовий запірний елемент не передбачає можливості його заміни в процесі експлуатації. Посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано з металу і не забезпечує достатньої герметизації устя, так як піддається корозійному зношуванню в процесі експлуатації. Найближчим аналогом є устєвий пристрій для герметизації свердловини [А. с СРСР 5 № 1798478, МПК Е21В 33/03, опубл. 28.02.1993 р., бюл. №8], що містить корпус з осьовим і радіальним каналами, кульовий запірний елемент, посадочне сідло під кульовий запірний елемент, штовхан з прямим і скошеним торцями, пружину і заглушку. Недоліком устєвого пристрою для герметизації свердловини є складність заміни посадочного сідла під кульовий запірний елемент, що потребує демонтажу устєвого сальника. Посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано з металу і не забезпечує надійної герметизації устя, так як піддається корозійному зношуванню в процесі експлуатації. Штовхач із прямим і скошеним торцями не зафіксований в робочому положенні і має можливість повороту навколо своєї осі, що може призвести до зміщення кульового запірного елемента. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення устєвого запобіжного клапана для підвищення надійності герметизації устя свердловини шляхом раціонального виконання та розміщення його елементів. Поставлена задача вирішується тим, що в устєвому запобіжному клапані, що містить корпус з осьовим каналом, у якому встановлено посадочне сідло під кульовий запірний елемент, і радіальним каналом, на який встановлено заглушку, розміщений у радіальному каналі кульовий запірний елемент, штовхач із прямим і скошеним торцями, пружину, посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано змінним і закріплено в осьовому каналі фігурним фіксатором, у радіальному каналі зверху виконано різьбовий отвір, у різьбовий отвір встановлено обмежувач переміщення, на бічній поверхні штовхача виконано лиску, по осі штовхача з боку прямого торця виконано глухий канал, причому змінне посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано з фторопласту, обмежувач переміщення вкручено на глибину лиски, виконаної на бічній поверхні штовхача, а пружину розміщено всередині глухого каналу штовхача. Виконання посадочного сідла під кульовий запірний елемент змінним і закріплення його в осьовому каналі корпуса з осьовим і радіальним каналами фігурним фіксатором забезпечує можливість його оперативної заміни без демонтажу устєвого сальника. Виконання змінного посадочного сідла під кульовий запірний елемент з фторопласту забезпечує покращення герметизації устя свердловини, так як не піддається впливу корозії в процесі експлуатації. Виконання різьбового отвору зверху радіального каналу корпуса із осьовим і радіальним каналами забезпечує можливість встановлення в нього обмежувача переміщення. Лиска на бічній поверхні штовхача з прямим і скошеним торцями виконується глибиною, на яку вкручується обмежувач переміщення, і забезпечує фіксацію та переміщення штовхача в робочому положенні і запобігає його провертанню навколо своєї осі. Це забезпечує надійне переміщення кульового запірного елемента до посадочного сідла кульового запірного елемента. Виконання глухого каналу у штовхачі з прямим і скошеним торцями з боку прямого торця та розміщення пружини в ньому дозволяє забезпечити його переміщення без перекосів і заклинювань завдяки прикладенню сили переміщення практично біля скошеного торця штовхача. Це також дозволяє зменшити довжину радіального каналу корпуса, а конструкцію виконати більш ергономічною. На кресленні зображено устєвий запобіжний клапан. Устєвий запобіжний клапан містить корпус 1 із осьовим і радіальним каналами, у радіальному каналі якого зверху виконано різьбовий отвір, змінне посадочне сідло 2 під кульовий запірний елемент, виконане з фторопласту, фігурний фіксатор 3, кульовий запірний елемент 4, штовхач 5 із прямим і скошеним торцями, на бічній поверхні якого виконано лиску, а 1 UA 96430 U 5 10 15 20 25 30 по осі з боку прямого торця виконано глухий канал, пружину 6, заглушку 7, обмежувач переміщення 8. В осьовому каналі корпуса 1 розміщають полірований шток 9. Устєвий запобіжний клапан працює наступним чином. Після спускання у свердловину колони насосних штанг, яка закінчується полірованим штоком 9, на нього концентрично встановлюють устєвий сальник. До грундбукси устєвого сальника (умовно не показано) зварюванням приєднують корпус 1 з осьовим і радіальним каналами (процес зварювання грундбукси і корпуса 1 може бути виконано заздалегідь у механічній майстерні). На полірований шток 9 одягають змінне посадочне сідло 2, виконане з фторопласту, під кульовий запірний елемент 4 і фіксують його у корпусі 1 фігурним фіксатором 3. Вільний кінець полірованого штока 9 приєднують до канатної підвіски головки балансира верстата-качалки. У радіальний канал корпуса 1 вкладають кульовий запірний елемент 4. Кульовий запірний елемент 4 підпирають штовхачем 5 із прямим і скошеним торцями, скошеним торцем вперед. Штовхач 5 із прямим і скошеним торцями фіксують в корпусі 1 обмежувачем переміщення 8, який вкручують у різьбовий отвір зверху радіального каналу корпуса 1 на глибину лиски штовхача 5. У глухий канал штовхача 5 із прямим і скошеним торцями вставляють пружину 6. Заглушкою 7 закривають радіальний канал корпуса 1, одночасно стискаючи пружину 6. Під час роботи верстата-качалки полірований шток 9 здійснює зворотно-поступальний рух. При виникненні аварії, що пов'язана з обривом полірованого штока 9, осьовий канал корпусу 1 звільняється. Пружина 6 розвантажується і переміщає штовхач 5, який скошеним торцем притискає кульовий запірний елемент 4 до змінного посадочного сідла 2, перекриваючи устя свердловини. Крім того на кульовий запірний елемент 4 знизу діє сила тиску продукції зі свердловини, яка збільшує силу притискання кульового запірного елемента 4 до змінного посадочного сідла 2. У випадку зменшення сили тиску продукції свердловини на кульовий запірний елемент 4, його підтримує у притисненому до змінного посадочного сідла 2 стані штовхач 5. Технічний результат від використання устєвого запобіжного клапана полягає у підвищенні надійності герметизації устя свердловини шляхом раціонального виконання та розміщення його елементів, що у кінцевому результаті дозволить запобігти виникненню аварійних ситуацій та розливам нафти на усті свердловини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Устєвий запобіжний клапан, що містить корпус з осьовим каналом, у якому встановлено посадочне сідло під кульовий запірний елемент, і радіальним каналом, на який встановлено заглушку, розміщений у радіальному каналі кульовий запірний елемент, штовхач із прямим і скошеним торцями, пружину, який відрізняється тим, що посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано змінним і закріплено в осьовому каналі фігурним фіксатором, у радіальному каналі зверху виконано різьбовий отвір, у різьбовий отвір встановлено обмежувач переміщення, на бічній поверхні штовхача виконано лиску, по осі штовхача з боку прямого торця виконано глухий канал, при цьому змінне посадочне сідло під кульовий запірний елемент виконано з фторопласту, обмежувач переміщення вкручено на глибину лиски, виконаної на бічній поверхні штовхача, а пружину розміщено всередині глухого каналу штовхача. 2 UA 96430 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3