Скважинный клапан-отсекатель

Союз Советских Социалистических Республик61) олнительное к авт. свидву 22) Заявлено 09.11.78 (21) 2681681/22 Е 21 В 43/О с присоединением зая Государствеикмй комитет СССР(71) Заявитель Тюменс й государственный научно-исследовательский и проект ный институт природных газов(54) СКВАЖИННЫЙ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для перекрытия ствола скважин.Известен скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, седло, затвор, выполненный в виде подпружиненного тарельчатого клапана, подпружиненный шток 11.Недостатком такого клапана-отсекателя является его недостаточная надежность на закрытие при изменении величины расхода добываемого продукта, например газа, в сторону увеличения. Затвор при этом устанавливается под углом к направлению потокагаза, изменяется схема сил, действующих на затвор, и их величина. За затвором в результате отрыва струи образуется область беспорядочного вихревого движения. В этой области давление понижается, в результате возникают дополнительные, непредусматриваемые расчетом силы, так как струя газа, встречаясь с затвором, оказывает дополнительное давление, обусловленное изменением направления течения на поверхности затвора, обращенной навстречу потоку. Следовательно, увеличивается давление затвора на концевой участок штока и происходит заклинивание ее в отверстии седла. Появившаяся точка опоры (точка соприкосновения внутренней поверхности затвора с оебром концевого участка подвижного штока) превращает затвор в рычаг первого рода. При дальнейшем увеличении расхода газа затвор, как правило, сминает концевойучасток штока и разрушает ось, на которой5 крепится к корпусу, и при прекращении потока газа падает на забой.Наиболее близким решением из известных является скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, седло, затвор, вы 10 полненный в виде подпружиненного тарельчатого клапана, шток, установленный с возможностью взаимодействия с затвором 21.Недостатком известного клапана-отсекателя является низкая надежность его рабо 15 ты из-за того, что при изменении расходагаза затвор также сминает концевой участок штока, разрушает ось, на которой крепится к корпусу.Целью изобретения является повышение20 надежности работы клапана-отсекателя.Указанная цель достигается тем, что вкорпусе на уровне затвора и в нижней части штока выполнены отверстия,На фиг. 1 изображен скважинный клапан 25 отсекатель в открытом положении; на фиг,2 - то же, в закрытом положении.Клапан-отсекатель содержит корпус 1,в котором размещены шток 2, седло 3.Внутри штока 2 установлена диафрагма 4.30 В нижней части корпуса 1 в отверстии 5размещен затвор 6, выполненный в виде тарельчатого клапана, подпружиненного пружиной 7 и имеющего ось 8. В нижней части штока 2 и в корпусе 1 на уровне затвора 6 выполнены отверстия 9 и 10. Между штоком 2 и седлом 3 размещены уплотнения 11.Клапан-отсекатель работает следующим образом,При аварийном расходе, например, газа на диафрагме 4 образуется перепад давления, превышающий величину перепада, на который настроен клапан.Шток 2 с диафрагмой 4 перемещается вверх и освобождает затвор 6. Затвор 6, вращаясь вокруг оси 8, садится на седло 3 и закрывает отверстие. Клапан закрыт,Благодаря тому что корпус на уровне затвора 6 и нижняя часть штока 2 выполнены с отверстиями, эффект от беспорядочного вихревого движения за затвором и, как следствие, понижение давления в этой области отсутствуют. Значит и отсутствуют рост давления затвора на нижнюю часть штока и все последствия, о которых говорилось выше.Впуск газа внутрь клапана-отсекателя через вновь образованные отверстия обеспечивает давление на поверхность затвора, обращенную к потоку, достаточное только для вращения затвора вокруг оси 8. Эффект от сужения газовой струи при увеличении угла поворота затвора компенсируется дополнительным притоком газа в полость затвора через отверстия в корпусе и штоке.5 Преимуществом клапана-отсекателя является то, что при увеличении расхода добываемого продукта предупреждается сминание нижней части штока, разрушение оси, на которой крепится затвор, и падение по следней на забой. Формула изобретенияСкважинный клапан-отсекатель, содержа 5 щий корпус, седло, затвор, выполненный ввиде подпружиненного тарельчатого клапана, шток, установленный с возможностьювзаимодействия с затвором, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения на 20 дежности работы клапана-отсекателя, вкорпусе на уровне затвора и в нижней частиштока выполнены отверстия,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе25 1, Зайцев Ю, В. и др. Оборудование дляпредотвращения открытых фонтанов нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1973,с. 37.2. Скважинные клапаны отсекатели. Об 30 зор, М., ВНИИЭГазпром, 1972, с. 7, рис. 2.724699Риг.2 г.1Составитель В, Борискина Редактор 3, Ходакова Техред А, Камышникова Корректор О, Даниш Заказ 360/4 Изд,207 Тираж 626 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5пография, пр. Сапунова, 2