Клапанный узел нагнетательного трубопровода скважинного насоса

 

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности узла путем обеспечения предотвращения слива жидкости из нагнетательного трубопровода. В корпусе 1 ниже кольцевого выступа 2 на его внутренней поверхности 3 выполнены сливные каналы 4. Подвижный в осевом направлении золотник 5 имеет в верхней части хвостовик 6 меньшего диаметра, снабжен сквозным осевым каналом 7 и установлен в корпусе с образованием пусковой камеры (ПК) 9. В канале 7 размеш,ен обратный клапан 8. ПК 9 сообщена с каналом 7 посредством отверстий 10 в нижней части хвостовика 6. В верхней части последнего выполнены сливные окна 11, расположенные с воз.можностью сообщения с каналами 4 при крайнем нижнем положении золотника 5. В ПК 9 на хвостовике установлен аксиаль (Л 4 СО ел 00 оо О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1435836 А1

©11 4 F 04 D 15/02

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180200/25-06 (22) 13.01.87 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения «Оренбургнефть» (72) О. Х. Ахмедзянов и О. И. Мельников (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1198257, кл. F 04 D 15/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 505825, кл. F 04 D 15/02, 1973: (54) КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ НАГНЕТАТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА СКВА КИННОГО

НАСОСА (57) Изобретение позволяет расширить функциональные возможности узла путем обеспечения предотвращения слива жидкости из нагнетательного трубопровода. В корпусе 1 ниже кольцевого выступа 2 на его внутренней поверхности 3 выполнены сливные каналы 4. Подвижный в осевом направлении золотник 5 имеет в верхней части хвостовик 6 меньшего диаметра, снабжен сквозным осевым каналом 7 и установлен в корпусе с образованием пусковой камеры (ПК) 9. В канале 7 размещен обратный клапан 8. ПК 9 сообщена с каналом 7 посредством отверстий 10 в нижней части хвостовика 6. E верхней части последнего выполнены сливные окна 11, расположенные с возможностью сообщения с каналами 4 при крайнем нижнем положении золотника 5.

В ПК 9 на хвостовике установлен аксиаль! 435836 но подвижный двухступенчатый поршень 12.

Наружная поверхность нижней ступени большего диаметра уплотнена относительно поверхности 3 корпуса. Верхняя ступень 15 установлена с возможностью перекрытия окон ll при крайнем верхнем положении поршня 12. В ПК 9 м. о. установлена аксиа IhHo подвижная кольцевая перегородка с ограничителем и сквозным дросселирующим отверстием 18. При крайнем верхнем положеИзобретение относится к гидромашино строению и может быть использовано в уста Ioвкаx скважинных насосов.

1)e;II Io изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения предотвращения слива жидкост!I из нагнетательного трубопровода.

На фиг. представлен клапанный узел при работающем скважинном насосе; на фиг. 2 — то же, при остановленном насосе и у,ьержаHHи жидкости в нагнетательном трубопроводе; на фиг. 3 — то >ке. при слищ жидкости из труб.

Клапанный узел нагнстательного трубоII!>o»oда (нс показан) скважинного насоса содержит корпус 1 с кольцевым выступом 2 на внутренней поверхности 3, ниже которого корпусе 1 выполнены сливные каналы 4, ;подвижный в оссвом направлении золотник

5, имеющий в верхней части хвостовик 6 меньшего диаметра, причем золотник 5 снабжен сквозным осевым каналом 7, в котором размещен обратный клапан 8, и установлен в корпусе 1 с образованием кольцевой Ilóoковой камеры 9, сообщенной с осевым каналом 7 золотника 5 посредством отверстий 10 !

3 нижней части хвостовика 6, а в верхней части последнего выполнены сливные окна

11, расположенные с возможностью сообн ения со сливными каналами 4 корпуса )

II)>II крайнем нижнем положении золотника 5.

К Iclllil!IIII IH узел снабжен аксиально II03,вижным двухступенчатым поршнем 12, устащ>вленным на хвостовикс 6 в пусковой камере 9, при этом наружная поверхность !3 нижней ступени 14 большего диаметра уплотнена относительно внутренней поверхности 3

Ko)>I1óoà 1, а верхняя ступень 15 установлена с возможностью перекрытия сливных окон !! хвостовика 6 прI! крайнем верxIII. »! положении поршня !2.

Кроме того, в пусковой камере может быть установлена аксиальная подвижная кольцевая перегородка 16 с ограничителем

l7 и сквозным дросселирующим отверсти. ем 18. В верхней части хвостовика 6 мо кет нии поршня 12 его верхняя ступень 15 перекрывает окна 11, предотвращая т. обр. утечку жидкости из нагнетательного трубопровода в затрубное пространство скважины.

При пуске насоса жидкость, заполнявшая

ПК 9, вытекает из нее при подъеме золотника медленно, дросселируясь в отверстиях

18 и 10, что создает эффект пуска насоса на

<.закрытую задвижку» и уменьшает перегрузку двигателя. 1 з. п, ф-лы, 3 ил.

2 быть установлен ограничительный бурт 19.

Затрубное пространство 20 скважины сообщено с полостью 21 над поршнем 12 через сливные каналы 4.

5 Клапанный узел работает следующим образом.

При запуске скважинного насоса (фиг. ) жидкость поступает с выхода последнего в осевой канал 7 золотника 5. Под давлением нагнетаемой жидкости золотник 5 перемещается вверх, двигая в этом же направлении и поршень !2, пока его верхняя ступень 15 не войдет в контакт с уплотнительной поверхностью (не показана) кольцевого выступа 2 корпуса 1. !

5 При крайнем верхнем положении поршня 12 его верхняя ступень 15 перекрывает сливные окна 11 хвостовика 6, предотврагцая таким образом утечку жидкости из нагнетательного трубопровода в затрубное пространство 20 скважины.

Обратный клапан 8 при этом открыт и находится в крайнем верхнем положении, так что жидкость из насоса поступает через сливные окна il хвостовика 6 в нагнетательный трубопровод и далее на поверхность.

25 При остановке насоса (фиг. 2) обратный клапан 8 закрывается, давление под нижним торцом золотника 5 уменьшается, и под действием возникшего таким образом перепада давления золотник 5 перемещается в крайнее нижнее положение до упора ограничи30 тельного бурта )9 в кольцевой выступ 2.

Поскольку давление в кольцевой пусковой камере 9 остается приблизительно равным давлению в нагнетательном трубопроводе, то поршень 12 удерживается в верхнем положении перепадом между давлением в упомянутой камере 9 и затрубном пространстве 20 скважины. Площадь отверстий 10 в нижней части хвостовика 6 выбирают таким образом, чтобы обеспечить надежное удержание поршня 12 в верхнем положении в процессе перемещения золотника 5 вниз.

Если необходимо слить жидкость из нагнетательного трубопровода, то в процессе

1435836 з перемещения золотника 5 вниз, когда в пусковой камере 9 создается пониженное дав. ление вследствие дросселирования потока в отверстиях 10 и 18, повышают давление в затрубном пространстве 20 скважины, благодаря чему поршень 12 перемещается вниз, открывая таким образом сообщение между сливными каналами 4 корпуса 1 и сливными окнами 11 хвостовика 6. После этого может быть проведена прямая или обратная промывка и глушение скважины, а также другие операции.

При пуске насоса жидкость, заполнявшая пусковую камеру 9, вытекает из нее при подъеме золотника 5 медленно, под избыточным давлением, дросселируясь в отверстиях

l8 и 10, что создает эффект пуска насоса на

«закрытую задвижку» и уменьшает перегрузку двигателя. При этом ограничитель 17 служит для удержания кольцевой перегородки 16 выше отверстий 10 и предотвращения ее прилипания к поршню 12.

Формула изобретения

I. Клапанный узел пагнетательного трубопровода скважинного насоса, содержащий корпус с кольцевым выступом на внутренней поверхности, ниже которого в корпусе выполнены сливные каналы, подвижный в

4 осевом направлении золотник, имеющий в верхней части хвостовик меньшего диаметра, причем золотник снабжен сквозным осрвым каналом, в котором размещен обратный клапан, и установлен в корпусе с образованием кольцевой пусковой камеры, сообщенной с осевым каналом золотника посредством отверстий в нижней части хвостовика, а в верхней части последнего выполнены сливные окна, расположенные с воз10 можностью сообщения со сливными каналами корпуса при крайнем нижнем положении золотника, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения предотвращения слива жидкости из нагнетательного трубопровода, клапанный узел снабжен аксиально подвижным двухступенчатым поршнем, установленным на хвостовике в пусковой камере, при этом наружная поверхность нижней ступени большего диаметра уплот2р иена относительно внутренней поверхности корпуса, а верхняя ступень установлена с возможностью перекрытия сливных окон хвостовика при крайнем верхнем положении поршня.

2. Узел по и. 1, отличающийся тем, что в пусковой камере установлена аксиально подвижная кольцевая перегородка с ограничителем и сквозным дросселирующим отверстием.

1435836

17

Составителб Г. Богомольный

Pp.. LQKTop В. Б грен к<>ва Тс.,ред И. Версс Корректор О. Кравцова

Заказ 5627134 Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4