Клапан скважинного штангового насоса

 

Сущность изобретения: с одной из ступеней осевой расточки корпуса седло с отверстием для прохода жидкости. установленное с возможностью ограниченного осевого перемещения в пределах упругой деформации двух кольцевых упругих герметизирующих элементов. Элементы расположены соответственно между торцевой поверхностью ступени расточки и седлом и между седлом и запорным элементом. Шаровой затвор установлен с возможностью контакта с седлом для перекрытия его осевого отверстия. Упругие элементы в зоне контакта соответственно с торцевой поверхностью ступени расточки и с запорным элементом прикреплены к ним. Толщина упругих элементов находится в заданном соотношении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

S> Рн — )

S2 Гн он

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907283/29 (22) 19.11.90 (46) 07.06.93. Бюл. N 21 (71) Московский институт нефти и газа им.И,М.Губкина и Нефтегазодобывающее управление "Покачевнефть" (72) А.В.Кондрашов, С.П. Григорьев, В.И:Дарищев, В.М.Тарабрин, В,А.Власов, С.К.Ус. тимов, Л.С.Лившиц и С.М.Левин (56) Патент США N. 445ф569, кл.137-879, 1984. (54) КЛАПАН СКВАЖИННОГО ШТАНГОВО. ГО НАСОСА (57) Сущность изобретения: с одной из ступеней осевой расточки корпуса седло с отверстием для прохода жидкости, Изобретение относится к механике для глубиннонасосной добычи пластовой жидкости, в частности, к скважинным штанговым насосам.

Целью изобретения является повышение ресурса.

На фиг.1 показана схема размещения упругих элементов в клапанном узле; на фиг.2 — схема размещения клапанного узла в скважинном штанговом насосе; на фиг.3— график изменения силы ударного импульса при обычном исполнении клапанного узла; на фиг.4 — график изменения силы ударного импульса при обычном исполнении клапан:ного узла, но с упругими элементами.

Клапан 1 скважинного штангового насоса 2 содержит корпус 3 с осевой ступенчатой расточкой, сопряженное с одной из ступеней расточки седло 4 отверстием для прохо„„Я2,, 1820120 А1 (я)5 F 16 К 15/04; F 04 В. 47/00 установленное с возможностью ограничен. ного осевого перемещения в пределах упругой деформации двух кольцевых упругих герметизирующих элементов, Элементы расположены соответственно между торцевой поверхностью ступени расточки и седлом и между седлом и запорным элементом.

Шаровой затвор установлен с возможностью контакта с седлом для перекрытия его осевого отверстия. Упругие элементы в зоне контакта соответственно с торцевой поверхностью ступени расточки и с запорным элементом прикреплены к ним. Толщина. упругих элементов находится в заданном соотношении. 4 ил. да жидкости, установленное с возможностью ограниченного осевого перемещения в пределах упругой деформации, два кольцевых упругих герметизирующих элемента 5, 6 расположенные соответственно между торцевой поверхностью ступени расточки корпуса 3 и седлом 4 и между седлом 4 и запорным элементом 7, шаровой затвор 8, установленный с возможностью контакта с седлом для перекрытия его осевого отверстия. Упругие элементы 5, 6 соответственно с торцевой поверхностью расточки корпуса

3 с затворным элементом 7 прикреплены к ним, при этом толщины упругих элементов

5, 6 находятся в соотношении:

1820120 где S1 — толщина упругого элемента 5, установленного между торцевой поверхностью ступени расточки корпуса 3 и седлом 4;

Sg — толщина упругого элемента 6, установленного между седлом 4 и запорным 5 элементом 7:

FH. Fo> — площади сечения седла 4 в зоне сопря>кения с расточкой корпуса 3 и отверстия седла 4, соответственно.

Клапан 1 устанавливается в плунжере 9 10 и в цилиндре штангового насоса 2. Штанго-вый насос 2 спускается .в скважину 10 на колонке насосно-компрессорных труб 11.

Привод плунжера 9 осуществляется посредством колонны насосных штанг 12. 15

Клапан работает следующим образом.

Когда давление,в верхней части клапана превышает давление в нижней части шаровой затвор S с ударом садится на седло 4.

Удар о седло 4 смягчается за счет сжатия 20

ynpyroro элемента 6 под седлом 4, Статическая нагрузка от столба жидкости над шаровым затвором 8 также сжимает упругий элемент 6. При этом седло 4 перемещается вниз за счет податливости упругого элемен- 25 та 6, а упругий элемент 6 над седлом 4 за счет фиксации их смежных поверхностей, растягивается, дополняя образовавшееся пространство смещения; обеспечивает при . этом герметичность по периметру седла 4, 30

В случае, когда давление жидкости под седлом 4 превышает давление над седлом 4, шаровой затвор 8 перемещается вверх, сжимая упругий элемент 5 и растягивая упругий элемент 6. 35

При жестком ударном взаимодействии двух тел на металлическом основании форма силы ударного импульса имеет большее значение (см,фиг.З), чем форма силы ударного импупьса при упругом взаимодействии 40 пары шаровой затвор-седло (фиг.4), Поэтому применение предложенпого технического решения является технически обоснованным.

Упругие элементы 5, 6 закрепляются к корпусу 3; седлу 4 и запорному элементу 7 специальным клеем или другими способами.

Формула изобретения

Клапан скважинного штангового насоса, содержащий корпус с осевой ступенчатой расточкой, сопряженное с одной из ступеней расточки седло с отверстием для прохода жидкости, установленное с возможностью ограниченного осевого перемещения в пределах упругой деформации двух кольцевых упругих герметизирующих элементов, расположенных соЬтветственно между торцевой поверхностью ступени расточки корпуса.и седлом и между седлом и запорным элементом, шаровой затвор, установленный с возможностью контакта с седлом для перекрытия его осевого отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса пары затвор-седло, упругие элементы в зоне контакта соответственно с торцевой поверхностью С1упени расточки корпуса и с запорным элементом прикреплены к ним, при этом толщины упругих элементов находятся в соотношении

S н

Я2 Fs Рвн где S1 — толщина упругого элемента между торцевой поверхностью ступени расточки корпуса и седлом;

Sz — толщина упругого элемента между седлом и запорным элементом;

FH -площадь сечения седла в зоне сопряжения с расточкой корпуса;

Fa — площадь сечения отверстия седла.

1820120

1820120

ЯЗйфиф г.З

Составитель B.Äàðèùåâ

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2018 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5