Регулятор давления

 

O Il N C A H N K 739490

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социвлистическик

Республик (6 I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.11.77 (2) ) 2540142/18-2 (53)M. Кл, с присоединением заявки Ж

6 05 0 16/06

Геоудеротвеиный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень ¹ 21 йо денем изобретений и открытий (53) УД К621.646

1088.8) Дата опубликования описания 07.06 80 (72) А вторы изобретения

Н, С.Мясников и И, А. Закиров

Специальное проектно-конструкторское бюро ср автоматизации нефтедобычи и нефтехимии (7!) Заявитель (54) PEIVJIHTGP AABJlEHHH

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам для автоматического под, держания давления на приеме глубинных насосов в нефтяных скважинах.

Для оптимальной эксплуатации нефтяной скважины необходимо, чтобы выдерживапось во времени равенство притока жидкости из пласта с „ и отбора ее насосов сл(Ь 10

%иск т е с (скь с нас . Если с се )с,„„о,то будет недобор жидкости и,следоватепьно, f неполное испопьзование потенциайьных возможностей скважины. Если q „, C с),,то сии иае будет срыв на приеме насоса и, в конеч-; ном итоге, выход его из строя, Поскопьку подобрать насос в точном соответствии с с щ практически невозможно, их устанавлйвают с производительностью, заведомо меньшей с сир. 20

l1as поддержания равенства с се=сь необходимо регулировать величину забойного давпения с тем, чтобы поддерживалось оптимальное значение депрессии р Р =

Рпк -Р о, где Рд„и Р, соответствен-но ппастовое и забойное давления.

Известны регуляторы давления, предназначенные для автоматического поддержания заданного давления в трубопроводах. применяемые в .различных областях промьтшленности и содержащие корпус, регупирующий клапан и чувствительный элемент. Ц .

Однако конструктивные особенности и надежность не позволяют использовать их дпя работы в нефтяных скважинах.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является регулятор давления, содержавший расположенные в корпусе газовую камеру, чувствительный элемент, например сипьфон, и регупирующий орган, соединенный посредством штока с чувствительным элементом f2).

Недостатки известного устройства заключаются в спедующем.

Йпя точного регулирования забойного давпения необходимо иметь чувствитепь3 739 ный элемент на малые давления, с малой жесткостью. Однако эксплуатация такого регулятора в нефтяной скважине делаетнэl возможным применение такого высокочувствитепьного элемента, поскольку при за5 давливании скважины давление в месте установки регулятора достигает значения; в 5-8 раз большего, чем давление газа в рабочей камере регулятора (20.. 60 кгсlсм ). Это приводит к раз- щ рушению чувствительного элемента, а применение в регуляторе чувствительного эле мента, выдерживающего полное давление, приводит к резкому повышению порога срабатывания, что снижает точность регули- 15 рования и не обеспечивает равенства

9(ск5 9 ><Целью изобретения является повышение надежности и точности регулятора путем защиты чувствительного элемента от hepe-20 грузочных давлений.

Это достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем расположенные в. корпусе газовую камеру, чувствительный . элемент, например, сильфон, соединейный посредством штока с регулирующим орга-. ном, установлен отсечной клапан, расположенный между чувствительным элементом и газовой камерой, а полость чувствительного элемента и часть газовой камеры за-ЗО полнены жидкостью. При действии высоких давлений как со стороны внешней среды, так и газсвой камеры образуется замкнутая полость, заполненная несжимаемой жидкостью, что и обеспечивает защиту силь- . 35 фона. Б результате можно применять высокочувствительный сильфон малой жесткости, что повысит точность регулирования.

На чертеже изображен предлагаемый регулятор давления.

Регулятор состоит из корпуса 1 с гюо вой камерой 2, чувствительного элемента — сильфона 3, соединенного штоком 4 с регулирующим органом 5. В корпусе 1

45 установлен также отсечной, напримердвухседельный, диафрагменный клапан 6, состоящий из клапана 7 и седел 8 и 9 и расположенный между чувствительным элементом 3 и газовой камерой 2, причем полость чувствительного элемента 3 и часть

50 газовой камеры заполненй жидкостью, танк что двухседельный диафрагменный клапан находится в жидкости.

Труба подъемной колонны 10 имеет бо55 ковой карман 11 для установки регулято-, ра при спуске его в скважину. Регулирующий орган 5 сообщается с внутритрубным пространством подъемной колонны через ev490 4 верстие "а", а выход регулирующего органа 5 в затрубное пространство между подт емной 10 и обсадной 12 колоннами.

Регулятор работает следующим образом.

Перед спуском в скважину регулятор настраивается на заданное давление путем подачи в газовую камеру 2 сжатого воздуха. Под действием давления воздуха сильфон 3 растягивается до тех пор, пока клапан 7 не подойдет к седлу 9 и отсечет доступ жидкости в сильфон. Ход сильфона

3 ограничен ходом клапана 7. Сильфон 3 через шток 4 воздействует на регулирующий орган 5. При спуске насосной установки с регулятором в скважину давление на приеме насоса из-за статического уровня возрас ает и становится больше давления в газовой камере 2. Сипьфон сжимается и выталкивает жидкость, под дейст вием которой клапан 7 перемещается и прижимается к седлу 8, образуя замкнутую полость с давлением, равным внешнему. Регулирующий орган 5 закрыт., После включения насосной установки в работу уровень жидкости в затрубном пространстве снижается до заданного давления на прйеме насоса. С уменьшением давления на приеме насоса до заданного под давлением воздуха открывается регулирующий орган 5 и жидкость поступает из трубы подъемной колонны10 в затрубное пространство через отверстие "а и выход органа 5 до тех пор, пока не восстанович

;ся заданное давление.

Таким образом, автоматически с вь|сокой точностью поддерживается заданное б давление на приеме насоса, предохраняя чувствительный элемент от перегрузочных давлений.

Использование предлагаемого изобретения как показывают расчетные данные позволяет на два порядка понизить жесткость сильфона по сравнению с регуляторами, которые могли бы выдерживать перегрузочные давления, возникающие на забое скважины. Соответственно на два порядка повышается чувствительность регулятора и, следовательно, точность регулирования.

А предотвращение.,разрушения чувствителен ного элемента дает экономию за счет сокращения затрат на ремонт.

Формула изобретен ия

Регулятор давления, содержащий расположенные в корпусе газовую камеру, чувсч вительыый элемент, выполненный в виде

1. Авторское свидетельство СССР, N. 324617, кл. 3 05 0 16/06, 1968. 1

739490 6. ,сильфона, соединенный штоком с регулирую-. Источники информации, щим органом, о т л и ч а ю ш и и с я принятые во внимание при экспертизе тем, что, с целью повышения точности и надежности регулятора в нем установлен отсечной клапан, расположенный между. чувствительным элементом и газовой камерой, а полость чувствительного элемента 2. Авторское свидетельство СССР и часть газовой камеры заполненй- жидкос- М 330436, кл, G 05 О 16/06, 1970 тью.. :: -- : (прототип) .

Составитель И. Мирная

Редактор Т. Загребельная Техред М. Кузьма Корректор M. Пожо

Заказ 2923/41 Тираж 956 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4