RU183195U1 - VALVE RETURN UNIFIED - Google Patents

VALVE RETURN UNIFIED Download PDF

Info

Publication number
RU183195U1
RU183195U1 RU2018113106U RU2018113106U RU183195U1 RU 183195 U1 RU183195 U1 RU 183195U1 RU 2018113106 U RU2018113106 U RU 2018113106U RU 2018113106 U RU2018113106 U RU 2018113106U RU 183195 U1 RU183195 U1 RU 183195U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
sludge trap
mechanical impurities
locking device
self
Prior art date
Application number
RU2018113106U
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Амельченко Леонид Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Амельченко Леонид Владимирович filed Critical Амельченко Леонид Владимирович
Priority to RU2018113106U priority Critical patent/RU183195U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU183195U1 publication Critical patent/RU183195U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/08Valve arrangements for boreholes or wells in wells responsive to flow or pressure of the fluid obtained

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей (горной) промышленности и может использоваться для добычи скважинной продукции (механизированный, газлифтный способ эксплуатации скважин).The utility model relates to the oil and gas (mining) industry and can be used for the production of borehole products (mechanized, gas-lift method of operating wells).

Цель полезной модели:Purpose of utility model:

1. Эффективная эксплуатация погружного оборудования в скважинах, добываемая продукция которых (флюид) содержит механические примеси, песок-абразив, проппант.1. Effective operation of submersible equipment in wells, the produced products of which (fluid) contain mechanical impurities, sand-abrasive, proppant.

2. Использование клапана обратного в участках эксплуатационных колонн с отклонением от вертикали (зенитный угол) до 90 и более градусов.2. The use of a check valve in sections of production casing with a deviation from the vertical (zenith angle) up to 90 degrees or more.

Поставленная цель достигается:The goal is achieved:

1. Клапан обратный совмещен с самоочищающимся шламоуловителем.1. The backpressure valve is combined with a self-cleaning sludge trap.

2. Установкой двух запорных устройств (шарикового и конусного типов как соединенных между собой штоком-толкателем, так и без него).2. Installation of two locking devices (ball and cone types, both interconnected by a rod-pusher, and without it).

3. Установкой пружин, защищенных от абразивно-эрозионного износа для эффективной эксплуатации запорных устройств клапана и возможности использования клапана при его отклонении от вертикали до 90 и более градусов.3. The installation of springs protected from abrasion and erosion for the effective operation of the locking devices of the valve and the possibility of using the valve when it deviates from the vertical to 90 degrees or more.

4. Установкой конусного запорного устройства внутри корпуса шламоуловителя для обеспечения возможности его открытия при наличии плотных и значительных осадконакоплениях механических примесей в самоочищающемся контейнере шламоуловителя.4. Installing a conical locking device inside the body of the sludge trap to ensure that it can be opened in the presence of dense and significant sedimentation of mechanical impurities in a self-cleaning container of the sludge trap.

5. Очистка контейнера шламоуловителя энергией восходящего потока жидкости через клапан обратный, дыхательные отверстия (или щелевидный фильтр) и основные проточные отверстия в нижней части корпуса шламоуловителя с дальнейшим подъемом отложений из контейнера в НКТ и на поверхность.5. Cleaning the sludge trap container with upward liquid energy through a non-return valve, breathing holes (or slit filter) and main flow openings in the lower part of the sludge trap body with further lifting of sediments from the container to the tubing and to the surface.

Таким образом, достигается отделение механических примесей от жидкости и обеспечивается их осадконакопление выше двухклапанной системы запорных устройств - в самоочищающемся контейнере шламоуловителя, герметичное перекрытие проточной части нижним запорным устройством (шарик-седло).

Figure 00000001
Thus, separation of mechanical impurities from the liquid is achieved and their sedimentation is ensured above the two-valve system of shut-off devices - in a self-cleaning container of the sludge trap, hermetic closure of the flow part by the lower shut-off device (ball-seat).
Figure 00000001

Description

Область техники:Field of Technology:

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей (горной) промышленности и может использоваться для добычи скважинной продукции (механизированный, газлифтный способ эксплуатации скважин).The utility model relates to the oil and gas (mining) industry and can be used for the production of borehole products (mechanized, gas-lift method of operating wells).

Устройство предназначено для эффективной эксплуатации погружного оборудования в скважинах (увеличения наработки на отказ), добываемая продукция которых (флюид) содержит механические примеси, песок-абразив, проппант, с возможностью использования клапана обратного в участках эксплуатационных колонн с отклонением от вертикали (зенитный угол) до 90 и более градусов.The device is designed for efficient operation of submersible equipment in wells (increase in MTBF), the produced products of which (fluid) contain mechanical impurities, sand-abrasive, proppant, with the possibility of using a check valve in sections of production casing with a deviation from the vertical (zenith angle) up to 90 and more degrees.

Уровень техники:The prior art:

Проведенный поиск прототипов в существующем уровне техники по созданию клапанов обратных для нефтедобывающей промышленности показал наличие пяти типов основных направлений по их созданию. Классификация выполнена по конструкции запорного элемента. Рассмотрим их:The search for prototypes in the current level of technology for creating check valves for the oil industry showed the presence of five types of main directions for their creation. The classification is made according to the design of the locking element. Consider them:

1. Тарельчатый тип.1. Poppet type.

Известен обратный клапан установки электроцентробежного насоса (патент на полезную модель №152084 МПК F16K 15/00). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует защита подвижного элемента запорного устройства клапана, что приводит к засорению и заклиниванию подвижного элемента - тарелки и выходу из строя клапана; в) отсутствует защита от оседания механических примесей сверху на запорный узел, что после остановки насоса и при наличии значительных и плотных осадконакоплениях выше клапана на большой площади верхней поверхности тарелки приводит к невозможности открытия подвижного элемента - тарелки запорного узла, с последующим выходом из строя клапана и всего погружного оборудования в целом; г) недолговечность резинового уплотнителя при эксплуатации в скважинах с большой глубиной залегания пластов и повышенными перепадами давлений выше и ниже запорного узла клапана; д) установка клапана внутри электроцентробежного насоса приводит к усложнению конструкции насоса; е) установка клапана внутри электроцентробежного насоса при остановке приводит к отложению механических примесей внутри насоса и заклиниванию валов насоса, отказу оборудования УЭЦН; ж) установка клапана внутри электроцентробежного насоса при остановке УЭЦН в условиях большого газового фактора флюида и низком давлении на приеме УЭЦН приводит к заполнению рабочих ступеней насоса газом (газовый блок) и невозможности запуска УЭЦН.Known check valve installation of an electric centrifugal pump (utility model patent No. 152084 IPC F16K 15/00). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no protection of the movable element of the locking device of the valve, which leads to clogging and jamming of the movable element - plates and failure of the valve; c) there is no protection against settling of mechanical impurities from above onto the shut-off unit, which after stopping the pump and in the presence of significant and dense sedimentation above the valve on a large area of the upper surface of the plate makes it impossible to open the movable element - the plate of the locking unit, with the subsequent failure of the valve and all submersible equipment as a whole; d) the fragility of the rubber seal when operating in wells with a large depth of formation and increased pressure drops above and below the valve shutoff assembly; d) installation of the valve inside the electric centrifugal pump leads to a complication of the design of the pump; f) the installation of the valve inside the electric centrifugal pump when stopped leads to the deposition of mechanical impurities inside the pump and jamming of the pump shafts, the failure of the ESP equipment; g) the installation of the valve inside the electric centrifugal pump when the ESP is stopped under conditions of a large gas fluid factor and low pressure at the ESP input, leads to the filling of the pump working stages with gas (gas block) and the inability to start the ESP.

Известен обратный клапан скважинного электроцентробежного насоса (патент на изобретение №2187709 МПК F04D 15/02). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) клапан устанавливается внутри модуль-головки электроцентробежного насоса без защиты от оседания механических примесей сверху на запорный узел (клапан-пробку), что после остановки насоса и при наличии значительных и плотных осадконакоплениях выше клапана на большой площади верхней поверхности пробки приводит к невозможности подъема пробки и открытия проточной части подвижного элемента - пробки запорного узла, с последующим выходом из строя клапана и всего погружного оборудования в целом; в) клапан-пробка устанавливается внутри модуль-головки электроцентробежного насоса и при остановке УЭЦН в условиях большого газового фактора флюида и низком давлении на приеме УЭЦН приводит к заполнению рабочих ступеней насоса газом (газовый блок) и невозможности запуска УЭЦН.Known check valve borehole electric centrifugal pump (patent for invention No. 2187709 IPC F04D 15/02). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) the valve is installed inside the module-head of the electric centrifugal pump without protection against settling of mechanical impurities from above onto the shut-off unit (valve-plug), which, after stopping the pump and in the presence of significant and dense sedimentation above the valve on a large area of the upper surface of the plug, makes it impossible to lift the plug and the opening of the flowing part of the movable element - plugs of the locking unit, with the subsequent failure of the valve and the entire submersible equipment as a whole; c) a plug valve is installed inside the module-head of the electric centrifugal pump and when the ESP stops in the conditions of a large gas fluid factor and low pressure at the ESP input, it leads to filling the pump working stages with gas (gas block) and the inability to start the ESP.

Приведенные выше данные значительно ограничивают возможность использования данного типа клапанов, в следствии чего, они не получили массового применения в нефтедобывающей промышленности.The above data significantly limit the possibility of using this type of valve, and as a result, they have not received widespread use in the oil industry.

2. Шариковый тип.2. Ball type.

Известен клапан обратный (патент на изобретение №2379566 МПК F16K 15/04).Known check valve (patent for invention No. 2379566 IPC F16K 15/04).

Известен клапан обратный (патент на полезную модель №125248 МПК Е21В 34/08).Known check valve (patent for utility model No. 125248 IPC ЕВВ 34/08).

Известен клапан обратный (патент на полезную модель №56940 МПК Е21В 34/06).Known check valve (patent for utility model No. 56940 IPC EV21/06).

Недостатки конструкции данного типа клапанов одинаковы: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует устройство осадконакопления механических примесей выше запорного устройства клапана, что приводит к осаждению мехпримесей на посадочном седле запорного узла, в результате чего невозможна герметичная посадка запорного устройства, клапан не обеспечивает герметичности, происходит слив жидкости из насосно-компрессорных труб (НКТ) через насос в скважину.The design flaws of this type of valve are the same: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no device for sedimentation of mechanical impurities above the locking device of the valve, which leads to the deposition of mechanical impurities on the seat of the locking unit, as a result of which it is impossible to tightly fit the locking device, the valve does not provide tightness, the liquid is drained from the tubing through the pump into the well.

3. Шариковый тип с устройством осадконакопления механических примесей - прототипы.3. Ball type with sedimentation device of mechanical impurities - prototypes.

Известен обратный клапан (патент на полезную модель №176713 МПК Е21В 34/08, F16K 15/04). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) при запуске насоса открытие проточной части фильтра выполненного из проволочно-проницаемого материала (ППМ) осуществляется вверх давлением напора жидкости снизу из насоса, что при плотных и значительных осадконакоплениях механических примесей сверху на ППМ, на большой площади верхней поверхности ППМ приводит к невозможности подъема ППМ и открытия проточной части подвижного элемента ППМ, шара запорного устройства, с последующим выходом из строя клапана и всего погружного оборудования в целом. При этом скорости движения жидкости из насоса вверх через ППМ будет совершенно недостаточно для успешного размывания плотных отложений механических примесей.Known check valve (patent for utility model No. 176713 IPC ЕВВ 34/08, F16K 15/04). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) when starting the pump, the opening of the flow part of the filter made of wire-permeable material (PPM) is carried out upward by the pressure of the liquid from the bottom of the pump, which, with dense and significant sedimentation of mechanical impurities from above on the PPM, over a large area of the upper surface of the PPM, makes it impossible to lift the PPM and opening the flow part of the moving PPM element, the ball of the locking device, with the subsequent failure of the valve and the entire submersible equipment as a whole. In this case, the velocity of the liquid from the pump up through the PPM will be completely insufficient for the successful erosion of dense deposits of mechanical impurities.

Известен клапан обратный опрессовочный к погружным центробежным насосам выпускаемый ЗАО «Новомет-Пермь». Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства. Отклонение ствола скважины от вертикали должно быть не более 60°. Каталог продукции ЗАО «Новомет-Пермь» июль 2017 г стр. 126.Known check valve for crimping submersible centrifugal pumps manufactured by Novomet-Perm. Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device. The deviation of the wellbore from the vertical should be no more than 60 °. The catalog of products of Novomet-Perm CJSC July 2017, p. 126.

Известен клапанный механизм скважинного насоса со шламоуловителем (патент на полезную модель №59170 МПК F04D 15/02, Е21 В 34/06). Недостатки конструкции: отсутствует самоочистка контейнера шламоуловителя.The known valve mechanism of a well pump with a sludge trap (utility model patent No. 59170 IPC F04D 15/02, E21 B 34/06). Design flaws: there is no self-cleaning of the sludge trap container.

Известна скважинная насосная установка со шламоуловителем (патент на изобретение №2135836 МПК F04D 13/10). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует самоочистка контейнера шламоуловителя.Known borehole pumping unit with a sludge trap (patent for the invention No. 2135836 IPC F04D 13/10). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no self-cleaning of the container of the sludge trap.

Известен шламоуловитель (патент на полезную модель №77916 МПК F04D 13/10). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует самоочистка контейнера шламоуловителя.Known sludge trap (patent for utility model No. 77916 IPC F04D 13/10). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no self-cleaning of the container of the sludge trap.

Известен шламоуловитель скважинного насоса (патент на полезную модель №154480 МПК F04B 47/02). Недостатки конструкции: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует самоочистка контейнера шламоуловителя.Well-known sludge trap for a well pump (utility model patent No. 154480 IPC F04B 47/02). Design flaws: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no self-cleaning of the container of the sludge trap.

4. Шариковый тип с принудительным возвратом шарика в седло - прототипы.4. Ball type with forced return of the ball to the saddle - prototypes.

Известен клапан обратный буровой (патент на полезную модель №99814 МПК Е21 В 34/06). Не может быть использован для добычи скважинной продукции (флюида) в нефтедобывающих скважинах, так как конструктивно предназначен для перекачки жидкости в обратном направлении.Known check valve drilling (patent for utility model No. 99814 IPC E21 B 34/06). It cannot be used for the production of borehole products (fluid) in oil producing wells, as it is structurally designed for pumping fluid in the opposite direction.

Известен обратный клапан переключаемый потоком (патент на изобретение №2358092 МПК Е21В 34/08). Не может быть использован для добычи скважинной продукции (флюида) в нефтедобывающих скважинах, так как конструктивно отсутствуют резьбы для присоединения клапана с насосно-компрессорными трубами.Known check valve switched by flow (patent for invention No. 2358092 IPC ЕВВ 34/08). It can not be used for the production of borehole products (fluid) in oil wells, since there are structurally no threads for connecting the valve to the tubing.

Известен клапан обратный (патент на изобретение №2493355 МПК Е21В 34/06).Known check valve (patent for invention No. 2493355 IPC ЕВВ 34/06).

Общие недостатки конструкции представленных типов клапанов: а) отсутствует устройство осадконакопления механических примесей выше запорного устройства клапана, что приводит к осаждению мехпримесей на посадочном седле запорного узла, в результате чего невозможна герметичная посадка запорного устройства, клапан не обеспечивает герметичности, происходит слив жидкости из НКТ через насос в скважину; б) не обеспечена защита возвратной пружины от абразивно-эрозионного износа песком-абразивом содержащимся в перекачиваемой жидкости.General design flaws of the presented types of valves: a) there is no device for sedimentation of mechanical impurities above the valve locking device, which leads to the deposition of mechanical impurities on the seating seat of the locking assembly, as a result of which the locking device cannot be sealed, the valve does not provide tightness, and liquid is drained from the tubing through pump into the well; b) the return spring is not provided with protection against abrasive-erosive wear by sand-abrasive contained in the pumped liquid.

Известен самоустанавливающийся клапан глубинного насоса (патент на изобретение №2382904 МПК F04B 53/00, F16K 15/04). Недостаток конструкции: отсутствует устройство осадконакопления механических примесей выше вращающейся направляющей и запорного устройства клапана, что приводит к осаждению мехпримесей на вращающемся механизме и па посадочном седле запорного узла и приводит к заклиниванию вращающегося внутри корпуса под действием сил гравитации направляющего, установленного на центральной оси, в результате чего работа клапана в горизонтальных скважинах становится невозможной так как невозможна посадка шарика в седло капана, а так же приводит к осаждению мехпримесей на посадочном седле запорного узла, в результате чего невозможна герметичная посадка шарика на седло, при таких условиях клапан не обеспечивает посадки шарика в седло, герметичность запорного устройства невозможна, происходит слив жидкости из НКТ через насос в скважину. 5. Шариковый тип с возможностью открытия клапана в обратном направлении.Known self-adjusting valve of the deep pump (patent for invention No. 2382904 IPC F04B 53/00, F16K 15/04). Design drawback: there is no device for sedimentation of mechanical impurities above the rotating guide and the locking device of the valve, which leads to the deposition of mechanical impurities on the rotating mechanism and the landing seat of the locking unit and leads to jamming of the guide mounted on the central axis that rotates inside the housing due to gravity, as a result which makes the valve operation in horizontal wells impossible because the ball cannot fit into the saddle of the trap, and also leads to wasp waiting for solids on the seat of the locking assembly, as a result of which it is impossible to tightly fit the ball on the seat; under these conditions, the valve does not ensure the ball fits in the seat, the tightness of the locking device is impossible, fluid is drained from the tubing through the pump to the well. 5. Ball type with the ability to open the valve in the opposite direction.

Известен обратный клапан (патент на изобретение №2455546 МПК F16K 15/04, Е21В 34/06).Known check valve (patent for invention No. 2455546 IPC F16K 15/04, EV 34/06).

Известен обратный клапан (патент на изобретение №2544930 МПК Е21В 34/06).Known check valve (patent for invention No. 2544930 IPC ЕВВ 34/06).

Известен обратный клапан (патент на изобретение №2391592 МПК F16K 15/04, F04D 13/10, Е21В 34/00).Known check valve (patent for invention No. 2391592 IPC F16K 15/04, F04D 13/10, EV21/00).

Данный тип обратных клапанов предназначен для нефтедобывающей промышленности и может использоваться для добычи скважинной продукции, а так же для промывки и освоения скважин. Недостатки конструкции данного типа клапанов одинаковы: а) отсутствует принудительно-возвратный механизм запорного устройства; б) отсутствует устройство осадконакопления механических примесей выше запорного устройства клапана, что приводит к осаждению мехпримесей на посадочном седле запорного узла, в результате чего невозможна герметичная посадка запорного устройства, клапан не обеспечивает герметичности, происходит слив жидкости из НКТ через насос в скважину; в) отсутствует регулировка усилия открытия клапана в обратном направлении, невозможно использование в глубоких скважинах с большими гидростатическими давлениями внутри труб, так как это приводит к не санкционированному открытию клапана в обратном направлении и сливу жидкости из НКТ через насос в скважину.This type of check valves is designed for the oil industry and can be used for production of well products, as well as for flushing and development of wells. The design flaws of this type of valve are the same: a) there is no forced-return mechanism of the locking device; b) there is no device for sedimentation of mechanical impurities above the locking device of the valve, which leads to the deposition of mechanical impurities on the seat of the locking unit, as a result of which the tight fit of the locking device is impossible, the valve does not provide tightness, fluid is drained from the tubing through the pump into the well; c) there is no adjustment of the valve opening force in the opposite direction, it is impossible to use in deep wells with high hydrostatic pressures inside the pipes, as this leads to unauthorized opening of the valve in the opposite direction and draining the fluid from the tubing through the pump to the well.

Приведенные выше данные значительно ограничивают возможность использования данного типа клапанов, в следствии чего они не получили массового применения в нефтедобывающей промышленности.The above data significantly limit the possibility of using this type of valve, as a result of which they have not received widespread use in the oil industry.

Выводы:Findings:

Общим недостатком рассмотренных в п. №1, 2, 4, 5 типов клапанов является отсутствие устройства для осадконакопления механических примесей выше запорного устройства, что приводит к осаждению мехпримесей на посадочном седле запорного устройства клапана, в результате чего невозможна герметичная посадка запорного устройства, клапан не обеспечивает герметичности, происходит слив жидкости из НКТ через насос в скважину. Для обеспечения возможности использования клапанов такого типа, обязательным является установка дополнительного оборудования - шламоуловителей, что приводит к использованию дополнительного оборудования и дополнительным резьбовым соединениям в подвеске НКТ.A common drawback of the types of valves discussed in paragraphs 1, 2, 4, 5 is the lack of a device for sedimentation of mechanical impurities above the locking device, which leads to the deposition of mechanical impurities on the landing seat of the valve locking device, as a result of which a tight fit of the locking device is impossible, the valve does not provides tightness; fluid is drained from the tubing through the pump into the well. To enable the use of valves of this type, it is mandatory to install additional equipment - sludge traps, which leads to the use of additional equipment and additional threaded connections in the tubing suspension.

Общим недостатком рассмотренных в п. №1, 2, 5 типов клапанов является отсутствие принудительно-возвратного механизма запорного устройства, из-за чего невозможно эксплуатировать клапана в участках эксплуатационных колонн с отклонением от вертикали (зенитный угол) до 90 и более градусов. Запорное устройство не закрывается и происходит слив жидкости из НКТ через насос в скважину.A common drawback of the types of valves discussed in paragraphs 1, 2, 5 is the lack of a forced-return mechanism of the locking device, which makes it impossible to operate the valves in sections of production casing with a deviation from the vertical (zenith angle) of up to 90 degrees or more. The locking device does not close and fluid is drained from the tubing through the pump into the well.

Общим недостатком рассмотренных в п. №4, 5 типов клапанов является отсутствие защиты поверхности возвратной пружины от абразивно-эрозионного износа песком-абразивом содержащимся в перекачиваемой жидкости.A common drawback of the types of valves discussed in paragraphs 4 and 5 is the lack of protection of the return spring surface from abrasion and erosion by sand-abrasive contained in the pumped liquid.

В п. №3 представлены типов клапанов с различными недостатками по разновидностям технических характеристик.Section 3 presents the types of valves with various drawbacks according to the varieties of technical characteristics.

Раскрытие полезной модели:Disclosure of utility model:

В данной полезной модели решается задача по обеспечению работоспособности клапана обратного для погружного оборудования нефтегазодобычи в условиях: 1) содержания в перекачиваемой жидкости механических примесей, песка-абразива, проппанта, 2) возможность эксплуатировать клапан в участках эксплуатационных колонн с отклонением от вертикали (зенитный угол) до 90 и более градусов.This utility model solves the problem of ensuring the operability of the check valve for submersible oil and gas production equipment under the following conditions: 1) the content of mechanical impurities in the pumped liquid, sand-abrasive, proppant, 2) the ability to operate the valve in sections of production casing with a deviation from the vertical (zenith angle) up to 90 and more degrees.

Поставленная цель достигается:The goal is achieved:

1) В одном устройстве совмещены два устройства: клапан обратный с принудительно-возвратным механизмом запорного устройства и самоочищающийся шламоуловитель с принудительно-возвратным механизмом открыванием и закрыванием проточных каналов для течения флюида.1) Two devices are combined in one device: a check valve with a forced-return mechanism of a locking device and a self-cleaning sludge trap with a forced-return mechanism by opening and closing the flow channels for fluid flow.

2) Конструкция устройства двухклапанная. Нижнее запорное устройство шарикового типа (клапан) имеет стандартное исполнение для шариковых клапанов обратных и предназначено для герметичного разделения внутритрубного пространства НКТ выше и ниже клапана обратного. Выше шарикового клапана, внутри нижней части шламоуловителя размещено верхнее запорное устройство (клапан) конусного типа, предназначенное для обеспечения осадконакопления механических примесей выше основного клапана (шарикового типа) - в самоочищающемся контейнере шламоуловителя. Не допуская тем самым оседания механических примесей на посадочное седло шарового клапана.2) The design of the two-valve device. The lower ball-type locking device (valve) is standard for ball check valves and is designed to tightly separate the tubing inside the tubing above and below the check valve. Above the ball valve, inside the lower part of the sludge trap, there is a cone-type upper locking device (valve) designed to provide sedimentation of mechanical impurities above the main valve (ball type) in a self-cleaning sludge trap container. Thus preventing the sedimentation of mechanical impurities on the seat of the ball valve.

3) Установкой двух пружин (по одной на каждом запорном устройстве).3) Installing two springs (one on each locking device).

4) При работе насоса и открытых нижним и верхнем запорных устройствах пружины располагаются в закрытых полостях и недоступны для внешнего негативного абразивно-эрозионного износа песком-абразивом содержащимся в перекачиваемой жидкости.4) When the pump is operating and the lower and upper shut-off devices open, the springs are located in closed cavities and are not accessible for external negative abrasion-erosion by sand-abrasive contained in the pumped liquid.

5) Работоспособность двухклапанной системы запорных устройств может быть организована как с использованием, так без использования соединяющего штока-толкателя. Варианты конструкции приведены на фигурах №1, 2, 3, 4.5) The operability of the two-valve system of locking devices can be organized both with or without the use of a connecting rod-pusher. Design options are shown in figures No. 1, 2, 3, 4.

6) Очистка контейнера шламоуловителя осуществляется энергией восходящего потока жидкости от работающего насоса через клапан обратный, дыхательные отверстия (или щелевидный фильтр) и основные проточные отверстия в нижней части корпуса шламоуловителя, с дальнейшим подъемом отложений из контейнера в НКТ и на поверхность.6) The sludge trap container is cleaned by the energy of an upward fluid flow from a working pump through a non-return valve, breathing openings (or a slit-like filter) and main flow openings in the lower part of the sludge trap body, with further rise of deposits from the container into the tubing and to the surface.

Таким образом, в данном устройстве совмещены два устройства: клапан обратный с принудительно механизмом запорного устройства и самоочищающийся шламоуловитель с внутренним принудительным открыванием и закрыванием проточных каналов для течения флюида. Конусное не герметичное посадочное место верхнего запорного устройства внутри шламоуловителя обеспечивает легкость открытия и закрытия без подклинок верхнего запорного устройства и всего механизма в целом.Thus, two devices are combined in this device: a check valve with a forced locking device mechanism and a self-cleaning sludge trap with internal forced opening and closing of flow channels for fluid flow. The conical, non-tight seat of the upper locking device inside the sludge trap provides ease of opening and closing without locking the upper locking device and the entire mechanism as a whole.

На основании чего можно считать, что представленная работа обладает новаторским уровнем.On the basis of which it can be considered that the presented work has an innovative level.

Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:

На фигуре №1 представлен эскиз клапана обратного унифицированного двухклапанной конструкции с соединяющим штоком клапанов в закрытом положении. На фигуре №2 представлен эскиз клапана обратного унифицированного двухклапанной конструкции с соединяющим штоком клапанов в открытом положении, стрелкой показана схема движения жидкости в клапане.The figure No. 1 presents a sketch of a check valve of a unified two-valve design with a connecting valve stem in the closed position. The figure No. 2 shows a sketch of a check valve of a unified two-valve design with a connecting valve stem in the open position, the arrow shows a diagram of the movement of fluid in the valve.

На фигуре №3 представлен эскиз клапана обратного унифицированного двухклапанной конструкции без использования соединяющего штока клапанов в закрытом положении. На фигуре №4 представлен эскиз клапана обратного унифицированного двухклапанной конструкции без использования соединяющего штока клапанов в открытом положении, стрелкой показана схема движения жидкости в клапане.The figure No. 3 presents a sketch of a check valve of a unified two-valve design without using a connecting valve stem in the closed position. The figure No. 4 presents a sketch of a check valve of a unified two-valve design without using the connecting valve stem in the open position, the arrow shows a diagram of the movement of fluid in the valve.

На эскизах пронумерованы следующие детали:The following details are numbered on the sketches:

1. Корпус клапана, включающий верхнюю и нижнюю присоединительные резьбы. 2. Седло нижнего запорного устройства. 3. Шар нижнего запорного устройства. 4. Пружина возвратная. 5. Седо конусное верхнего запорного устройства. 6. Конус верхнего запорного устройства. 7. Пружина возвратная верхнего запорного устройства. 8. Соединяющий шток. 9. Кольцо. 10. Конус переходной. 11. Труба шламоуловителя. 12. Дыхательное отверстие в верхней части шламоуловителя (закрывается проволочно-проницаемым материалом или отверстие заменяется щелевидным фильтром).1. Valve body, including upper and lower connecting threads. 2. The seat of the lower locking device. 3. Ball lower locking device. 4. The spring is returnable. 5. Sedo conical upper locking device. 6. The cone of the upper locking device. 7. Spring return upper locking device. 8. The connecting rod. 9. The ring. 10. The cone is transitional. 11. Sludge trap pipe. 12. Respiratory opening in the upper part of the sludge trap (closed by wire-permeable material or the opening is replaced by a slit-like filter).

В верхней части корпуса трубы шламоуловителя предусмотрено дыхательное отверстие для выравнивая давления при рабочем ходе конуса верхнего запорного устройства, размывания механических примесей и подъема их из контейнера в НКТ.In the upper part of the casing of the sludge trap pipe, a breathing hole is provided for equalizing the pressure during the working stroke of the cone of the upper locking device, for washing away mechanical impurities and lifting them from the container to the tubing.

Осуществление полезной модели:Implementation of a utility model:

Описание устройства при спуске в скважину и при остановке насоса.Description of the device during descent into the well and when the pump stops.

При спуске погружного оборудования в скважину, при помощи присоединительных резьб клапан обратный встраивается в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ). При спуске он служит для поинтервальной опрессовки НКТ. При остановке насоса прекращается восходящий в верх поток жидкости и давление внутри НКТ ниже клапана выравнивается, а затем становится менее давления гидростатического столба жидкости выше клапана и двухклапанная система запорных устройств под воздействием пружин закрывается, перекрывая герметично проточную часть нижним запорным устройством (шарик-седло) и отделяя механические примеси от жидкости верхним запорным устройством (конусным) для обеспечения их осадконакопления выше двухклапанной системы запорных устройств - в самоочищающемся контейнере шламоуловителя. Не допуская тем самым оседания механических примесей на посадочное седло шарового клапана.When lowering the submersible equipment into the well, with the help of connecting threads, the check valve is built into the tubing string. During the descent, it serves for interval testing of the tubing. When the pump stops, the upward flow of liquid stops and the pressure inside the tubing below the valve is equalized, and then it becomes less than the pressure of the hydrostatic column of liquid above the valve and the two-valve system of locking devices closes under the action of springs, closing the hermetically flowing part with the lower locking device (ball-seat) and separating mechanical impurities from the liquid by the upper locking device (conical) to ensure their sedimentation above the two-valve system of locking devices - in self-cleaning sludge trap container. Thus preventing the sedimentation of mechanical impurities on the seat of the ball valve.

Описание устройства при работе насоса.Description of the device during pump operation.

При запуске насоса, увеличивающимся давлением восходящего потока жидкости в НКТ ниже клапана достигает, а затем превышает давление гидростатического столба жидкости внутри НК Т над клапаном. Шарик сжимает пружину нижнего запорного устройства, при этом вся пружина помещается в предназначенную для этого проточку и закрывается резиновым амортизатором. Чем обеспечивается защита пружины от абразивно-эрозионного износа песком-абразивом содержащимся в перекачиваемой жидкости. Выравнивание давления внутри и снаружи шламоуловителя осуществляется через дыхательное отверстие (или щелевидный фильтр) в верхней части корпуса шламоуловителя. Запорные устройства открывают проточную часть клапанов для свободного течения жидкости по НКТ вверх, к устью скважины. Очистка контейнера шламоуловителя осуществляется энергией восходящего потока жидкости от работающего насоса через клапан обратный, дыхательные отверстия (или щелевидный фильтр) и основные проточные отверстия в нижней части корпуса шламоуловителя, с дальнейшим подъемом отложений из контейнера в НКТ и на поверхность.When the pump is started, the increasing pressure of the upward fluid flow in the tubing below the valve reaches and then exceeds the pressure of the hydrostatic column of fluid inside the tubing above the valve. The ball compresses the spring of the lower locking device, while the whole spring is placed in the groove intended for this and is closed by a rubber shock absorber. What provides protection of the spring from abrasive-erosive wear by sand-abrasive contained in the pumped liquid. Pressure equalization inside and outside the sludge trap is carried out through the breathing hole (or slit filter) in the upper part of the sludge trap body. Locking devices open the flow part of the valves for free flow of fluid along the tubing up to the wellhead. The sludge trap container is cleaned by the energy of an upward fluid flow from a working pump through a non-return valve, breathing openings (or a slit-like filter) and main flow openings in the lower part of the sludge trap body, with further rise of deposits from the container into the tubing and to the surface.

Таким образом, устройство обеспечивает долговечность работы погружного оборудования за счет повышения эксплуатационной надежности клапана обратного, позволяет гарантированно удерживать жидкость в колонне НКТ после остановки насоса даже при отклонении от вертикали (зенитный угол) до 90 и более градусов, а также предотвращает засорение погружного оборудования механическими примесями, что приводит к увеличению срока стабильной работы оборудования, увеличению межремонтного периода, уменьшению расходов на ремонт скважин и в результате, сокращению себестоимости добычи флюидов.Thus, the device ensures the long-term operation of the submersible equipment by increasing the operational reliability of the check valve, ensures that fluid is kept in the tubing string after the pump stops even when it deviates from the vertical (zenith angle) to 90 degrees or more, and also prevents the submersible equipment from becoming clogged with mechanical impurities , which leads to an increase in the period of stable operation of the equipment, an increase in the overhaul period, a decrease in the cost of repairing wells and as a result, Dye the cost of production of fluids.

Claims (1)

Клапан обратный, отличающийся тем, что он совмещен со шламоуловителем для осадконакопления механических примесей в самоочищающемся контейнере и двумя запорными устройствами - шарикового и конусного типов как соединенных между собой штоком-толкателем, так и без него, с пружинами, защищенными от абразивно-эрозионного износа для эффективной эксплуатации запорных устройств клапана обратного при его отклонении от вертикали до 90 и более градусов с обеспечением осадконакопления механических примесей выше верхнего запорного устройства конусного типа - в самоочищающемся контейнере шламоуловителя посредством установки конусного запорного устройства внутри корпуса шламоуловителя и дополненного дыхательными отверстиями или щелевидным фильтром в верхней части корпуса, не допуская тем самым оседания механических примесей на посадочное седло шарикового клапана.Non-return valve, characterized in that it is combined with a sludge trap for sedimentation of mechanical impurities in a self-cleaning container and two locking devices - ball and cone types, both connected together by a push rod and without it, with springs protected from abrasion and erosion for effective operation of shut-off devices of the check valve when it deviates from the vertical up to 90 degrees or more with sedimentation of mechanical impurities above the upper shut-off device of a different type - in a self-cleaning container of the sludge trap by installing a conical locking device inside the body of the sludge trap and supplemented with breathing holes or a slit-like filter in the upper part of the casing, thereby preventing sedimentation of mechanical impurities on the ball valve seat.
RU2018113106U 2018-04-10 2018-04-10 VALVE RETURN UNIFIED RU183195U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113106U RU183195U1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 VALVE RETURN UNIFIED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113106U RU183195U1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 VALVE RETURN UNIFIED

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183195U1 true RU183195U1 (en) 2018-09-13

Family

ID=63580602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113106U RU183195U1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 VALVE RETURN UNIFIED

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183195U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781103C1 (en) * 2021-11-03 2022-10-05 Иван Соломонович Пятов Regenerable sludge catcher for protecting submersible pumping equipment from the deposition of polluting particles and method for protection from the deposition of polluting particles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4624316A (en) * 1984-09-28 1986-11-25 Halliburton Company Super seal valve with mechanically retained seal
RU2135836C1 (en) * 1998-02-24 1999-08-27 Открытое акционерное общество "Альметьевский насосный завод" Well pumping unit with sludge trap
RU77916U1 (en) * 2008-06-07 2008-11-10 Самуил Григорьевич Бриллиант Sludge trap
RU80906U1 (en) * 2008-03-24 2009-02-27 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" SELF-CLEANING VALVE MECHANISM
RU102671U1 (en) * 2010-08-23 2011-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Обуховская промышленная компания" (ООО "НПП ОПК") WELL VALVE DEVICE
RU176713U1 (en) * 2017-08-25 2018-01-25 Акционерное общество "Самаранефтегаз" CHECK VALVE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4624316A (en) * 1984-09-28 1986-11-25 Halliburton Company Super seal valve with mechanically retained seal
RU2135836C1 (en) * 1998-02-24 1999-08-27 Открытое акционерное общество "Альметьевский насосный завод" Well pumping unit with sludge trap
RU80906U1 (en) * 2008-03-24 2009-02-27 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" SELF-CLEANING VALVE MECHANISM
RU77916U1 (en) * 2008-06-07 2008-11-10 Самуил Григорьевич Бриллиант Sludge trap
RU102671U1 (en) * 2010-08-23 2011-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Обуховская промышленная компания" (ООО "НПП ОПК") WELL VALVE DEVICE
RU176713U1 (en) * 2017-08-25 2018-01-25 Акционерное общество "Самаранефтегаз" CHECK VALVE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781103C1 (en) * 2021-11-03 2022-10-05 Иван Соломонович Пятов Regenerable sludge catcher for protecting submersible pumping equipment from the deposition of polluting particles and method for protection from the deposition of polluting particles
RU2809394C1 (en) * 2023-10-11 2023-12-11 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of pressure testing of pump-compressor pipes in wells with horizontal completion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6668925B2 (en) ESP pump for gassy wells
RU2544930C1 (en) Return valve of electric centrifugal unit and cleaning method of filter at pump suction
US9157297B2 (en) Pump-through fluid loss control device
US10329886B2 (en) Rod pump system
US10316838B2 (en) Method and apparatus for preventing gas lock/gas interference in a reciprocating downhole pump
US11085436B2 (en) Flow router with retrievable valve assembly
RU170983U1 (en) MECHANICAL DEVICE FOR PROTECTION OF THE FORMATION
RU2225502C1 (en) Method for extracting gas and fluid from the well and sucker-rod well pump implementing said method
RU183195U1 (en) VALVE RETURN UNIFIED
US7086473B1 (en) Submersible pumping system with sealing device
US11713822B2 (en) Jetted check valve
US11028682B1 (en) Eccentric pipe-in-pipe downhole gas separator
US10928841B2 (en) Seal section check valve with protection tube
WO2013191586A2 (en) Downhole pump assembly
US11608824B2 (en) Hydraulic pumping system
RU2786177C1 (en) Method for flushing a downhole submersible pump and a check valve for implementing the method
RU2734286C1 (en) Valve for liquid pumping into well
RU2780756C1 (en) Check valve for electric submersible pumps for high-rate wells
RU207559U1 (en) Packer for pipeless operation of oil wells with a borehole pump
RU2761798C1 (en) Submersible pump with bypass for liquid injection
US20210180429A1 (en) Modified sand fallback prevention tool
RU2294428C2 (en) Well bore plugging device
SU1035197A1 (en) Deep-well cutoff valve
EA038348B1 (en) Sand valve for rod screw pump units
RU3615U1 (en) DEVICE FOR OVERLAPPING PUMP AND COMPRESSOR PIPES