RU2355869C1 - Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells - Google Patents

Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU2355869C1
RU2355869C1 RU2008102088/03A RU2008102088A RU2355869C1 RU 2355869 C1 RU2355869 C1 RU 2355869C1 RU 2008102088/03 A RU2008102088/03 A RU 2008102088/03A RU 2008102088 A RU2008102088 A RU 2008102088A RU 2355869 C1 RU2355869 C1 RU 2355869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conical surface
valve
seat
cavities
seats
Prior art date
Application number
RU2008102088/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Станиславович Соболев (RU)
Алексей Станиславович Соболев
Станислав Николаевич Трушин (RU)
Станислав Николаевич Трушин
Николай Михайлович Кукушкин (RU)
Николай Михайлович Кукушкин
Вячеслав Вячеславович Доронин (RU)
Вячеслав Вячеславович Доронин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Стромнефтемаш"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Стромнефтемаш" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Стромнефтемаш"
Priority to RU2008102088/03A priority Critical patent/RU2355869C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2355869C1 publication Critical patent/RU2355869C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention refers to oil and gas producing industry, particularly to block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells. The block consists of a case with two parallel valve cavities, which from one side are closed with covers, while from the other side they communicate with cavities of inlet openings. In the middle part of each cavity of valves there are made conic seats for replaceable saddles. In a zone between the covers and seats the parallel valve cavities communicate between them and with the cavity of the outlet opening made in the case. The block of back valves is made removable and is designed to operate reliably when cement grout is used as a working body.
EFFECT: increased reliability of operation and serviceability due to possibility to replace worn details.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей отрасли промышленности, а конкретно к блоку обратных клапанов системы закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to a block of check valves of a solution injection system for cementing oil or gas wells.

Известен клапанный блок, включающий установленное в корпусе седло клапана и сопряженную с ним закрывающую деталь, подпружиненную в направлении седла витой пружиной, упирающейся в закрепленную на корпусе крышку (Орлов П.И., Основы конструирования, Справочно-методическое пособие, Москва, Машиностроение, 1988, книга 1, стр.337, рис.331, изображение «б»).A valve block is known that includes a valve seat installed in the body and a closing part mating with it, spring-loaded in the direction of the seat by a coil spring resting on a cover fixed to the body (Orlov PI, Fundamentals of Design, Reference and Methodological Manual, Moscow, Mechanical Engineering, 1988 , book 1, p. 337, fig. 331, image “b”).

В известном решении седло выполнено в виде цилиндрической втулки с отбортовкой и посадочной рабочей конической поверхностью клапана в зоне отбортовки в форме фаски по внутренней поверхности втулки. Седло закрепляется в отверстии корпуса и упирается отбортовкой в корпус в направлении воздействия на седло закрывающей детали, сопрягающейся своей рабочей конической поверхностью с конической поверхностью седла.In a known solution, the seat is made in the form of a cylindrical sleeve with a flange and a seating working conical surface of the valve in the flanging zone in the form of a chamfer along the inner surface of the sleeve. The saddle is fixed in the hole of the body and abuts against the flange in the body in the direction of impact on the saddle of the closing part, mating its working conical surface with the conical surface of the saddle.

Запирающая деталь имеет дисковый элемент с конической поверхностью по периметру с одной стороны, центрирующий направляющий элемент, выполненный на дисковом элементе со стороны конической поверхности, а также центрирующий элемент для пружины, расположенный с другой стороны дискового элемента. Центрирующий элемент для пружины выполнен в виде небольшого цилиндрического выступа, который располагается внутри концевой части витой пружины при ее установке. Эта пружина предназначена для подпружинивания запирающей детали к седлу клапана. Центрирующий направляющий элемент в известном решении выполнен в виде выступа, имеющего поперечное сечение в форме креста, концы которого лежат на одной цилиндрической поверхности, что является необходимым условием для центрирования и перемещения по оси запирающей детали клапана.The locking part has a disk element with a conical surface around the perimeter on one side, a centering guide element made on the disk element from the side of the conical surface, and a centering element for the spring located on the other side of the disk element. The centering element for the spring is made in the form of a small cylindrical protrusion, which is located inside the end of the coil spring when it is installed. This spring is designed to spring the locking part onto the valve seat. The centering guide element in the known solution is made in the form of a protrusion having a cross section in the shape of a cross, the ends of which lie on one cylindrical surface, which is a necessary condition for centering and moving along the axis of the valve locking part.

Описанное известное техническое решение не может быть использовано в системе закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин.The described known technical solution cannot be used in a solution injection system for cementing oil or gas wells.

Известное решение представляет собой встроенный в корпус изделия узел и не является съемным блоком, что необходимо для использования в системе закачки раствора, поскольку значительный износ обратных клапанов обуславливает необходимость его частой смены. В системе закачки раствора для цементирования скважин необходимо предусматривать возможность подключения двух насосных магистралей как с целью повышения производительности системы, так и с целью обеспечения возможности подключения в ходе закачки раствора резервного насоса для случая выхода из строя первого. При этом блок обратных клапанов системы закачки раствора для цементирования нефтяных скважин должен предусматривать возможность смены изнашиваемых деталей, а именно седла клапана и запирающей детали.The known solution is a unit built into the body of the product and is not a removable unit, which is necessary for use in the solution injection system, since the significant wear of the check valves necessitates its frequent change. In the system for injecting a solution for cementing wells, it is necessary to provide for the possibility of connecting two pump lines both to increase system performance and to ensure that it is possible to connect a backup pump during injection of the solution in case of failure of the first. At the same time, the block of check valves of the injection system for cementing oil wells should provide for the possibility of changing wear parts, namely, valve seats and locking parts.

Седло клапана известной конструкций не предусматривает его частую смену, тогда как при закачке раствора седло значительно изнашивается за цикл закачки одной, двух скважин, а возможен вариант выхода клапана из строя до завершения цикла закачки одной скважины. Посадка седла по цилиндрической поверхности существенно усложняет его смену из-за трения, обусловленного наличием в работавшей системе абразивных частиц цементного раствора, затрудняющих выпрессовку седла. Значительное давление в системе закачки цементного раствора, периодический характер воздействия высоких давлений приводит к пропусканию раствора между седлом и корпусом клапана, корпус клапана в зоне сопряжения с седлом изнашивается, в результате чего появляется необходимость смены корпуса клапана, а не смены только седла клапана, когда корпус в целом еще вполне работоспособен.The valve seat of known designs does not provide for its frequent change, while when the solution is injected, the saddle wears out significantly during the injection cycle of one or two wells, and the valve can fail before the completion of the injection cycle of one well. Landing a saddle on a cylindrical surface significantly complicates its change due to friction due to the presence in the working system of abrasive particles of cement mortar, making it difficult to press out the saddle. Significant pressure in the cement mortar injection system, the periodic nature of the high pressure effect leads to the passage of the mortar between the seat and valve body, the valve body in the interface zone with the seat wears out, as a result of which it becomes necessary to change the valve body, and not only change the valve seat when the body in general, it is still quite functional.

Запирающая деталь в известной конструкции при использовании в системе закачки раствора для цементирования скважин также успевает износиться и прекратить выполнять свою функцию до завершения цикла цементирования одной нефтяной скважины. Это также обусловлено значительным абразивным воздействием перекачиваемого раствора. Изнашивается коническая поверхность, сопрягающаяся с конической поверхностью седла клапана, что приводит к нарушению запирающей функции капана, а также центрирующий направляющий элемент, значительно сужающий проходные характеристики клапана из-за сплошного выполнения пластин, которые в сечении имеют форму креста. Работа центрирующего направляющего элемента нарушается и происходит заклинивание запирающей детали клапана. Кроме того, конструкция запирающей детали не предусматривает элементов, облегчающих ее извлечение при демонтаже, однако же извлечение запирающей детали при работе клапана в системе перекачки цементного раствора требует значительных усилий, поскольку запирающая деталь значительно может притираться к седлу, а наличие остаточного раствора создает противодействующую извлечению запирающей детали силу трения.A locking part in a known construction when used in the injection system of a solution for cementing wells also manages to wear out and cease to fulfill its function until the completion of the cementing cycle of one oil well. This is also due to the significant abrasive effects of the pumped solution. The conical surface mating with the conical surface of the valve seat wears out, which leads to the violation of the locking function of the valve, as well as the centering guide element, which significantly narrows the valve's flow characteristics due to the continuous execution of the plates, which in cross section have the shape of a cross. The operation of the centering guide element is impaired and the locking part of the valve is jammed. In addition, the design of the locking part does not provide elements that facilitate its removal during dismantling, however, removing the locking part during operation of the valve in the cement pumping system requires considerable effort, since the locking part can significantly rub against the seat, and the presence of a residual solution creates an anti-extraction lock details friction force.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке блока обратных клапанов системы закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин, который должен быть выполнен съемным, предусматривать возможность надежной работы с использованием в качестве рабочего тела цементного раствора, быть удобным в обслуживании для смены заменяемых деталей, наиболее изнашиваемых деталей.The technical problem to which the present invention is directed is to develop a check valve block of an injection system for cementing oil or gas wells, which must be removable, provide reliable operation using cement mortar, and be convenient to maintain for change of replaced parts, the most wearing parts.

Эта техническая проблема решена выполнением корпуса блока обратных клапанов системы закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин, с двумя параллельными клапанными полостями, с одной стороны которые закрыты крышками, а с другой стороны сообщаются с полостями входных отверстий в корпусе, в средней части каждой клапанной полости выполнены посадочные места под сменные седла, в зоне между крышками и посадочными местами под сменные седла клапанные полости выполнены сообщающимися межу собой и с полостью выполненного в корпусе выходного отверстия.This technical problem is solved by the execution of the casing of the check valve block of the injection system for cementing oil or gas wells, with two parallel valve cavities, which are closed with caps on the one hand and communicate with the inlet cavities in the housing, on the other hand, in the middle of each valve cavity made seats for interchangeable seats, in the area between the covers and seats for interchangeable seats, valve cavities are made communicating with each other and with a cavity made in outlet outlet.

Каждое сменное седло клапана выполнено в виде втулки с внутренней цилиндрической и наружной посадочной конической поверхностью, сопряженной с выполненной в корпусе ответной посадочной поверхностью. С края втулки сменного седла со стороны большего основания конуса, описанного наружной посадочной конической поверхностью, выполнены внутренняя конусная поверхность и буртик. Внутренняя конусная поверхность сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью, а буртик расположен на наружной посадочной конической поверхности. В средней части на наружной посадочной конической поверхности втулки сменного седла выполнена проточка, в которой установлено уплотнение.Each replaceable valve seat is made in the form of a sleeve with an inner cylindrical and outer landing conical surface, conjugated with a reciprocal landing surface made in the housing. From the edge of the sleeve of the interchangeable seat, from the side of the larger base of the cone described by the outer landing conical surface, the inner conical surface and a shoulder are made. The inner conical surface is associated with the inner cylindrical surface, and the bead is located on the outer landing conical surface. In the middle part, on the outer landing conical surface of the sleeve of the replaceable seat, a groove is made in which a seal is installed.

С внутренними конусными поверхностями каждого сменного седла сопряжены соответствующие запирающие детали, поджатые в направлении сменных седел витыми пружинами, расположенными между запирающими деталями и соответствующими крышками клапанных полостей.Corresponding locking parts are interfaced with the inner conical surfaces of each interchangeable seat, pressed in the direction of the interchangeable seats by coil springs located between the locking parts and the corresponding valve cavity covers.

Каждая запирающая деталь содержит дисковый элемент с двумя коническими поверхностями по периметру с его противоположных сторон, а также выполненные на противоположных сторонах дискового элемента центрирующий направляющий элемент и хвостовик. Центрирующий направляющий элемент выполнен в виде четырех выступов, наружные поверхности которых лежат на одной геометрической цилиндрической поверхности и сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью соответствующего сменного седла. Хвостовик выполнен с резьбовым участком у основания и с поперечным сквозным отверстием на конце.Each locking part contains a disk element with two conical surfaces along the perimeter from its opposite sides, as well as a centering guide element and a shank made on opposite sides of the disk element. The centering guide element is made in the form of four protrusions, the outer surfaces of which lie on the same geometric cylindrical surface and mate with the inner cylindrical surface of the corresponding interchangeable seat. The shank is made with a threaded section at the base and with a transverse through hole at the end.

На дисковом элементе каждой запирающей детали со стороны хвостовика закреплена резиновая манжета с конической поверхностью, продолжающей коническую поверхность дискового элемента, расположенную со стороны центрирующего направляющего элемента запирающей детали, которыми запирающая деталь с манжетой установлена на внутреннюю конусную поверхность сменного седла.On the disk element of each locking part on the shank side, a rubber cuff is fixed with a conical surface extending the conical surface of the disk element located on the side of the centering guide element of the locking part, by which the locking part with the cuff is mounted on the inner conical surface of the interchangeable seat.

Каждая крышка каждой клапанной полости выполнена с наружным захватом и зафиксирована в клапанной полости гильзой, ввернутой снаружи корпуса по резьбовому участку в клапанной полости.Each cover of each valve cavity is made with an external grip and is fixed in the valve cavity with a sleeve screwed outside the housing along the threaded portion in the valve cavity.

Описанная выше конструкция блока обратных клапанов позволяет подключать через два входных отверстия два насоса для закачки раствора, которые будут работать на общую магистраль, сообщающуюся с выходным отверстием. Возможно использование только одного насоса, при этом будет использоваться только один клапан.The above-described design of the check valve block allows two pumps to be connected through two inlet openings for pumping solution, which will work on a common line communicating with the outlet. Only one pump is possible, with only one valve being used.

При проведении профилактических работ или в случае проведения работ по замене сменных деталей (сменного седла, запирающей детали) расположенные с одной стороны корпуса крышки с наружными захватами после вывинчивают гильз снимаются и далее легко осуществляются все необходимые монтажные операции.When carrying out maintenance work or in the case of work on replacing replaceable parts (replaceable saddle, locking parts), the covers located on one side of the body with external grippers after unscrewing the sleeves are removed and then all necessary installation operations are easily carried out.

Выполнение посадочной поверхности сменного седла конической упрощает выполнение операции извлечения седла из корпуса клапана при его смене, а наличие уплотнения в проточке уменьшает вероятность износа сопряжения седло - корпус клапана.The implementation of the seating surface of the tapered interchangeable seat simplifies the operation of removing the seat from the valve body when changing it, and the presence of a seal in the groove reduces the likelihood of wear of the seat – valve body interface.

За счет выполнения запирающей детали с манжетой обеспечивается повышение надежности работы запирающей детали при использовании для перекачки работающего как абразивный состав цементного раствора, поскольку резиновая манжета увеличивает срок работы отсекающих рабочее тело сопрягаемых поверхностей. Поперечное отверстие на конце хвостовика запирающей детали служит для вставки инструмента, облегчающего извлечение запирающей детали при демонтаже обратного клапана.Due to the implementation of the locking part with a cuff, it is possible to increase the reliability of the locking part when using cement grout working as an abrasive composition for pumping, since the rubber cuff extends the working life of the mating surfaces that cut off the working fluid. The transverse hole at the end of the shank of the locking part is used to insert a tool that facilitates the removal of the locking part when removing the check valve.

Как правило, входные отверстия в корпусе располагаются перпендикулярно клапанным полостям, при этом в корпусе выполнены отверстия в клапанные полости в зоне соединения с полостями входных отверстий, в которых закреплены сливные пробки. Наличие сливных пробок предпочтительно, поскольку в корпусе может скапливаться конденсат, замерзающий при низких температурах и препятствующий нормальному запуску системы закачки раствора.As a rule, the inlet openings in the housing are perpendicular to the valve cavities, while the openings in the valve cavities are made in the housing in the connection zone with the inlet cavities in which the drain plugs are fixed. The presence of drain plugs is preferable since condensate can accumulate in the housing, which freezes at low temperatures and interferes with the normal start-up of the solution injection system.

Манжеты на запирающих деталях, как правило, закреплены посредством одетых на хвостовики тарелок, закрепленных гайками, навинченными на хвостовики. Каждая запирающая деталь изготовлена предпочтительно из стали, при этом зона детали по конической поверхности дискового элемента, расположенной со стороны центрирующего направляющего элемента, выполнена упрочненной за счет обработки токами высокой частоты. Величина конусности наружной посадочной конической поверхности каждого сменного седла равна, как правило, 1:5. Сменные седла предпочтительно изготавливать из легированной стали и подвергать общему термическому упрочнению.The cuffs on the locking parts are usually secured by means of plates mounted on the shanks, secured by nuts screwed on the shanks. Each locking part is preferably made of steel, while the zone of the part along the conical surface of the disk element located on the side of the centering guide element is hardened by processing with high frequency currents. The taper value of the outer landing conical surface of each interchangeable seat is usually 1: 5. Replaceable seats are preferably made of alloy steel and subjected to general thermal hardening.

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется конкретным примером.The possibility of carrying out the invention is illustrated by a specific example.

На фиг.1 показан блок обратных клапанов в сборе, поперечный разрез.Figure 1 shows the check valve assembly, a cross section.

Корпус 1 содержит две параллельные клапанные полости 2, с одной стороны которые закрыты крышками 3, а с другой стороны сообщаются с полостями входных отверстий 4. В средней части каждой клапанной полости 2 выполнены конические посадочные места 5 под сменные седла 6. В зоне между крышками 3 и посадочными местами 5 параллельные клапанные полости 2 сообщаются между собой и с полостью выполненного в корпусе выходного отверстия 7.The housing 1 contains two parallel valve cavities 2, on the one hand which are closed by covers 3, and on the other hand communicate with the cavities of the inlet holes 4. In the middle part of each valve cavity 2 there are conical seats 5 for interchangeable seats 6. In the area between the covers 3 and seats 5 parallel valve cavities 2 communicate with each other and with a cavity made in the housing of the outlet 7.

Сменное седло 6 выполнено в виде втулки с внутренней цилиндрической поверхностью 8 и наружной посадочной конической поверхностью 9, в которой сменное седло 6 установлено в посадочное место 5 корпуса 1.The replaceable saddle 6 is made in the form of a sleeve with an inner cylindrical surface 8 and an outer seating conical surface 9, in which the replaceable saddle 6 is installed in the seat 5 of the housing 1.

С края втулки сменного седла 6 со стороны большего основания конуса, описанного наружной посадочной конической поверхностью 9, выполнены внутренняя конусная поверхность 10 и буртик 11.From the edge of the sleeve of the replaceable seat 6 from the side of the larger base of the cone described by the outer landing conical surface 9, the inner conical surface 10 and the flange 11 are made.

Внутренняя конусная поверхность 10 сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью 8, а буртик 11 расположен на наружной посадочной конической поверхности 9. В средней части наружной посадочной конической поверхности 9 выполнена проточка, в которой установлено уплотнение 12 в виде резинового кольца.The inner conical surface 10 is associated with the inner cylindrical surface 8, and the flange 11 is located on the outer landing conical surface 9. In the middle part of the outer landing conical surface 9, a groove is made in which the seal 12 is installed in the form of a rubber ring.

С внутренней конусной поверхностью 10 сменного седла 6 сопряжена запирающая деталь 13, поджатая в направлении сменного седла 6 витой пружиной 14, расположенной между непосредственно запирающей деталью 13 и крышкой 3.With the inner conical surface 10 of the interchangeable seat 6, a locking part 13 is interfaced, pushed in the direction of the interchangeable seat 6 by a coil spring 14 located between the directly locking part 13 and the cover 3.

На фиг.2 показана запирающая деталь 13, вид сбоку, которая содержит дисковый элемент 15 с двумя коническими поверхностями 16 и 17 по периметру с его противоположных сторон, а также выполненные на противоположных сторонах дискового элемента 15 хвостовик 18 и центрирующий направляющий элемент в виде четырех выступов 19, наружные поверхности 20 которых, описанные одной геометрической цилиндрической поверхностью, сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью 8 (фиг.1) сменного седла 6. Хвостовик 18 выполнен с поперечным сквозным отверстием 21 на конце.Figure 2 shows a locking part 13, a side view that contains a disk element 15 with two conical surfaces 16 and 17 around the perimeter from its opposite sides, as well as a shank 18 and a centering guide element in the form of four protrusions made on opposite sides of the disk element 15 19, the outer surfaces 20 of which, described by a single geometric cylindrical surface, are conjugated with the inner cylindrical surface 8 (Fig. 1) of the replaceable seat 6. The shank 18 is made with a transverse through hole 21 on NCU.

На дисковом элементе 15 закреплена резиновая манжета 22 с конической поверхностью 23, продолжающей коническую поверхность 17 дискового элемента 15, которыми запирающая деталь 13 с резиновой манжетой 22 установлена на внутреннюю конусную поверхность 10 сменного седла 6.A rubber sleeve 22 is fixed to the disk element 15 with a conical surface 23 extending the conical surface 17 of the disk element 15 by which the locking part 13 with the rubber sleeve 22 is mounted on the inner conical surface 10 of the removable seat 6.

Резиновая манжета 22 закреплена одетой на хвостовик 18 тарелкой 24, зафиксированной гайкой 25, навинченной на резьбовой участок (на фиг.2 скрыт гайкой 25) у основания хвостовика 18.The rubber sleeve 22 is secured by a plate 24 mounted on the shank 18, fixed by a nut 25 screwed onto a threaded portion (Fig. 2 hidden by a nut 25) at the base of the shank 18.

Крышка 3 каждой клапанной полости 2 выполнена с наружным захватом 26 (см. фиг.1) и зафиксирована в клапанной полости гильзой 27, ввернутой снаружи корпуса 1 по резьбовому участку 28 в клапанной полости 2. В корпусе 1 выполнены отверстия 29, в которые ввернуты сливные пробки 30.The cover 3 of each valve cavity 2 is made with an external gripper 26 (see Fig. 1) and is fixed in the valve cavity with a sleeve 27 screwed outside the housing 1 along a threaded portion 28 in the valve cavity 2. In the housing 1, holes 29 are made into which the drain holes are screwed traffic jams 30.

На фиг.3 показана резиновая манжета 22, которая представляет собой изготовленное из резины кольцо с внутренней боковой цилиндрической поверхностью 31, первым 32 и вторым 33 выступами на противоположных торцевых поверхностях, а также с наружной боковой поверхностью 34, имеющей форму участка конической поверхности.Figure 3 shows a rubber sleeve 22, which is a rubber ring with an inner lateral cylindrical surface 31, first 32 and second 33 protrusions on opposite end surfaces, as well as an outer lateral surface 34 having the shape of a section of a conical surface.

Выступ 32 расположен вдоль внутренней боковой цилиндрической поверхности 31 и выполнен уменьшающимся к вершине в поперечном сечении. Выступ 33 расположен вдоль внешнего периметра манжеты и выполнен в сечении с вершиной и имеет форму угла. Торцевая поверхность 35 выполнена утопленной в направлении первого выступа 32 и имеет коническую форму.The protrusion 32 is located along the inner lateral cylindrical surface 31 and is made decreasing to the apex in cross section. The protrusion 33 is located along the outer perimeter of the cuff and is made in cross section with the apex and has the shape of an angle. The end surface 35 is made recessed in the direction of the first protrusion 32 and has a conical shape.

Величина конусности наружной посадочной конической поверхности 9 сменного седла 6 составляет 1:5.The value of the taper of the outer landing conical surface 9 of the removable seat 6 is 1: 5.

Сменные седла 6 изготовлены из стали 40X и подвергнуты общему термическому упрочнению. Седла 6 изготавливаются по традиционной технологии изготовления деталей из стали, имеющих форму тела вращения. По аналогичной технологии изготавливаются крышки 3 и гильзы 27. Захваты 26 на крышках 3 выполнены в виде скоб и закреплены сваркой. Запирающие детали 13 изготовлены из стали. Зона детали по конической поверхности 17 дискового элемента 15 выполнена упрочненной за счет обработки токами высокой частоты. Заготовка запирающей детали 13 может изготавливаться литьем или прессованием, которая затем подвергается механической обработке в соответствии с технологическими операциями, традиционно используемыми для деталей такого вида. Резиновая манжета 22 изготавливается по традиционной технологии для резинотехнических изделий из невулканизованной резиновой смеси с использованием пресс-формы. Предпочтительно использовать резины средней твердости. Корпус 1 изготавливается литьем из стали, а затем подвергается механической обработке для формирования посадочных поверхностей. Насосы подачи раствора (не показаны) подключаются патрубками (не показаны) к отверстиям 4 корпуса 1 посредством выполненных в них резьбовых участков 36 (фиг.1).Replaceable seats 6 are made of 40X steel and are subjected to general thermal hardening. Saddles 6 are made according to the traditional technology of manufacturing steel parts having the shape of a body of revolution. Lids 3 and sleeves 27 are made by a similar technology. The grips 26 on the covers 3 are made in the form of brackets and fixed by welding. The locking parts 13 are made of steel. The area of the part along the conical surface 17 of the disk element 15 is made hardened by processing with high frequency currents. The blank of the locking part 13 can be made by casting or pressing, which is then machined in accordance with the technological operations traditionally used for parts of this kind. The rubber cuff 22 is made according to traditional technology for rubber products from unvulcanized rubber mixture using a mold. It is preferable to use rubber of medium hardness. The housing 1 is made of steel casting, and then machined to form the seating surfaces. Pumps for supplying a solution (not shown) are connected by nozzles (not shown) to the holes 4 of the housing 1 by means of threaded sections 36 made in them (Fig. 1).

При работе одного насоса раствор проходит в надклапанную полость 37 и оттуда в магистраль (не показана) подачи раствора в скважину. В заклапанную полость 38 и далее в магистраль второго насоса раствор от первого насоса не попадает. При одновременной работе двух насосов подаваемый ими раствор попадает через отверстие 7 в магистраль подачи раствора в скважину. Соответственно благодаря блоку обратных клапанов можно использовать один насос, а можно второй насос, например, в случае выхода первого из строя, одновременно два насоса для повышения скорости закачки либо для повышения плавности закачки, поскольку пульсации подачи раствора значительно сгладятся при работе насосов в противоположных фазах, чем будет обеспечено качество цементирования скважины, поскольку уменьшится импульсное воздействие на грунтовую поверхность скважины и снизится вероятность обрушения грунтовой стенки скважины, что приведет к однородности цементного тела межу грунтовой стенкой скважины и обсадной трубой.During the operation of one pump, the solution passes into the supravalve cavity 37 and from there into the line (not shown) for supplying the solution to the well. In the valve cavity 38 and further into the line of the second pump, the solution from the first pump does not enter. With the simultaneous operation of two pumps, the solution supplied by them enters through hole 7 into the solution supply line to the well. Accordingly, thanks to the check valve block, you can use one pump, or you can use the second pump, for example, in the event of the first failure, at the same time two pumps to increase the injection speed or to increase the smoothness of the injection, since the pulsation of the solution flow will be much smoother when the pumps are in opposite phases, what will ensure the quality of well cementing, since the impulse effect on the soil surface of the well will decrease and the likelihood of collapse of the soil wall of the well will decrease, what lead to cement body homogeneity Mezhuyev dirt wellbore wall and the casing.

Для замены изношенных деталей выворачивается гильза 27 и за захват 26 извлекается крышка 3. Далее в отверстие 21 запирающей детали 13 вставляется штифт (не показан) и из корпуса 1 извлекается запирающая деталь 13, что позволяет осуществить либо ее полную замену либо замену резиновой манжеты 22.To replace worn parts, the sleeve 27 is turned out and the cap 3 is removed for the gripper 26. Then, a pin (not shown) is inserted into the opening 21 of the locking part 13 and the locking part 13 is removed from the housing 1, which allows either its complete replacement or replacement of the rubber sleeve 22.

В случае значительного износа сменного седла 6 оно съемником (не показан), который закрепляется за нижнюю торцевую поверхность 39, извлекается из корпуса и заменяется новым.In case of significant wear of the replaceable seat 6, it is a puller (not shown), which is attached to the lower end surface 39, is removed from the housing and replaced with a new one.

Сборка блока обратных клапанов осуществляется в обратном порядке. Все профилактические работы проводятся с одной стороны корпуса 1, что легко позволяет найти удобное место для его установки в модуле для цементирования нефтяных или газовых скважин.The check valve block assembly is carried out in the reverse order. All preventive work is carried out on one side of the housing 1, which easily allows you to find a convenient place for its installation in the module for cementing oil or gas wells.

Выполнение посадочной поверхности 5 конической упрощает выполнение операции извлечения сменного седла 6 из корпуса 1, а наличие уплотнения 12 уменьшает вероятность износа сопряжения седло 6 - корпус 1.The implementation of the landing surface 5 conical simplifies the operation of removing the removable seat 6 from the housing 1, and the presence of the seal 12 reduces the likelihood of wear of the mating saddle 6 - the housing 1.

Claims (6)

1. Блок обратных клапанов системы закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин содержит корпус, в котором выполнены две параллельные клапанные полости, с одной стороны клапанные полости закрыты крышками, а с другой стороны сообщаются с полостями входных отверстий в корпусе, в средней части каждой клапанной полости выполнены посадочные места под сменные седла, в зоне между крышками и посадочными местами под сменные седла клапанные полости выполнены сообщающимися между собой и с полостью выполненного в корпусе выходного отверстия, каждое сменное седло клапана выполнено в виде втулки с внутренней цилиндрической и наружной посадочной конической поверхностью, сопряженной с выполненной в корпусе ответной посадочной поверхностью, с края втулки сменного седла со стороны большего основания конуса, описанного наружной посадочной конической поверхностью, выполнены внутренняя конусная поверхность и буртик, при этом внутренняя конусная поверхность сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью, а буртик расположен на наружной посадочной конической поверхности, в средней части на наружной посадочной конической поверхности втулки сменного седла выполнена проточка, в которой установлено уплотнение, с внутренними конусными поверхностями каждого сменного седла сопряжены соответствующие запирающие детали, поджатые в направлении сменных седел витыми пружинами, расположенными между запирающими деталями и крышками соответствующих клапанных полостей, каждая запирающая деталь содержит дисковый элемент с двумя коническими поверхностями по периметру с его противоположных сторон, а также выполненные на противоположных сторонах дискового элемента центрирующий направляющий элемент и хвостовик, центрирующий направляющий элемент каждой запирающей детали выполнен в виде четырех выступов, наружные поверхности которых лежат на одной геометрической цилиндрической поверхности и сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью соответствующего сменного седла, а хвостовик каждой запирающей детали выполнен с резьбовым участком у основания и с поперечным сквозным отверстием на конце, на дисковом элементе каждой запирающей детали со стороны хвостовика закреплена резиновая манжета с конической поверхностью, продолжающей коническую поверхность дискового элемента, расположенную со стороны центрирующего направляющего элемента запирающей детали, которыми запирающая деталь с манжетой установлена на внутреннюю конусную поверхность сменного седла, каждая крышка каждой клапанной полости выполнена с наружным захватом и зафиксирована в клапанной полости гильзой, ввернутой снаружи корпуса по резьбовому участку в клапанной полости.1. The check valve block of an injection system for cementing oil or gas wells contains a housing in which two parallel valve cavities are made, on one side the valve cavities are closed by caps, and on the other hand, they communicate with the cavities of the inlet openings in the housing, in the middle part of each valve cavities are made seats for interchangeable seats, in the area between the covers and seats for interchangeable seats valve cavities are made communicating with each other and with a cavity made in the body of the outlet th hole, each replaceable valve seat is made in the form of a sleeve with an inner cylindrical and external landing conical surface mating with a mating seating surface made in the housing, from the edge of the replaceable seat sleeve from the side of the larger base of the cone described by the external landing conical surface, an internal conical surface is made and a shoulder, while the inner conical surface is associated with the inner cylindrical surface, and the shoulder is located on the outer landing conical of the surface, in the middle part, on the outer landing conical surface of the sleeve of the replaceable seat, a groove is made in which a seal is installed, the corresponding locking parts are interfaced with the inner conical surfaces of each replaceable seat, pressed in the direction of the replaceable seats by coil springs located between the locking parts and the covers of the corresponding valve cavities , each locking part contains a disk element with two conical surfaces around the perimeter from its opposite sides, as well as the centering guide element and the shank, the centering guide element of each locking part, made on opposite sides of the disk element, are made in the form of four protrusions, the outer surfaces of which lie on one geometric cylindrical surface and are mated to the inner cylindrical surface of the corresponding interchangeable seat, and the shank of each locking part is made with threaded section at the base and with a transverse through hole at the end, on the locking element of each locking on the shank side, a rubber cuff is fixed with a conical surface extending the conical surface of the disk element located on the side of the centering guide element of the locking part, by which the locking part with the cuff is mounted on the inner conical surface of the interchangeable seat, each cover of each valve cavity is made with an external grip and fixed in the valve cavity with a sleeve screwed on the outside of the housing along the threaded portion in the valve cavity. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что входные отверстия расположены перпендикулярно клапанным полостям, при этом в корпусе выполнены отверстия в клапанные полости в зоне соединения с полостями входных отверстий, в которых закреплены сливные пробки.2. The block according to claim 1, characterized in that the inlet openings are perpendicular to the valve cavities, while the housing has openings in the valve cavities in the connection zone with the inlet cavities in which the drain plugs are fixed. 3. Блок по п.1, отличающийся тем, что манжеты на запирающих деталях закреплены посредством одетых на хвостовики тарелок, закрепленных гайками, навинченными на хвостовики.3. The block according to claim 1, characterized in that the cuffs on the locking parts are fixed by means of plates mounted on the shanks, fixed by nuts screwed on the shanks. 4. Блок по п.1, отличающийся тем, что каждая запирающая деталь изготовлена из стали, при этом зона детали по конической поверхности дискового элемента, расположенной со стороны центрирующего направляющего элемента, выполнена упрочненной за счет обработки токами высокой частоты.4. The block according to claim 1, characterized in that each locking part is made of steel, while the zone of the part along the conical surface of the disk element located on the side of the centering guide element is hardened by processing with high frequency currents. 5. Блок по п.1, отличающийся тем, что величина конусности наружной посадочной конической поверхности каждого сменного седла равна 1:5.5. The block according to claim 1, characterized in that the taper value of the outer landing conical surface of each interchangeable seat is 1: 5. 6. Блок по п.1, отличающийся тем, что каждое сменное седло изготовлено из легированной стали и подвергнуто общему термическому упрочнению. 6. The block according to claim 1, characterized in that each interchangeable seat is made of alloy steel and subjected to general thermal hardening.
RU2008102088/03A 2008-01-24 2008-01-24 Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells RU2355869C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008102088/03A RU2355869C1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008102088/03A RU2355869C1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2355869C1 true RU2355869C1 (en) 2009-05-20

Family

ID=41021754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008102088/03A RU2355869C1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2355869C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116201537A (en) * 2023-03-09 2023-06-02 海安县石油科研仪器有限公司 Petroleum recovery experimental system
CN116201537B (en) * 2023-03-09 2024-05-10 夸克能源工程实验室(深圳)有限公司 Petroleum recovery experimental system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЕСЕЦКИЙ В.А. и др. Буровые машины и механизмы. - М.: Недра, 1980, с.206, с.225. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116201537A (en) * 2023-03-09 2023-06-02 海安县石油科研仪器有限公司 Petroleum recovery experimental system
CN116201537B (en) * 2023-03-09 2024-05-10 夸克能源工程实验室(深圳)有限公司 Petroleum recovery experimental system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11434901B2 (en) Fluid end
US20210348690A1 (en) Sealing High Pressure Flow Devices
US20220282725A1 (en) High pressure pump
US11085544B2 (en) Valve body for frac pump
US10184470B2 (en) Segmented fluid end
US11828282B2 (en) Suction cover assembly for reciprocating pumps
US8074679B2 (en) Y-type fluid end with replaceable suction module
US20140322050A1 (en) Pump System
JP2007522367A (en) Stripper / Rubber / Adapter
US11788527B2 (en) Fluid end
US20180266573A1 (en) High Pressure Plug Valve
EP1526281B1 (en) Assembly and method for attaching a liner to a pump module
RU2355869C1 (en) Block of back valves of system for pumping grout for cementing oil or gas wells
US9464661B2 (en) Pony rod, connecting rod, and crosshead assemblies and method
US20210025519A1 (en) Valve with Grooved Sleeve
KR101289874B1 (en) A ball valve with a seat contacting structure using an elastic means and a flowing liquid pressure
US20230258174A1 (en) Cover for fluid systems and related methods
US20050242512A1 (en) Sealing device
EP3680483B1 (en) Piston rod sleeve mounting for fluid sprayer pump
GB2190170A (en) H.P. reciprocating pumps
CN215057258U (en) Arrow type float valve
US20140305518A1 (en) Oilfield Safety Valve
RU73436U1 (en) REPLACEABLE VALVE FOR THE RETURN VALVE OF THE SOLUTION PUMPING SYSTEM FOR CEMENTING OIL OR GAS WELLS
CN2675850Y (en) Multifunctional high pressure well sealer
KR0121287Y1 (en) Rock crack device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160125