RU2382926C2

RU2382926C2 - Valvate unit of pump

Info

Publication number: RU2382926C2
Application number: RU2007142882/06A
Authority: RU
Inventors: Петр Олегович Александров (RU); Петр Олегович Александров; Андрей Анатольевич Воскобойников (RU); Андрей Анатольевич Воскобойников
Original assignee: Петр Олегович Александров; Андрей Анатольевич Воскобойников
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2010-02-27
Also published as: RU2007142882A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to field of petroleum production and is provided for usage in learning technology of oil and gas wells. Valvate unit of pump contains chamber with located in it ball and saddle. Inner surface of chamber is outfitted by antiadhesion coating. Chamber is outfitted by package of fixed to its inner surface of centralisers. Shape and dimensions of centralisers are selected from condition of interaction of it with surface of ball and interception contacting of ball with inner surface of chamber. Unit is outfitted by splitter of medium flow. Splitter of flow is implemented in the form of solid body streamlined form, fixed on inlet into valve chamber coaxial to longitudinal axis of unit by means of package of streamline bearing.

EFFECT: reliability growth of valvate unit of pump and to durability of its operation.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к технике освоения нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the field of oil production, and in particular to a technique for developing oil and gas wells.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков, известных из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета изобретения.To assess the novelty and technical level of the claimed solution, we consider a number of technical means known to the applicant for a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed invention, known from the information that became public until the priority date of the invention.

Известен клапан обратный дроссельный, включающий стальной корпус, дроссельный узел, запорный узел с шаром и седлом к нему, отличающийся тем, что между запорным и дроссельным узлами неподвижно установлена разделяющая их прочная непроницаемая перегородка с возможностью сообщения посредством U-образного, опрокинутого коленом вверх, трубчатого канала, внутренним диаметром более диаметра шара, см. патент РФ 2245991.A known non-return throttle valve, comprising a steel casing, a throttle assembly, a locking assembly with a ball and a seat to it, characterized in that between the locking and throttle assemblies a solid impenetrable partition separating them is fixedly mounted, with the possibility of communication by means of a tubular U-shaped knocked upside down channel, with an inner diameter greater than the diameter of the ball, see RF patent 2245991.

Известен клапанный узел штангового насоса, содержащий верхний и нижний шаровые клапана с седлами, установленные в клетках, отличающийся тем, что клетки верхнего и нижнего клапанов связаны друг с другом полым корпусом, дополнительно снабженным кольцевым поршнем со штоком, установленным в нем с возможностью образования кольцевой камеры, гидравлически связанной дросселирующими каналами с полостью между верхним и нижним шаровыми клапанами, см. патент РФ 2235903.Known valve assembly of a sucker-rod pump containing upper and lower ball valves with seats installed in cages, characterized in that the cells of the upper and lower valves are connected to each other by a hollow body, additionally equipped with an annular piston with a rod installed in it with the possibility of forming an annular chamber hydraulically connected by throttling channels with a cavity between the upper and lower ball valves, see RF patent 2235903.

Данному аналогу присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения, в связи с чем данное известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.This analogue is inherent in the set of features closest to the set of essential features of the invention, and therefore this known technical solution is selected as a prototype of the claimed invention.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается изобретением, заключаются в том, что в известном клапанном узле происходит динамичное взаимодействие шара с поверхностью камеры, обусловленное воздействием на шар высокоскоростного потока среды, что приводит к постепенному уплотнению на ней загрязнений, поступающих в камеру с прокачиваемой средой, что в конечном счете снижает долговечность работы клапанного узла и срок службы насоса в целом.The reasons that impede the achievement of the technical result provided by the invention are that in the known valve assembly, the ball interacts dynamically with the chamber surface due to the impact of a high-speed flow of medium on the ball, which leads to a gradual compaction of the contaminants entering the chamber with the pumped medium, which ultimately reduces the durability of the valve assembly and the service life of the pump as a whole.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения срока службы и надежности клапанного узла путем снижения степени налипания на поверхность камеры различных загрязнений, исключения взаимодействия шара с поверхностью клапанной камеры, а также за счет снижения степени динамичного воздействия на шар высокоскоростного потока среды.The present invention is based on the solution of the problem of increasing the service life and reliability of the valve assembly by reducing the degree of sticking of various contaminants to the surface of the chamber, eliminating the interaction of the ball with the surface of the valve chamber, and also by reducing the degree of dynamic exposure of the ball to a high-speed fluid flow.

Сущность заявляемого изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed invention as a technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result provided by the invention.

Клапанный узел насоса, содержащий камеру с размещенными в ней шаром и седлом, характеризуется тем, что внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием, при этом камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара и препятствия контактированию шара с внутренней поверхностью камеры, кроме того, узел снабжен рассекателем потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор.The valve assembly of the pump containing the chamber with a ball and seat placed in it is characterized in that the inner surface of the chamber is provided with a release coating, while the chamber is equipped with a set of centralizers attached to its inner surface, the shape and dimensions of which are selected from the condition of their interaction with the surface of the ball and obstacles to contacting the ball with the inner surface of the chamber; in addition, the assembly is equipped with a medium flow divider made in the form of a streamlined body of a streamlined shape fixed at the entrance into the valve chamber coaxially with the longitudinal axis of the assembly by means of a combination of streamlined supports.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This is the totality of essential features that provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Кроме этого, заявленное решение имеет ряд признаков, характеризующих изобретение в частных случаях его выполнения, конкретных формах его материального воплощения либо особых условиях его использования, а именно клапанный узел насоса может быть снабжен ограничителем вертикального перемещения шара в камере.In addition, the claimed solution has a number of features characterizing the invention in particular cases of its implementation, specific forms of its material embodiment or special conditions for its use, namely, the valve assembly of the pump can be equipped with a limiter for vertical movement of the ball in the chamber.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию "новизна".The applicant has not identified sources containing information about technical solutions, the combination of features of which coincide with the combination of distinctive features of the claimed invention, which allows us to conclude that it meets the condition of "novelty."

Отдельные отличительные признаки заявленного изобретения, такие как антиадгезионные покрытия, центраторы, ограничители, известны из уровня техники, однако заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии данных отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, который заключается в предотвращении налипания на поверхность камеры загрязнений, поступающих с перекачиваемой средой, исключении нежелательного взаимодействия шара с внутренней поверхностью камеры, а также снижении степени энергетического воздействия на шар высокоскоростной центральной части потока среды.Certain distinctive features of the claimed invention, such as release coatings, centralizers, limiters, are known from the prior art, however, the applicant is not aware of any publications that would contain information about the effect of these distinctive features of the invention on the achieved technical result, which is to prevent sticking to the surface of the chamber of contaminants entering the pumped medium, eliminating undesirable interaction of the ball with the inner surface of the chamber, and also reduced and the degree of impact energy on the ball speed central part of the medium flow.

В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "изобретательский уровень".In this regard, according to the applicant, it can be concluded that the claimed technical solution meets the condition of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез по заявленному клапанному узлу.The invention is illustrated in the drawing, which shows a section through the claimed valve assembly.

Клапанный узел насоса содержит камеру 1 с размещенными в ней шаром 2 и седлом 3. Внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием 4. Камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов 5, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара 2 и препятствия контактированию шара 2 с внутренней поверхностью камеры 1. Узел снабжен рассекателем 6 потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру 1 коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор 7. Узел может быть дополнительно снабжен ограничителем вертикального перемещения шара 2 в камере 1.The valve assembly of the pump comprises a chamber 1 with a ball 2 and a seat 3. The inner surface of the chamber is provided with a release coating 4. The chamber is equipped with a set of centralizers 5 attached to its inner surface, the shape and dimensions of which are selected from the condition of their interaction with the surface of the ball 2 and obstacles contacting the ball 2 with the inner surface of the chamber 1. The node is equipped with a divider 6 of the medium flow, made in the form of a volumetric body streamlined, mounted at the entrance to the valve chamber 1 coaxially prod the axis of the node through a combination of streamlined supports 7. The node can be additionally equipped with a limiter for the vertical movement of the ball 2 in the chamber 1.

Клапанный узел насоса работает следующим образом.The valve assembly of the pump operates as follows.

При открытии клапанного узла за счет рассекателя 6 исключается наиболее динамичное воздействие на шар 2 центральной высокоскоростной части потока перекачиваемой среды. Шар 2 перемещается в камере 1 в пространстве, ограниченном центраторами 5, не контактируя с внутренней поверхностью камеры 1 и не нарушая нанесенное на нее антиадгезионное покрытие 4, снижающее налипание на поверхность камеры различных загрязнений.When opening the valve assembly due to the divider 6, the most dynamic impact on the ball 2 of the central high-speed part of the fluid flow is excluded. The ball 2 moves in the chamber 1 in the space bounded by the centralizers 5, without contacting the inner surface of the chamber 1 and without violating the release coating 4 applied to it, which reduces the buildup of various contaminants on the chamber surface.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных материалов и технических средств, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие условию «промышленная применимость».The possibility of industrial application of the claimed technical solution is confirmed by the known and described in the application means and methods by which it is possible to carry out the invention in the form described in the claims. The proposed device can be manufactured industrially using well-known materials and technical means, which determines, according to the applicant, its compliance with the condition of "industrial applicability".

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает повышение надежности клапанного узла и повышение срока службы насоса.Using the claimed solution in comparison with all known means of a similar purpose provides an increase in the reliability of the valve assembly and an increase in the service life of the pump.

Claims

1. The valve assembly of the pump containing a chamber with a ball and seat located in it, characterized in that the inner surface of the chamber is provided with a release coating, the chamber is equipped with a set of centralizers attached to its inner surface, the shape and dimensions of which are selected from the condition of their interaction with the surface ball and obstacles in contact of the ball with the inner surface of the chamber, in addition, the node is equipped with a flow divider, made in the form of a streamline body streamlined, mounted at the entrance to valve chamber coaxially to the longitudinal axis of the node through a combination of streamlined supports.

2. The node according to claim 1, characterized in that it is equipped with a limiter for the vertical movement of the ball in the chamber.