RU2399821C1 - Cutout valve for gas well - Google Patents
Cutout valve for gas well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399821C1 RU2399821C1 RU2009110877/06A RU2009110877A RU2399821C1 RU 2399821 C1 RU2399821 C1 RU 2399821C1 RU 2009110877/06 A RU2009110877/06 A RU 2009110877/06A RU 2009110877 A RU2009110877 A RU 2009110877A RU 2399821 C1 RU2399821 C1 RU 2399821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- valve
- stock
- rod
- housing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности, предназначено для автоматического отсечения потока флюида, исходящего из газовой скважины при аварийном разрушении устьевой запорной арматуры или несанкционированном выбросе газа, и может быть использовано при разработке и создании клапанов-отсекателей, устанавливаемых в насосно-компрессорные трубы.The invention relates to pipeline valves for the gas industry, is intended to automatically cut off the fluid flow coming from a gas well during emergency destruction of wellhead shutoff valves or unauthorized gas discharge, and can be used in the design and construction of shut-off valves installed in tubing.
В настоящее время для управления потоком трубного пространства газовой скважины при ее эксплуатации и его аварийного перекрывания в случае необходимости используются гидравлически управляемые клапаны-отсекатели, содержащие корпус с размещенной в его полости поворотной заслонкой, удерживаемой в открытом положении фиксирующим механизмом, содержащим поршневое устройство, подвижный орган которого с одной стороны подпружинен, а с другой - сообщен с полостью корпуса, которые работают следующим образом.Currently, to control the flow of the pipe space of a gas well during its operation and its emergency shut-off, if necessary, hydraulically controlled shut-off valves are used, which include a housing with a rotary valve located in its cavity and held in open position by a locking mechanism containing a piston device, a movable body which, on the one hand, is spring-loaded, and on the other, is communicated with the body cavity, which operate as follows.
При работе скважины в расчетных условиях в управляющую полость клапана-отсекателя подается рабочая жидкость под давлением, которая воздействует на поршень исполнительного механизма и, преодолевая силу упругости возвратной пружины, перемещает рабочий орган исполнительного механизма, представляющий собой профилированный полый цилиндр, расположенный по оси клапана, к поворотной заслонке. Заслонка открывается и удерживается в открытом положении за счет поддержания давления в управляющей полости.When the well is operating under design conditions, the working fluid under pressure is supplied to the control cavity of the shutoff valve, which acts on the piston of the actuator and, overcoming the elasticity of the return spring, moves the actuator working body, which is a profiled hollow cylinder located along the valve axis, to rotary damper. The damper opens and is held open by maintaining pressure in the control cavity.
В случае возникновения аварийной ситуация или разрушения устьевой запорной арматуры давление рабочей жидкости уменьшается, возвратная пружина перемещает исполнительный механизм в исходное положение, в данном случае - вверх по отношению к поверхности, подвижная подпружиненная заслонка перекрывает проходное сечение клапана, отсекая подачу газовой смеси из скважины, тем самым предохраняя атмосферу и окружающую среду от масштабного загрязнения.In the event of an emergency or the destruction of the wellhead shutoff valves, the working fluid pressure decreases, the return spring moves the actuator to its original position, in this case, upward relative to the surface, the movable spring-loaded damper closes the valve cross-section, cutting off the gas mixture from the well, protecting the atmosphere and the environment from large-scale pollution.
Также в случае выхода из строя линии управления данного клапана или возникновения негерметичности между клапаном и ниппелем гидравлически управляемый клапан извлекается из ниппеля в насосно-компрессорной трубе и на его место устанавливается автоматический механический клапан, управляемый потоком газа, идущим из скважины.Also, in case of failure of the control line of this valve or leakage between the valve and the nipple, the hydraulically controlled valve is removed from the nipple in the tubing and an automatic mechanical valve is installed in its place, controlled by the gas flow coming from the well.
Автоматический управляемый клапан содержит корпус с размещенной в его полости поворотной заслонкой, удерживаемой в открытом положении рабочим органом исполнительного механизма, представляющим собой трубу с профилированной входной частью, при этом площадь проходного сечения входной части трубы определена из условия, при котором сила упругости возвратной пружины, воздействующей на исполнительный механизм, с одной стороны, и давление набегающего потока газа, с другой стороны, будут равны. При увеличении расчетных параметров потока, в частности расхода, исполнительный механизм, преодолевая силу упругости пружины, перемещается вверх по отношению к поверхности земли, и заслонка перекрывает проходное сечение клапана, отсекая, таким образом, поток.An automatic controlled valve comprises a housing with a rotary damper located in its cavity and held in open position by the actuator working body, which is a pipe with a profiled inlet part, while the area of the inlet section of the inlet part of the pipe is determined from the condition under which the elastic force of the return spring acting on the actuator, on the one hand, and the pressure of the incoming gas flow, on the other hand, will be equal. With an increase in the design parameters of the flow, in particular, the flow rate, the actuator, overcoming the spring force, moves upward relative to the earth’s surface, and the damper closes the passage section of the valve, thus cutting off the flow.
Основными недостатками данных клапанов и способа их применения и эксплуатации в условиях скважины при ее работе является необходимость использования двух видов клапанов-отсекателей - гидравлически управляемого и автоматического механического, управляемого потоком газа, что приводит к необходимости иметь в наличии запас клапанов двух видов, к их обслуживанию, наличию запчастей и т.д.The main disadvantages of these valves and the method of their application and operation in the well during its operation is the need to use two types of shutoff valves - hydraulically controlled and automatic mechanical, controlled by gas flow, which leads to the need to have a stock of two types of valves, for their maintenance the availability of spare parts, etc.
Данный способ может быть реализован при использовании клапанов по патенту РФ №2103579 С1, кл. F16K 3/04 В, авторскому свидетельству СССР №446715 А, кл. F16L 37/22 и др.This method can be implemented using valves according to the patent of the Russian Federation No. 2103579 C1, class.
Известен отсекающий клапан, содержащий поворотный запорный орган типа заслонки и фиксирующий заслонку в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока (патент США №2694408, кл. 137-460).Known shut-off valve containing a rotary locking element of the type of shutter and fixing the shutter in the open position of the sensing element, made in the form of a spring-loaded stem (US patent No. 2694408, CL 137-460).
Известен клапан-отсекатель для газовой скважины, содержащий корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом, включающий поршень с осевым каналом для прохода газа, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с запорным органом и образующий с корпусом кольцевую камеру, гидравлически связанную с каналом для прохода газа, и узел перезарядки запорного органа, включающий подпружиненный шток с осевым каналом, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и образующий с корпусом кольцевую полость для размещения силового агента, управляющего штоком, при этом узел перезарядки выполнен в виде телескопически установленной внутри поршня и штока с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с поршнем и штоком защитной втулки с радиальными каналами, образующей с корпусом, поршнем и штоком кольцевое пространство, связанное при открытом положении запорного органа с каналом для прохода газа, а узел управления запорным органом выполнен в виде установленного с зазором в корпусе стакана, в котором размещен обратный клапан (а.с. СССР №1357547 А1 от 27.09.85, МПК Е21В 34/06).Known is a shut-off valve for a gas well, comprising a housing with a saddle, a locking member, a locking member control unit including a piston with an axial channel for gas passage, mounted in the housing with the possibility of axial movement and interaction with the locking member and forming an annular chamber with the housing, hydraulically associated with the channel for the passage of gas, and the recharge unit of the locking element, including a spring-loaded rod with an axial channel mounted in the housing with the possibility of axial movement and forming with the housing a ring cavity for accommodating the power agent controlling the rod, while the reloading unit is made in the form of a telescopically mounted inside the piston and rod with the possibility of axial movement and interaction with the piston and rod of the protective sleeve with radial channels, forming an annular space connected with the body, piston and rod in the open position of the locking body with a channel for the passage of gas, and the control unit of the locking body is made in the form of a glass installed with a gap in the housing, in which the return to lapan (A.S. USSR No. 1357547 A1 of 09.27.85, IPC Е21В 34/06).
Для открытия запорного органа создают давление силового агента, который, воздействуя на поршень подпружиненного штока, перемещает шток в крайнее нижнее положение и открывает запорный орган в виде подпружиненной заслонки.To open the locking element, a pressure of the force agent is created, which, acting on the piston of the spring-loaded rod, moves the rod to its lowest position and opens the locking element in the form of a spring-loaded damper.
При сбрасывании давления, например при возникновении аварийной ситуации, шток под действием пружины поднимается вверх, заслонка перекрывает проходное сечение штока, и поток газа перекрывается.When depressurizing, for example, in the event of an emergency, the rod rises under the action of a spring, the damper closes the bore of the stem, and the gas flow is shut off.
Известен клапан-отсекатель для газовой скважины, содержащий корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом, включающий подпружиненный шток с осевым каналом, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и образующий с корпусом кольцевую полость для размещения управляющего агента, управляющего штоком, уплотнительные упорные кольца, при этом корпус и шток выполнены составными, опорные элементы конструкции, воспринимающие усилие пружины штока и взаимодействующие с ответными упорными поверхностями корпуса и штока, выполнены с идентичными посадочными местами и с возможностью перестановки с одного конца штока на другой, во входной части осевого канала штока установлена сменная профилированная втулка, а кольцевая полость выполнена с возможностью одновременного глушения каналов подачи управляющего агента (патент РФ №2311578, МПК F16K, Е21 - прототип).Known is a shutoff valve for a gas well, comprising a housing with a saddle, a locking member, a locking member control unit including a spring-loaded stem with an axial channel mounted in the housing with axial displacement and forming an annular cavity with the housing for accommodating a control agent controlling the stem, sealing thrust rings, while the casing and the rod are made integral, supporting structural elements that perceive the force of the rod spring and interacting with the mating thrust surfaces of the housing a and the rod are made with identical seats and can be rearranged from one end of the rod to the other, a removable profiled sleeve is installed in the input part of the axial channel of the rod, and the annular cavity is capable of simultaneously damping the supply channels of the control agent (RF patent No. 2311578, IPC F16K, E21 - prototype).
Для открытия запорного органа создают давление силового агента, который, воздействуя на поршень подпружиненного штока, перемещает шток в крайнее нижнее положение и открывает запорный орган в виде подпружиненной заслонки.To open the locking element, a pressure of the force agent is created, which, acting on the piston of the spring-loaded rod, moves the rod to its lowest position and opens the locking element in the form of a spring-loaded damper.
При сбрасывании давления, например при возникновении аварийной ситуации, шток под действием пружины поднимается вверх, заслонка перекрывает проходное сечение штока, и поток газа перекрывается.When depressurizing, for example, in the event of an emergency, the rod rises under the action of a spring, the damper closes the bore of the stem, and the gas flow is shut off.
Основными недостатками данного клапана является то, при переоборудовании гидравлически управляемого клапана в механический автоматический нет возможности изменения силы упругости пружины, и в каждом конкретном случае, для каждого значения интервалов расхода, необходимо подбирать свою пружину.The main disadvantages of this valve is that when converting a hydraulically controlled valve to a mechanical automatic one, there is no possibility of changing the spring force of the spring, and in each case, for each value of the flow intervals, you need to select your own spring.
Известен способ применения клапана-отсекателя, заключающийся в соединении его с адаптером насосно-компрессорных труб посредством цанговой муфты и установке его в ниппеле (пат. РФ №2250354, МПК Е21В 34/06).A known method of using a shut-off valve, which consists in connecting it to an adapter for tubing by means of a collet coupling and installing it in a nipple (US Pat. RF No. 2250354, IPC ЕВВ 34/06).
Недостатком данного способа является то, что, в случае его выхода их строя, он полностью заменяется на новый, что требует значительных материальных затрат.The disadvantage of this method is that, if it goes out of order, it is completely replaced with a new one, which requires significant material costs.
Известен способ эксплуатации клапана-отсекателя, заключающийся в его установке в ниппеле насосно-компрессорной трубы, пропускании потока газового флюида через полый подпружиненный шток клапана при его гидравлическом управлении и его замене, при возникновении аварийной ситуации, на автоматический механический клапан, управляемый потоком флюида, идущим из скважины, при этом при аварийном или ином отключении скважины клапан демонтируют из ниппеля насосно-компрессорной трубы, заглушают каналы в кольцевой полости для подачи управляющего агента, переставляют опорные элементы конструкции, воспринимающие усилие пружины штока и взаимодействующие с ответными упорными поверхностями корпуса и штока, с одного конца штока на другой, во входной части осевого канала штока устанавливают сменную профилированную втулку, проходное сечение которой подбирают таким образом, чтобы при увеличении скоростного напора потока газа выше расчетного происходило автоматическое перемещение штока с закрытием запорного органа, и устанавливают обратно в ниппель насосно-компрессорной трубы (патент РФ №2311578, МПК F16K, Е21 - прототип).A known method of operating a shut-off valve, which consists in installing it in a nipple of a tubing, passing a gas fluid stream through a hollow spring-loaded valve stem during hydraulic control and replacing it in an emergency with an automatic mechanical valve controlled by a fluid flow from the well, while in case of an emergency or other shutdown of the well, the valve is removed from the nipple of the tubing, the channels in the annular cavity are plugged to supply the control the agent, rearrange the structural support elements that receive the force of the rod spring and interact with the mating thrust surfaces of the housing and the rod, from one end of the rod to the other, in the input part of the axial channel of the rod, a replaceable profiled sleeve is installed, the passage section of which is selected so that with increasing speed the pressure of the gas flow above the calculated one, the rod automatically moves with the closure of the shut-off element, and is installed back into the nipple of the tubing ( nt RF №2311578, IPC F16K, E21 - prototype).
Основными недостатками рассмотренных клапанов является то, что их конструктивное исполнение в большинстве случаев не позволяет применять их или как гидравлически управляемые или как механически управляемые. Пружина, устанавливаемая на штоке в гидравлически управляемом клапане, из-за своей жесткости не позволяет ее использовать для механически управляемого клапана. Это приводит к необходимости иметь на скважине два вида пружин с различной силой упругости. При этом пружину с меньшей силой упругости устанавливают в механически управляемый клапан, а с большей - в гидравлический.The main disadvantages of the considered valves is that their design in most cases does not allow their use either as hydraulically controlled or mechanically controlled. The spring mounted on the stem in a hydraulically controlled valve, because of its rigidity, does not allow it to be used for a mechanically controlled valve. This makes it necessary to have two types of springs with different elastic strengths on the well. In this case, a spring with a lower elastic force is installed in a mechanically controlled valve, and with a larger one - in a hydraulic one.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание клапана, конструкция которого позволяет его использование как гидравлически управляемого, так и автоматического механического, управляемого потоком газа, с пружиной переменной силой упругости, что позволит значительно упростить обслуживание скважин и уменьшить потери, связанные с обслуживанием и ремонтом самих клапанов.The objective of the invention is to remedy these shortcomings and create a valve whose design allows its use both hydraulically and automatically mechanical, controlled by gas flow, with a spring of variable elastic force, which will significantly simplify well maintenance and reduce losses associated with maintenance and repair valves themselves.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в предложенном клапане-отсекателе для газовой скважины, устанавливаемом в ниппель насосно-компрессорной трубы, содержащем корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом, включающий подпружиненный шток с осевым каналом, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и образующий с корпусом кольцевую полость для размещения управляющего агента, управляющего штоком, уплотнительные упорные кольца, при этом корпус и шток выполнены составными, опорные элементы конструкции, воспринимающие усилие пружины штока и взаимодействующие с ответными упорными поверхностями корпуса и штока, выполнены с идентичными посадочными местами и с возможностью перестановки с одного конца штока на другой, во входной части осевого канала штока установлена сменная профилированная втулка, кольцевая полость выполнена с возможностью одновременного глушения каналов подачи управляющего агента, согласно изобретению, пружина штока составлена из нескольких частей с возможностью изменения ее силы упругости путем снятия одной или нескольких частей при одновременном глушении кольцевой полости.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed shutoff valve for a gas well, installed in the nipple of the tubing containing a housing with a seat, a locking member, a locking control unit including a spring-loaded stem with an axial channel, mounted in the housing with axial displacements and forming an annular cavity with the housing for placement of a control agent controlling the rod, sealing thrust rings, while the housing and the rod are made integral, supporting elements the structures that absorb the spring force of the stem and interact with the mating thrust surfaces of the housing and the stem are made with identical seats and can be moved from one end of the stem to the other; a removable profiled sleeve is installed in the input part of the axial channel of the stem; the annular cavity is made with the possibility of simultaneous silencing the feed channels of the control agent, according to the invention, the rod spring is composed of several parts with the possibility of changing its elastic force by removing discharge or several portions, while jamming the annular cavity.
Для оптимизации конструкции клапана пружина штока выполнена с возможностью замены ее на пружину с меньшей силой упругости или состоящей из нескольких частей.To optimize the design of the valve, the stem spring is made with the possibility of replacing it with a spring with less elastic force or consisting of several parts.
Наиболее полно преимущества данной конструкции клапана раскрываются при следующем способе его эксплуатации, заключающемся в его установке в ниппеле насосно-компрессорной трубы, пропускании потока газового флюида через полый подпружиненный шток клапана при его гидравлическом управлении и его замене, при возникновении аварийной ситуации, на автоматический механический клапан, управляемый потоком флюида, идущим из скважины, при этом при аварийном или ином отключении скважины клапан демонтируют из ниппеля насосно-компрессорной трубы, заглушают каналы в кольцевой полости для подачи управляющего агента, переставляют опорные элементы конструкции, воспринимающие усилие пружины штока и взаимодействующие с ответными упорными поверхностями корпуса и штока, с одного конца штока на другой, во входной части осевого канала штока устанавливают сменную профилированную втулку, проходное сечение которой подбирают таким образом, чтобы при увеличении скоростного напора потока газа выше расчетного происходило автоматическое перемещение штока с закрытием запорного органа, и устанавливают обратно в ниппель насосно-компрессорной трубы, при этом при переоборудовании клапана из управляемого в механический пружину штока меняют на пружину, сила упругости которой меньше силы упругости пружины гидравлически управляемого клапана.The advantages of this valve design are most fully disclosed in the following method of its operation, which consists in installing it in the nipple of the tubing, passing the flow of gas fluid through the hollow spring-loaded valve stem when it is hydraulically controlled and replaced, in case of emergency, with an automatic mechanical valve controlled by the fluid flow coming from the well, in the event of an emergency or other shutdown of the well, the valve is removed from the nipple of the tubing, s they muffle the channels in the annular cavity for supplying the control agent, rearrange the structural support elements that receive the force of the rod spring and interact with the mating thrust surfaces of the housing and the rod, from one end of the rod to the other, in the input part of the axial channel of the rod, a replaceable profiled sleeve is installed, the passage section of which they are selected in such a way that with an increase in the flow rate head of the gas flow above the calculated one, the rod moves automatically with the closure of the shut-off element, and poured back into the nipple tubing, with the valve in the retrofitting of managed mechanical spring rod is changed to a spring force which is smaller than the elastic force of the spring elasticity of the hydraulically controlled valve.
При данном способе эксплуатации сила упругости пружины штока автоматического механического клапана составляет Fм=(0,4-0,8)Fу, где Fм - сила упругости пружины штока автоматического механического клапана, Fу - сила упругости пружины штока гидравлически управляемого клапана.With this method of operation, the spring force of the rod spring of an automatic mechanical valve is F m = (0.4-0.8) F y , where F m is the spring force of the rod spring of an automatic mechanical valve, F y is the spring force of the rod spring of a hydraulically controlled valve.
Нижнее значение силы упругости пружины штока автоматического механического клапана составляет Fм=0,4Fу исходя из того, что при дальнейшем понижении его значения клапан будет срабатывать при любом рабочем расходе, и, кроме этого, клапан может не открыться из-за значительно большей силы трения подвижных частей и штока об уплотнительные элементы.The lower value of the spring force of the spring of the stem of an automatic mechanical valve is F m = 0.4F y, based on the fact that with a further decrease in its value, the valve will operate at any operating flow rate, and, in addition, the valve may not open due to a significantly greater force friction of moving parts and rod against sealing elements.
Верхнее значение силы упругости пружины штока автоматического механического клапана составляет Fм=0,8Fу исходя из того, что при дальнейшем повышении его значения сила, возникающая на сменной профилированной втулке от скоростного напора газового флюида, будет заведомо меньше силы упругости пружины и клапан не закроется.The upper value of the spring force of the spring of the stem of an automatic mechanical valve is F m = 0.8F y, based on the fact that with a further increase in its value, the force arising on the replaceable shaped sleeve from the high-speed pressure of the gas fluid will obviously be less than the spring force and the valve will not close .
С целью оптимизации конструкции и сокращения времени переоснащения клапана силу упругости пружины штока автоматического клапана уменьшают за счет снятия со штока одной из частей пружины.In order to optimize the design and reduce the time for re-equipping the valve, the spring force of the spring of the automatic valve stem is reduced by removing one of the spring parts from the stem.
Конструктивное решение устройства дает возможность использования предложенного клапана как гидравлически управляемого путем подачи давления рабочей жидкости - управляющего агента - в управляющую полость, так и автоматически управляемого механического с приводом узла управления запорным органом от набегающего потока газа, что позволяет значительно сократить ассортимент и количество используемых клапанов при обслуживании скважины, снизить время и стоимость их обслуживания, снизить время обслуживания скважины при ремонтных работах.The design solution of the device makes it possible to use the proposed valve both hydraulically controlled by applying the pressure of the working fluid — the control agent — to the control cavity, and automatically controlled by a mechanical control unit with a shut-off body control from the incoming gas flow, which can significantly reduce the range and number of valves used well maintenance, reduce the time and cost of their maintenance, reduce the time of well maintenance during repair work.
Сущность предложенного технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез предложенного клапана-отсекателя в варианте с гидравлически управляемой заслонкой, на фиг.2 - продольный разрез предложенного клапана-отсекателя в варианте с механически управляемой заслонкой, на фиг.3 - пружина, состоящая из нескольких частей.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the proposed shut-off valve in the embodiment with a hydraulically controlled shutter, Fig. 2 is a longitudinal section of the proposed shut-off valve in the embodiment with a mechanically controlled shutter, in Fig. 3 - spring consisting of several parts.
В выходной части клапана установлен замок 1 с адаптером замка 2. Адаптер соединен с корпусом исполнительного механизма 3 клапана, в котором выполнены каналы 4 для подачи жидкости в управляющую полость 5. Полость 5 образована внутренней поверхностью корпуса 3 исполнительного механизма и наружной профилированной поверхностью полого цилиндра 6 со сменной профилированной выходной частью, в которой установлена сменная профилированная втулка 7, образующими составной шток с внутренним осевым каналом, установленный внутри внутреннего корпуса 8 исполнительного механизма с каналами для подачи рабочей жидкости 9. Внутри клапана, на полом цилиндре 6, установлена возвратная пружина 10, состоящая из нескольких частей, которая одним концом через опорные шайбы 11 упирается в опорную кольцевую поверхность полого цилиндра 6, а другим - в ответную опорную поверхность корпуса клапана 12, одним концом соединенного с корпусом исполнительного механизма 3, через промежуточную сменную втулку 13. Опорные шайбы 11, кольцевая поверхность полого цилиндра 6, опорная поверхность корпуса клапана 12 и промежуточная сменная втулка 13 являются сменными опорными элементами конструкции клапана. Во входной части корпуса клапана 12 установлена поворотная заслонка 14 с пружиной 15, взаимодействующая с входной частью полого цилиндра 6 исполнительного механизма.A
Предложенный клапан работает следующим образом.The proposed valve operates as follows.
При расчетной работе скважины клапан устанавливается в ниппель насосно-компрессорной трубы и закрепляется в нем при помощи замка 1, установленного в адаптере 2. Через каналы 4, выполненные в корпусе 3 исполнительного механизма, и каналы 9 во внутреннем корпусе 8 в управляющую полость 5, образованную внутренней поверхностью корпуса 3 и наружной поверхностью полого цилиндра 6, образующего вместе с профилированной входной частью, в которой установлена сменная профилированная втулка 7, подпружиненный шток, подается рабочая жидкость под давлением и воздействует на кольцевой выступ на профилированной наружной поверхности полого цилиндра 6, выполняющий роль поршня. Под действием давления рабочей жидкости подпружиненный шток, состоящий из профилированного полого цилиндра 6, смещается в сторону поворотной заслонки 14 и открывает ее, сжимая при этом возвратную пружину 10, состоящую из нескольких частей и упирающуюся своими торцами, с одной стороны, в опорные шайбы 11, с другой - в ответную опорную поверхность корпуса клапана 12 через промежуточную сменную втулку 13. В свою очередь, поворотная заслонка 14, проворачиваясь вокруг своей оси вращения, сжимает пружину 15.During the design work of the well, the valve is installed in the nipple of the tubing and secured to it using a
При возникновении нерасчетных или аварийных условий работы, по команде с пульта управления, давление жидкости в управляющей полости 5 уменьшается и возвратная пружина 10, состоящая из нескольких частей, перемещает полый цилиндр 6 со сменной профилированной втулкой 7 от поворотной заслонки 14, которая затем закрывается под действием пружины 15 и набегающего потока газа.In the event of off-design or emergency operating conditions, by command from the control panel, the fluid pressure in the
При необходимости, при преобразовании гидравлически управляемого клапана в механически управляемый автоматический на клапане заменяется сменная профилированная втулка 7 полого цилиндра 6 и на внутренней поверхности корпуса 3 исполнительного механизма выполняется проточка для сообщения данной полости с полостью клапана. Также в этом случае исключаются из работы каналы 4 путем их одновременного перекрытия, например посредством вворачивания в них заглушек, или замены корпуса с каналами на корпус без каналов, и переставляются, с одновременной настройкой силы сжатия пружины 10 за счет снятия ее одной или нескольких частей, опорные шайбы 11 возвратной пружины 10 и сменная промежуточная втулка 13 таким образом, чтобы пружина воспринимала усилие концом, обращенным к поворотной заслонке 14.If necessary, when converting a hydraulically controlled valve to a mechanically controlled automatic one, the replaceable profiled
Площадь проходного сечения сменной профилированной втулки 7 полого цилиндра 6 трубы определяется из условия, при котором сила упругости возвратной пружины 10, определяемая количеством составных частей, воздействующая на исполнительный механизм, с одной стороны, будет больше или равна давлению набегающего потока газа, воздействующего на сменную профилированную втулку 7, с другой стороны. При увеличении расчетных параметров потока, в частности расхода, полый цилиндр 6 исполнительного механизма, преодолевая силу упругости возвратной пружины 10, перемещается вверх и поворотная заслонка 14 перекрывает проходное сечение клапана, отсекая, таким образом, поток.The cross-sectional area of the interchangeable profiled
Для наиболее полного использования преимуществ конструкции данного клапана предложен способ его эксплуатации, заключающийся в его установке в ниппеле насосно-компрессорной трубы, пропускании потока газового флюида через полый подпружиненный шток клапана 6 при его гидравлическом управлении и его замене, при возникновении аварийной ситуации, на автоматический механический клапан, управляемый потоком флюида, идущим из скважины, состоящий в том, что при замене гидравлически управляемого клапана на механический клапан демонтируют из ниппеля насосно-компрессорной трубы, заглушают каналы 4 в кольцевой полости 5 для подачи управляющего агента, переставляют опорные элементы конструкции, воспринимающие усилие пружины штока и взаимодействующие с ответными упорными поверхностями корпуса и штока, с одного конца штока на другой, изменяют силу упругости пружины 10, например, путем снятия одной или нескольких частей, во входной части осевого канала штока устанавливают сменную профилированную втулку 7, проходное сечение которой подбирают таким образом, чтобы при увеличении скоростного напора потока газа выше расчетного происходило автоматическое перемещение штока вверх с закрытием запорного органа, и устанавливают обратно в ниппель насосно-компрессорной трубы.For the most full use of the advantages of the design of this valve, a method of its operation is proposed, which consists in installing it in the nipple of the tubing, passing the flow of gas fluid through the hollow spring-loaded
Использование предложенного технического решения позволит унифицировать конструкцию клапана-отсекателя, создав, таким образом, универсальный клапан, комплектуя, при необходимости, практически из одних и тех же составляющих, гидравлически управляемый или автоматический механический клапан, значительно расширить его функциональные возможности, что в конечном итоге позволит значительно снизить время и затраты на обслуживание скважин.Using the proposed technical solution will allow to unify the design of the shut-off valve, thus creating a universal valve, completing, if necessary, practically from the same components, a hydraulically controlled or automatic mechanical valve, significantly expand its functionality, which ultimately will allow significantly reduce the time and cost of servicing wells.
Проведенные авторами и заявителем испытания полноразмерного клапана в условиях Астраханского газоконденсатного месторождения полностью подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.The tests of the full-sized valve by the authors and the applicant in the conditions of the Astrakhan gas condensate field fully confirmed the correctness of the design and technological solutions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009110877/06A RU2399821C1 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Cutout valve for gas well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009110877/06A RU2399821C1 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Cutout valve for gas well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2399821C1 true RU2399821C1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009110877/06A RU2399821C1 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Cutout valve for gas well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2399821C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445445C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-03-20 | Дмитрий Иванович Александров | Self-contained shutoff device |
| RU2620697C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-05-29 | Александр Григорьевич Кузаев | Sub-surface safety valve |
-
2009
- 2009-03-26 RU RU2009110877/06A patent/RU2399821C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445445C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-03-20 | Дмитрий Иванович Александров | Self-contained shutoff device |
| WO2012053935A1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | Aleksandrov Dmitriy Ivanovich | Autonomous cut-off device |
| US20140284044A1 (en) * | 2010-10-18 | 2014-09-25 | Pavel D. Aleksandrov | Autonomous cut-off device |
| US8893797B2 (en) * | 2010-10-18 | 2014-11-25 | Pavel D. Aleksandrov | Self-contained cut-off device |
| RU2620697C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-05-29 | Александр Григорьевич Кузаев | Sub-surface safety valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105050773B (en) | Hydraulic hammer with impact system sub-component | |
| AU2007269331B2 (en) | Hydraulic metering valve for operation of downhole tools | |
| WO2013012609A1 (en) | Dual piston actuator and method of use | |
| AU2003219620A1 (en) | Valve arrangement for reciprocating machinery such as a pump and a compressor | |
| JP2004162918A (en) | Valve having pressure balancing piston, and method related to it | |
| RU2399821C1 (en) | Cutout valve for gas well | |
| RU2308627C1 (en) | Regulating valve | |
| JP6541205B2 (en) | Stop valve and steam turbine | |
| RU2200265C1 (en) | Valve | |
| RU2641146C2 (en) | Return valve | |
| RU2449192C1 (en) | Reversible check valve | |
| GB2269413A (en) | Surface controlled annulus safety system for well bores | |
| RU2311578C1 (en) | Shutoff valve for gas well and method of operation thereof | |
| US4128106A (en) | Gas lift valve with a tension spring biasing element | |
| AU2015215174B2 (en) | Fluid control valve | |
| CN115836153A (en) | Restrictor with single crystal flow conduit | |
| RU2496041C1 (en) | Sliding shutter | |
| RU2495310C1 (en) | Control valve | |
| RU2495309C1 (en) | Control valve | |
| RU2584044C1 (en) | Valve | |
| RU54618U1 (en) | VALVE DEVICE | |
| US6385841B1 (en) | Method and apparatus for installing steam boiler tubes | |
| RU2374539C1 (en) | Valve | |
| RU2495308C1 (en) | Control valve | |
| RU2679153C1 (en) | Cutoff valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110327 |