RU2441136C2 - Клапан для выпуска жидкости (варианты) - Google Patents

Клапан для выпуска жидкости (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2441136C2
RU2441136C2 RU2009105683A RU2009105683A RU2441136C2 RU 2441136 C2 RU2441136 C2 RU 2441136C2 RU 2009105683 A RU2009105683 A RU 2009105683A RU 2009105683 A RU2009105683 A RU 2009105683A RU 2441136 C2 RU2441136 C2 RU 2441136C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
sealing element
valve according
sealing
specified
Prior art date
Application number
RU2009105683A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009105683A (ru
Inventor
Мейр ШУВАЛЬ (IL)
Мейр ШУВАЛЬ
Original Assignee
А.Р.И. Флоу Контрол Эксесориз Лтд
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 А.Р.И. Флоу Контрол Эксесориз Лтд filed Critical А.Р.И. Флоу Контрол Эксесориз Лтд
Publication of RU2009105683A publication Critical patent/RU2009105683A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2441136C2 publication Critical patent/RU2441136C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/006Production of coal-bed methane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7313Control of outflow from tank
    • Y10T137/7316Self-emptying tanks
    • Y10T137/7319By float
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7313Control of outflow from tank
    • Y10T137/7323By float
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7358By float controlled valve
    • Y10T137/7423Rectilinearly traveling float
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7358By float controlled valve
    • Y10T137/7439Float arm operated valve
    • Y10T137/7446With flow guide or restrictor
    • Y10T137/7449External hood or deflector or annular outlet surrounding the inlet pipe
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7358By float controlled valve
    • Y10T137/7439Float arm operated valve
    • Y10T137/7485Pivoted valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7287Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7358By float controlled valve
    • Y10T137/7439Float arm operated valve
    • Y10T137/7494Flexible valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к клапанам для выпуска жидкости, более конкретно к клапанам, подходящим для автоматического выпуска жидкостей из газовых/жидких сред, таких как среды буровых скважин. Обеспечивает повышение надежности работы устройства и расширение области применения. Сущность изобретения: клапан содержит корпус для герметичной установки на верхнем конце по существу вертикальной трубы, выпускной патрубок, проходящий от указанного корпуса и входящий в указанную трубу, выпускной канал, имеющий герметизируемую границу и герметизируемый при помощи герметизирующего элемента, поворотно закрепленного внутри корпуса с возможностью поворотного перемещения между закрытым положением и открытым положением. Имеется смещающий элемент для осуществления смещения герметизирующего элемента в открытое положение, груз, подвижно соединенный с указанным герметизирующим элементом и проходящий вниз в трубу. При этом указанный груз прикладывает силу в противоположном направлении относительно указанного смещающего элемента. Результирующая сила, действующая на герметизирующий элемент, определяет положение указанного элемента так, что при повышении уровня воды в трубе происходит перемещение герметизирующего элемента в открытое положение. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к клапанам для выпуска жидкости, более конкретно к клапанам, подходящим для автоматического выпуска жидкостей из газовых/жидких сред, таких как среды буровых скважин.
Уровень техники
Общепринятый способ добычи метана, заключенного в угольном пласте под водоносным горизонтом, заключается в пропускании его в трубах большого диаметра под давлением скважины или при помощи подходящих насосов и газодувок в сборные и накопительные резервуары. Однако поскольку газ проходит через жидкий слой земли, то газообразным веществом уносится некоторое количество воды с образованием смеси газа и жидкости, которая может вмешиваться в нормальный поток флюида газообразного материала, повреждая насосное оборудование и вспомогательные устройства (которые зачастую, но необязательно, работают на газе). Следовательно, задача состоит в том, чтобы удалить такие жидкости, и с этой целью предусматривались различные устройства и способы.
В соответствии с одним общепринятым способом предусматривается множество сепараторов, главным образом, жидкости в форме выпускных вертикальных колонн, скрепленных с магистральной газовой трубой, при помощи которых воду можно выпускать вручную. Указанные колонны распределяются вдоль трассы магистральной трубы в соответствии с топографическими и иными соображениями.
Одна из проблем, связанных с такими сепараторами жидкости, заключается в необходимости ручного труда, то есть в необходимости добираться до каждого такого сепаратора и открывать его вручную для того, чтобы выпустить захваченную жидкость, которая выбрасывается из вертикальной колонны под давлением протекающего газа. Очевидно, что эта операция требует значительного времени и рабочей силы (такое ручное удаление жидкости может происходить раз в неделю или даже ежедневно, в зависимости от различных соображений), что в удаленных районах представляется проблематичным, тем более при экстремальных погодных условиях.
Следует понимать, что в большинстве случаев не существует какого-либо используемого на практике указателя, относящегося к количеству жидкости в соответствующем сепараторе, и что каждое такое открытие неизбежно приводит к выпуску некоторого количества газа, бесполезно уходящего в атмосферу. Для оператора показателем того, что следует закрыть выпускное отверстие сепаратора жидкости, является присутствие газа, а именно раствор, содержащий пузырьки и воду.
Однако в холодную погоду возникает серьезная проблема, связанная с тем, что вода внутри колонн сепараторов жидкости замерзает, и несмотря на то, что колонны могут находиться приблизительно на глубине 2 метров под землей, происходит промерзание, что может привести к повреждению трубопроводов.
Следует также понимать, что раствор несет в себе частицы, такие как частицы угля, частицы песка и горной породы, частицы износа трубопроводов (частицы металла или пластика) и т.п.
Существуют различные патенты, относящиеся к способам и системам для подъема газа из скважин, другие патенты относятся к управляемым с поверхности способам и системам удаления жидкости для газодобывающих скважин. Рассматриваемой жидкостью обычно является вода.
Например, в патенте США №6,367,555 раскрыт способ разработки нефтяной, водяной и газовой скважины, использующий газоносную/газотранспортную систему для удаления добытых жидкостей и содержащихся там твердых частиц путем изменения режима потока добываемых флюидов на режим потока, при котором газ является непрерывным флюидом (т.е. скорость восходящего потока газа в скважине по сравнению с выработочным потоком жидкости является достаточно высокой для того, чтобы создавать пробковый поток, снарядный поток, пенистый поток, пенный поток, кольцевой поток, струйный поток и/или эмульсионный поток), или на близкий к нему режим. Это осуществляется посредством использования потока дополнительного газа (углеводородного или неуглеводородного) и/или интенсификации потока добываемого газа, содержащего песок, с уменьшенным перепадом давления по скважине при нахождении в режиме непрерывного газового потока или в режиме, близком к нему. Это изобретение может быть применено к любой газовой, нефтяной и/или водяной скважине с недостаточным давлением пластового газа для предотвращения накопления жидкости внутри скважины во время добычи. Данное изобретение использует вторую добывающую трубу (или кольцевое пространство между обсадной колонной и трубой) с размерами, позволяющими транспортировать сжатый газ из зоны устьев скважин вниз, в добываемую жидкость и добывающую трубу. Этот поток газа будет заставлять скважинные флюиды течь по трубе вверх путем приближения к режиму непрерывного газового потока или вхождения в этот режим. После того как в добывающей трубе будут достигнуты новые режимы потока, вспомогательный газ уже может быть не нужен благодаря увеличившемуся потоку пластового газа без большого перепада давления, который имел место из-за столба жидкости в добывающей трубе.
В патенте США №5,501,279 раскрыто устройство и способ непрерывного и периодического удаления воды из ствола скважины, который проходит через твердый углеродсодержащий подземный пласт, такой как угольный пласт, с одновременным удалением метана из пласта. Устройство использует средство линейного доступа, которое облегчает переключение устройства из режима работы с непрерывным удалением воды в режим работы с периодическим удалением воды при помощи извлекаемых на канате инструментов.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать клапан для выпуска жидкости для автоматического удаления жидкости из смеси газа и жидкости.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать клапан для выпуска жидкости, в частности, для использования в отрасли обработки природного газа, но не ограничиваясь только этим.
Изобретение относится к автономному, автоматическому клапану для выпуска жидкости, в частности, для удаления воды из смеси газа и воды, выходящей из-под земли под давлением, например, в местах производства метана.
Однако клапан, соответствующий настоящему изобретению, подходит для установки на других объектах с целью выпуска жидкостей из газожидкостных сред, например в паровых установках и т.п.
Клапан в соответствии с данным изобретением подходит для быстрого и легкого дооснащения существующих труб для выпуска жидкости, проходящих от магистральной газовой трубы («стояка»).
В соответствии с настоящим изобретением предусматривается клапан для выпуска жидкости, содержащий корпус для герметичной установки на верхнем конце по существу вертикальной трубы, выпускной патрубок, проходящий от указанного корпуса и входящий в указанную трубу, выпускной канал, имеющий герметизируемую границу и герметизируемый при помощи герметизирующего элемента, поворотно закрепленного внутри корпуса с возможностью поворотного перемещения между закрытым/герметизирующим и открытым положением, смещающий элемент, смещающий герметизирующий элемент в открытое положение, груз, подвижно соединенный с указанным герметизирующим элементом и проходящий вниз в трубу, причем указанный груз прикладывает силу в противоположном направлении относительно указанного смещающего элемента, при этом результирующая сила, действующая на герметизирующий элемент, определяет положение указанного элемента так, что при повышении уровня воды в трубе происходит перемещение герметизирующего элемента в открытое положение.
Герметизирующий элемент снабжается моментным рычагом, подвижный конец которого удален от точки указанного поворотного закрепления, с плечом, подвижно соединенным с грузом и смещающим элементом. Такая конструкция полезна для обеспечения функционирования герметизирующего элемента, именно перемещения указанного элемента в герметизирующее положение и из герметизирующего положения.
К клапану в соответствии с настоящим изобретением может относиться один или большее количество нижеследующих признаков или конструктивных характеристик:
- Груз не доходит приблизительно нескольких сантиметров до нижнего конца трубы на расстояние порядка нескольких сантиметров;
- Герметизирующий элемент снабжается упругим отслаиваемым уплотнением для постепенного отделения от герметизируемой границы выпускного канала;
- Отслаиваемое уплотнение представляет собой упругий элемент в виде полосы, прикрепленный одним своим концом к корпусу, а противоположным концом прикрепленный к герметизирующему элементу;
- Патрубок проходит в трубу, не доходя при этом до груза на расстояние порядка нескольких сантиметров;
- Груз подвижно соединен с герметизирующим элементом при помощи кабеля, проходящего через по меньшей мере участок патрубка;
- Выпускной канал содержит выпускное сопло, выполненное с возможностью рассеивания выпускаемой из него воды, чтобы тем самым не допустить сильного увлажнения поверхности земли рядом с устройством;
- Выпускной канал содержит выпускное сопло, снабженное устройством звуковой сигнализации, активируемым проходящим через него потоком флюида. В дополнение или в качестве альтернативы может быть установлен визуальный индикатор, например, в виде «флажка», выступающего из корпуса;
- Корпус снабжен фитингом с внутренней 2-дюймовой резьбой для монтажа на указанной трубе. Однако это основано на заключении, что большинство таких труб снабжено 2-дюймовой наружной резьбой. Следует понимать, что возможны также и другие типы и размеры соединений;
- Корпус дополнительно содержит средства ручного управления для перемещения герметизирующего элемента в открытое положение;
- Выпускной канал имеет по существу прямоугольное поперечное сечение, при этом отслаиваемое уплотнение смещается вдоль длинной оси выпускного канала;
- Длина кабеля является регулируемой, так что клапан может быть легко адаптирован к трубе любой длины. По той же причине предпочтительно, чтобы длина трубы являлась регулируемой;
- При закрытом, герметизирующем положении моментный рычаг прикладывает герметизирующую силу к герметизирующему элементу с тем, чтобы обеспечить герметичный контакт с герметизируемой границей. Рычаг выполнен с герметизирующей посадкой, соответствующей значительному участку упругого уплотнения, с тем, чтобы обеспечить плотное и эффективное герметизирующее прилегание по герметизируемой границе.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусматривается конструкция клапана для выпуска жидкости, содержащая корпус для герметичной установки на верхнем конце по существу вертикальной трубы, выпускной канал, имеющий герметизируемую границу и герметизируемый при помощи герметизирующего элемента, поворотно закрепленного внутри корпуса с возможностью поворотного перемещения между закрытым положением и открытым положением, смещающий элемент, осуществляющий смещение герметизирующего элемента в открытое положение, причем указанный герметизирующий элемент снабжен моментным рычагом, подвижный конец которого удален от точки указанного поворотного закрепления, с плечом, к которому с одной стороны подвижно присоединен указанный смещающий элемент, а к другой стороне которого обеспечена возможность прикрепления груза, с тем, чтобы создать силу в противоположном направлении относительно указанного смещающего элемента; при этом корпус выполнен с возможностью снабжения выпускным патрубком, выходящим из указанного корпуса и входящим в указанную трубу. Таким образом, предусматривается клапан, от которого отделены патрубок и груз и у которого длина кабеля, поддерживающего гирю, является регулируемой, причем патрубок также имеет регулируемую длину.
Краткое описание чертежей
Для того чтобы понять изобретение и увидеть, каким образом его можно осуществить на практике, ниже, исключительно в качестве неограничивающего примера, будет дано описание варианта осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 представляет собой схематическую иллюстрацию участка земли в разрезе, изображающего место добычи метана.
Фиг.2А представляет собой продольное сечение трубы для выпуска жидкости, оборудованной клапаном для выпуска жидкости в соответствии с настоящим изобретением, причем клапан находится в закрытом положении.
Фиг.2В представляет собой увеличенное изображение клапана, проиллюстрированного на фиг.2А.
Фиг.3 иллюстрирует клапан в открытом положении.
Фиг.4 иллюстрирует клапан в открытом положении, реализованном путем ручного управления.
Осуществление изобретения
На фиг.1 проиллюстрирована площадка добывания метана для сбора метана из угольного пласта, по которой на глубине приблизительно 5 футов ниже поверхности 6 земли проходит магистральная труба 4 большого диаметра, имеющая диаметр, например, приблизительно от 12 до 16 дюймов, причем указанная труба 4 собирает метан из угольного пласта и транспортирует его. Газ находится под давлением и при помощи соответствующих насосных станций (не показаны) передается в подходящие резервуары (не показаны) для сбора и хранения.
Под магистральной трубой 4 проходит система удаления жидкости, выполненная в промежуточной трубе 10, проходящей до трубы 12 для сбора жидкости, причем последняя оборудуется множеством вертикальных патрубков 16 для выпуска жидкости, которые по существу вертикальны и выступают над поверхностью 6 земли, причем каждый из таких патрубков 16 для выпуска оборудуется на верхнем конце над поверхностью грунта клапаном для выпуска жидкости, который обозначается в целом позицией 20 и далее будет обсуждаться более подробно.
Патрубок 16 для выпуска поднимается с глубины приблизительно 8 футов и обычно представляет собой известную в данной области трубу диаметром 2 дюйма.
Для понимания конструкции, сборки и работы клапана 20 для выпуска жидкости в соответствии с настоящим изобретением далее следует обратить внимание на фиг.2А и 2В.
Клапан 20 для выпуска жидкости содержит корпус 24, который выполнен с выпускным патрубком 26, проходящим в трубу 16 для выпуска жидкости, подвижно соединенным с обеспечением герметичности посредством сочленения 18 в виде крепежного элемента с винтовой резьбой, типичным примером которого является крепежный элемент с двухдюймовой резьбой для винтового соединения с соответствующей имеющей резьбу шейкой трубы 16 для выпуска жидкости. Клапан 20 для выпуска жидкости дополнительно содержит выпускной канал 28, который в этом конкретном примере имеет по существу прямоугольное поперечное сечение и имеет герметизируемую границу 30. Герметизирующий элемент 32 поворотно соединен в точке 36 относительно выпускного канала, причем указанный герметизирующий элемент оборудуется отслаиваемым уплотнением 38, подвижно присоединенным в точке 40 к корпусу и в точке 42 к герметизирующему элементу. Герметизирующий элемент 38 снабжен плечом 46 рычага, причем удаленный конец 48 плеча подвижно соединяется с пружиной 50 растяжения, прикрепленной своим противоположным концом 52 к неподвижному элементу внутри корпуса 24 для того, чтобы прикладывать смещающую силу с целью перемещения герметизирующего элемента 32 в открытое положение, как будет рассмотрено далее.
Уплотнение 30 смещается до герметизирующего прилегания к выпускному каналу 28 с целью создания препятствия потоку жидкости между внутренним пространством 56 внутри корпуса и выпускным соплом 58. Обычный герметизирующий контакт уплотнения 30 обеспечивается с помощью давления, оказываемого на него посредством герметизирующего элемента 32, который обычно смещен в направлении по часовой стрелке под смещающим воздействием груза 60 в виде поплавка, оборудованного открытым основанием 62 и подвешенного с помощью кабеля 66, который проходит через выпускной патрубок 26 и в конечном счете подвижно присоединяется к удаленному концу 24 рычага 46 посредством звена 68.
Как видно на фиг.2А, груз/поплавок 60 доходит до глубины D, которая обычно отстоит на несколько сантиметров от самого нижнего участка патрубка 16 для выпуска. Задание длины кабеля 66 обеспечивается с помощью крепежных элементов 70 для регулирования подходящей длины кабеля в зависимости от требуемой длины патрубка 16 для выпуска.
Самый нижний конец 74 выпускного патрубка 26 находится на высоте d над грузом/поплавком 60, причем данное расстояние не превышает нескольких сантиметров. Расстояние d может регулироваться путем ослабления верхнего узла 78 от сочленения 18, обеспечивающего продольное перемещение выпускного патрубка 26 для регулирования расстояния d. Однако следует понимать, что сопряжение между выпускным патрубком 26 и сочленением 18 и регулировочной гайкой 78 представляет собой конструкцию, непроницаемую для флюида.
Кроме того, на чертежах можно видеть, что клапан 20 для выпуска жидкости оборудуется толкателем 82 ручного управления, который может нажиматься вручную в направлении стрелки 84 на фиг.4, чтобы тем самым обойти систему и переместить герметизирующий элемент 32 в его открытое положение (фиг.4), как будет рассмотрено далее.
Данная конструкция такова, что в нормальном состоянии клапан 20 для выпуска жидкости находится в закрытом положении, как на фиг.2А и 2В, при котором груз 60 преодолевает смещающее воздействие пружины 50. Однако после подъема жидкости в патрубке 16 для выпуска груз 60 действует как поплавок и перемещается вверх под действием выталкивающих сил, при этом вместе со смещающим воздействием пружины 50 герметизирующий элемент 32 перемещается в свое открытое положение в направлении стрелки 88 (фиг.3 и 4), при этом герметизирующее уплотнение 40 отходит от герметизируемой границы 30, открывая траекторию потока с тем, чтобы обеспечить поток жидкости через пространство 56 клапана и через выпускной канал 28 и далее наружу, в атмосферу через выпускное сопло 58.
Следует понимать, что флюид, протекающий через трубу 12, представляет собой смесь газа и жидкости, и, таким образом, на некоторой стадии после выпуска жидкости из патрубка 16 давление газа в патрубке 16 для выпуска повышается над грузом 60, заставляя воду перемещаться вниз, при этом вместе с грузом 60 герметизирующий элемент 32 перемещается в свое закрытое положение (фиг.2В и 2В), герметизируя таким образом выпускной канал. Потеря плавучести после выпускания жидкости из патрубка 16 для выпуска ведет к тому, что сила тяжести тянет груз 60 вниз, заставляя отслаиваемое уплотнение 40 закрываться, что совместно с давлением газа в пространстве 56 прижимает отслаиваемое уплотнение 38 к герметизируемой границе 30, герметизируя тем самым выпускной канал. Любая жидкость, остающаяся в верхней части патрубка 16, отстаивается и выпускается на следующем цикле.
Однако после подъема жидкости внутри патрубка 16 для выпуска клапан 20 спонтанно перемещается в свое открытое положение, зачастую пульсирующим образом, до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равновесия.
Следует понимать, что все компоненты системы для выпуска жидкости должны быть непроницаемыми для жидкости, например соединение сочленения 18 с патрубком 16, сопряжение между выпускным патрубком 26, сочленением 18 и болтом 78 и т.п., с тем, чтобы обеспечить надлежащее повышение давления в пределах патрубка 16.
В варианте осуществления с фиг.3 клапан 20 для выпуска жидкости, проиллюстрированный в открытом положении после того, как груз 60 переместится вверх в направлении стрелки 90 вследствие подъема уровня воды 92 внутри патрубка 16 для выпуска. Герметизирующий элемент 32 перемещается с поворотом в направлении стрелки 88 при помощи сжимающей силы, прикладываемой витой пружиной 50, открывая тем самым траекторию потока жидкости между пространством 56 клапана и выпускным соплом 58.
Кроме того, на фиг.3 можно видеть, что выпускное сопло 58 оборудуется устройством акустической сигнализации, например свистком 58, которое под действием протекающего флюида подает акустический сигнал, после чего сигнал может быть легко принят проходящим мимо сотрудником с тем, чтобы установить, работает ли клапан должным образом, без необходимости тщательной проверки работы клапана.
Временами может потребоваться проверить надлежащее функционирование клапана 20 или выпустить газ/воду из патрубка 16 для выпуска. С этой целью предусматривается толкатель 82 ручного управления. При этом вследствие его перемещения в направлении стрелки 84 (фиг.4) путем простого нажатия его удаленный конец 96 упирается в плечо 46 рычага и перемещает его в направлении стрелки 88 в открытое, негерметичное положение, преодолевая силу тяжести, действующую на груз 60.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения удаленный конец 48 плеча 46 рычага оборудуется магнитным элементом 100 для перемещения индикатора 102 в пределах индикаторного окошка 104, которое смонтировано на наружной поверхности корпуса 24 с обеспечением непроницаемости для жидкости. Это окошко выполнено так, что поворотное перемещение плеча 46 рычага влечет за собой соответствующее перемещение индикатора 102 (который также является магнитным элементом), так чтобы вследствие этого обеспечить визуальную индикацию, соответствующую фактическому положению клапана 20 для выпуска жидкости, т.е. закрытому или открытому состоянию соответственно.
Следует понимать, что клапан 20 для выпуска жидкости в соответствии с настоящим изобретением подходит для установки в качестве дополнительного устройства, поскольку он является полностью модульным устройством, при этом длина выпускного патрубка 26 может легко регулироваться либо путем подрезания, либо путем осевого перемещения, как рассматривалось выше, и аналогично этому длина шнура/кабеля 66, проходящего через патрубок, может быть легко отрегулирована с тем, чтобы получить надлежащую высоту зависимого груза 60.
Следует также понимать, что пульсирующий выпуск, как отмечалось выше, имеет преимущество, заключающееся в промывке трубы 12 с тем, чтобы облегчить выпуск конечных отходов, существующих в системе.
Несмотря на то что был проиллюстрирован предпочтительный вариант осуществления изобретения, следует понимать, что в нем может быть произведено множество изменений без отклонения от сущности изобретения и выхода за рамки объема охраны.

Claims (17)

1. Клапан для выпуска жидкости, содержащий корпус для герметичной установки на верхнем конце, по существу, вертикальной трубы, выпускной патрубок, проходящий от указанного корпуса и входящий в указанную трубу, выпускной канал, имеющий герметизируемую границу и герметизируемый при помощи герметизирующего элемента, поворотно закрепленного внутри корпуса с возможностью поворотного перемещения между закрытым положением и открытым положением, смещающий элемент для осуществления смещения герметизирующего элемента в открытое положение, груз, подвижно соединенный с указанным герметизирующим элементом и проходящий вниз в трубу, причем указанный груз прикладывает силу в противоположном направлении относительно указанного смещающего элемента, при этом результирующая сила, действующая на герметизирующий элемент, определяет положение указанного элемента так, что при повышении уровня воды в трубе происходит перемещение герметизирующего элемента в открытое положение.
2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент снабжен моментным рычагом, подвижный конец которого удален от точки указанного поворотного закрепления, с плечом, подвижно соединенным с грузом и смещающим элементом.
3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что груз не доходит до нижнего конца трубы на расстояние порядка нескольких сантиметров.
4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент снабжен упругим отслаиваемым уплотнением для постепенного отделения от герметизируемой границы выпускного канала.
5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что отслаиваемое уплотнение представляет собой упругий элемент в виде полосы, прикрепленный одним своим концом к корпусу, а противоположным концом прикрепленный к герметизирующему элементу.
6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что патрубок проходит в трубу, не доходя при этом до груза на расстояние порядка нескольких сантиметров.
7. Клапан по п.1, отличающийся тем, что груз подвижно соединен с герметизирующим элементом при помощи кабеля, проходящего через по меньшей мере участок патрубка.
8. Клапан по п.1, отличающийся тем, что выпускной канал содержит выпускное сопло, выполненное с возможностью рассеивания выпускаемой из него воды.
9. Клапан по п.1, отличающийся тем, что выпускной канал содержит выпускное сопло, снабженное устройством звуковой сигнализации, имеющим возможность активирования проходящим через него потоком флюида.
10. Клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус дополнительно содержит средства ручного управления для перемещения герметизирующего элемента в открытое положение.
11. Клапан по п.4, отличающийся тем, что выпускной канал имеет, по существу, прямоугольное поперечное сечение, при этом обеспечена возможность смещения отслаиваемого уплотнения вдоль длинной оси выпускного канала.
12. Клапан по п.7, отличающийся тем, что длина кабеля является регулируемой.
13. Клапан по п.6, отличающийся тем, что длина патрубка является регулируемой.
14. Клапан по п.1, выполненный с возможностью установки при дооснащении трубы.
15. Клапан по п.2, отличающийся тем, что при закрытом герметизирующем положении моментный рычаг прикладывает герметизирующую силу к герметизирующему элементу с тем, чтобы обеспечить герметичный контакт с герметизируемой границей.
16. Клапан для выпуска жидкости, содержащий корпус для герметичной установки на верхнем конце, по существу, вертикальной трубы, выпускной канал, имеющий герметизируемую границу и герметизируемый при помощи герметизирующего элемента, поворотно закрепленного внутри корпуса с возможностью поворотного перемещения между закрытым положением и открытым положением, смещающий элемент для осуществления смещения герметизирующего элемента в открытое положение, причем указанный герметизирующий элемент снабжен моментным рычагом, подвижный конец которого удален от точки указанного поворотного закрепления, с плечом, к которому с одной стороны подвижно присоединен указанный смещающий элемент, а к другой стороне которого обеспечена возможность прикрепления груза, с тем, чтобы создать силу в противоположном направлении относительно указанного смещающего элемента, при этом корпус выполнен с возможностью снабжения выпускным патрубком, выходящим из указанного корпуса и входящим в указанную трубу.
17. Клапан по п.16, отличающийся тем, что длина груза зависит от кабеля регулируемой длины, при этом патрубок имеет регулируемую длину.
RU2009105683A 2006-07-25 2007-07-19 Клапан для выпуска жидкости (варианты) RU2441136C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83295106P 2006-07-25 2006-07-25
US60/832,951 2006-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009105683A RU2009105683A (ru) 2010-08-27
RU2441136C2 true RU2441136C2 (ru) 2012-01-27

Family

ID=38542000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009105683A RU2441136C2 (ru) 2006-07-25 2007-07-19 Клапан для выпуска жидкости (варианты)

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8186376B2 (ru)
CA (1) CA2657215C (ru)
RU (1) RU2441136C2 (ru)
WO (1) WO2008012806A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5495606B2 (ja) 2009-04-08 2014-05-21 キヤノン株式会社 新規縮合多環化合物およびそれを有する有機発光素子
EP3329162A4 (en) * 2015-07-29 2018-07-25 A.R.I. Flow Control Accessories Ltd. Fluid flow valve
RU2608106C1 (ru) * 2015-10-23 2017-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Устройство для подземной скважины при термошахтной разработке нефтяных месторождений
CN105625512B (zh) * 2016-03-14 2017-07-28 宿州学院 加水站伸缩防风加水装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US444713A (en) * 1891-01-13 Water-alarm for steam-boilers
US2756767A (en) * 1953-03-13 1956-07-31 Lowery Charley Automatic dump valve for fluid lines
NL8701519A (nl) 1987-06-29 1989-01-16 Valvotech Bv Inrichting voor het ontluchten respektievelijk beluchten van door een leiding stromende vloeistoffen.
US5358037A (en) 1993-03-29 1994-10-25 Qed Environmental Systems, Inc. Float operated pneumatic pump
GB2276700A (en) 1993-04-03 1994-10-05 Stephen William Lacey Automatic fluid trap and draining unit
US5450900A (en) * 1993-08-26 1995-09-19 Battelle Memorial Institute Well fluid isolation and sample apparatus and method
US5501279A (en) * 1995-01-12 1996-03-26 Amoco Corporation Apparatus and method for removing production-inhibiting liquid from a wellbore
US5641272A (en) * 1995-12-22 1997-06-24 Clean Environment Engineers Enhanced lever mechanism for controllerless pneumatic pump
US6367555B1 (en) * 2000-03-15 2002-04-09 Corley P. Senyard, Sr. Method and apparatus for producing an oil, water, and/or gas well

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009105683A (ru) 2010-08-27
US20090194725A1 (en) 2009-08-06
US8186376B2 (en) 2012-05-29
CA2657215C (en) 2014-05-06
CA2657215A1 (en) 2008-01-31
WO2008012806A1 (en) 2008-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7731037B2 (en) Separating sand from fluids produced by a well
US4761225A (en) Apparatus for controlling the removal of liquid hydrocarbons from groundwater
US4497370A (en) Apparatus and method for recovery of liquid hydrocarbons from ground water
US5373897A (en) Underground fluid recovery device
US20050025573A1 (en) Liquid control structure
CA2610349C (en) Apparatus and method for deliquifying a well
RU2365744C1 (ru) Способ одновременно-раздельной добычи углеводородов электропогружным насосом и установка для его реализации (варианты)
US5121796A (en) Oil well spill trough
US20110303416A1 (en) Lower emergency marine riser(lemr) and method of installation preventing catastrophic product spills
RU2441136C2 (ru) Клапан для выпуска жидкости (варианты)
US20120318520A1 (en) Diverter system for a subsea well
US20120211234A1 (en) Deepwater containment system and method of using same background
US7025140B2 (en) Large particulate removal system
RU2569103C2 (ru) Способ и устройство для удаления жидкости из газодобывающей скважины
US6840282B2 (en) Mechanisms to set a hollow device into and to retrieve said hollow device from a flow pipe
CN108798565A (zh) 高压盐水层精细控压排水系统及控压排水方法
US10807019B1 (en) Gas recovery valve
US20120298374A1 (en) Well head containment fitting device
US8597402B2 (en) Device for capturing gas from a produced water stream
US20040140272A1 (en) System and method for material removal
JPS5810747Y2 (ja) 浮沈装置
CA1264438A (en) Methods and apparatus for recovery of hydrocarbons and other liquids from underground
Byrne Air/Gas entrainment in sewer force mains: A case study
Crook Stopping the spill
McDonald Water Works Intakes

Legal Events

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

Effective date: 20190720