RU2528474C1

RU2528474C1 - Universal valve

Info

Publication number: RU2528474C1
Application number: RU2013125247/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Большаков; Владимир Александрович Чигряй
Original assignee: Владимир Александрович Чигряй
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-09-20

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: proposed valve comprises valve unit arranged in hollow cylindrical body cushioned by threaded sleeve, shutoff ball arranged in valve unit groove, seat, spring and thrust with through holes. Thrust spherical end is located at initial position with guaranteed clearance relative to said ball. Blind lengthwise groove arranged regularly in circle are made in valve unit body wall. Two collars are made at valve body outer cylindrical surface and have circular grooves to receive split sleeves. The latter are arranged so that clearance exists between valve body central bores surface and body outer cylindrical surface. Circular groove for seals is made at threaded sleeve central through axial bore surface. Said seals are composed of two components, i.e. resilient element and two stiff split bearing rings. Working fluid passage with outlet is made inside aforesaid thrust. Spring is pre-compressed by force defined by working pressure and arranged in sealed chamber.

EFFECT: reliable, stable and efficient operation of valve and pump.

5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к запорно-регулирующим устройствам, например, входящим в комплекс оборудования для добычи нефти, в котором подача жидкости осуществляется с помощью электроцентробежного насоса (ЭЦН) по эксплуатационной трубе насосно-компрессорных труб (НКТ).The invention relates to shut-off and control devices, for example, included in the complex of equipment for oil production, in which the fluid is supplied using an electric centrifugal pump (ESP) through a production pipe of tubing.

Для предохранения системы от давления столба жидкости, находящейся в эксплуатационной трубе, и для периодической промывки специальными растворами, подаваемыми с поверхности по той же эксплуатационной трубе, но в обратном направлении, т.е. сверху вниз, служат универсальные клапаны.To protect the system from the pressure of the liquid column in the production pipe, and to periodically flush with special solutions supplied from the surface through the same production pipe, but in the opposite direction, i.e. from top to bottom, universal valves are used.

Известен клапан универсальный, содержащий расположенные в полом цилиндрическом корпусе шаровой запорный элемент в виде шарика, седло клапана, пружину, запорный элемент в виде шарика расположен в клапанном блоке, поджатом ступенчатой резьбовой втулкой и имеющем возможность скольжения в сквозном отверстии ступенчатой резьбовой втулки вдоль вертикальной оси, в корпусе клапанного блока, выполненном в виде ступенчатой втулки, расположены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия, при этом в исходном положении нижний торец резьбовой втулки расположен ниже отверстий с гарантированным перекрытием, а при расположении шарика в крайнем верхнем положении данные отверстия соединяют полость, расположенную выше клапанного блока, и полость, расположенную ниже клапанного блока (Патент РФ №2416754, МПК F16K 15/04, Е21В 34/06, опубликовано 20.04.2011).A universal valve is known, comprising a ball locking element located in a hollow cylindrical body in the form of a ball, a valve seat, a spring, a locking element in the form of a ball located in the valve block, pressed by a stepped threaded sleeve and slidable in a through hole of a stepped threaded sleeve along a vertical axis, in the housing of the valve block, made in the form of a stepped sleeve, there are radial through evenly spaced holes, while in the initial position the lower end r the screw sleeve is located below the holes with guaranteed overlap, and when the ball is in the highest position, these holes connect the cavity located above the valve block and the cavity located below the valve block (RF Patent No. 2416754, IPC F16K 15/04, Е21В 34/06 , published on 04/20/2011).

Недостатками данного клапана являются неудовлетворительный срок службы, нарушение герметичности устройства при работе с жидкостью, содержащей механические частицы.The disadvantages of this valve are an unsatisfactory service life, a violation of the tightness of the device when working with a liquid containing mechanical particles.

За прототип выбран клапан универсальный, содержащий расположенные в полом цилиндрическом корпусе запорный элемент в виде шарика, седло, пружину, в нижней части корпуса с помощью нажимной втулки неподвижно закреплен упор, имеющий в верхней части нажимной торец, шарик, взаимодействующий с седлом, установлен в клапанном блоке, поджатом резьбовой втулкой, имеющем возможность скольжения в сквозном отверстии резьбовой втулки и корпусе вдоль вертикальной оси, при этом упор и клапанный блок в исходном положении расположены с гарантированным зазором между нажимным торцом упора и шариком. При этом нажимной торец упора выполнен в виде сферической поверхности. (Патент РФ №2405998, МПК F16K 15/04, опубликовано 10.12.2010).A universal valve was selected for the prototype. It contains a locking element in the form of a ball located in a hollow cylindrical body, a seat, a spring, an emphasis is fixed in the lower part of the body with the pressure sleeve, having a pressure end in the upper part, and the ball interacting with the seat is installed in the valve a block, preloaded by a threaded sleeve, having the possibility of sliding in the through hole of the threaded sleeve and the housing along the vertical axis, while the stop and valve block in the initial position are located with a guaranteed a gap between a push end face of an emphasis and a ball. In this case, the pressure end face of the stop is made in the form of a spherical surface. (RF patent No. 2405998, IPC F16K 15/04, published December 10, 2010).

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

- возможность заклинивания клапана вследствие попадания механических частиц и перекоса клапанного блока относительно продольной оси корпуса, что может привести к возникновению аварийной ситуации;- the possibility of jamming of the valve due to mechanical particles and skew of the valve block relative to the longitudinal axis of the housing, which may lead to an emergency;

- необходимость частой промывки клапана.- the need for frequent flushing of the valve.

Задачей изобретения является обеспечение надежной, устойчивой, стабильной работы клапана и повышение эффективности работы насосной установки.The objective of the invention is to provide reliable, stable, stable operation of the valve and increase the efficiency of the pump installation.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в универсальном клапане, содержащем расположенные в полом цилиндрическом корпусе клапанный блок, поджатый резьбовой втулкой, имеющий возможность скольжения в ее сквозном отверстии и корпусе вдоль вертикальной оси, запорный элемент в виде шарика, расположенный в кольцевой проточке корпуса клапанного блока, седло, пружину, упор со сквозными отверстиями, нажимной сферический торец которого в исходном положении расположен с гарантированным зазором по отношению к шарику, в стенке корпуса клапанного блока в зоне расположения кольцевой проточки выполнены глухие продольные пазы, равномерно расположенные по окружности, позволяющие увеличить внутреннюю полость проточной части, на наружной цилиндрической поверхности корпуса клапанного блока расположены два буртика, в которых выполнены кольцевые канавки для установки в них разрезных втулок, установленных таким образом, что между поверхностью центрального сквозного отверстия корпуса клапана и наружной цилиндрической поверхностью корпуса клапанного блока образуется зазор, на боковой поверхности центрального осевого сквозного отверстия резьбовой втулки выполнена кольцевая канавка для установки уплотнительной системы, состоящей из двух компонентов - эластичного элемента и двух неэластичных разрезных опорных колец, внутри упора выполнен канал для прохода рабочей жидкости с выходным отверстием, пружина предварительно сжата усилием, величина которого определяется рабочим давлением, являющимся давлением столба жидкости в вертикальном трубопроводе, и расположена в герметичной полости.The solution to this problem is provided due to the fact that in a universal valve containing a valve block located in a hollow cylindrical body, preloaded by a threaded sleeve, which can slide in its through hole and the housing along the vertical axis, a locking element in the form of a ball located in the annular groove of the housing valve block, seat, spring, stop with through holes, the pressure spherical end of which in the initial position is located with a guaranteed clearance with respect to the ball in the wall the valve block body in the area of the annular groove is made longitudinal blind grooves uniformly spaced around the circumference, allowing to increase the internal cavity of the flowing part, on the outer cylindrical surface of the valve block body there are two flanges in which annular grooves are made for installing split sleeves installed therein so that between the surface of the central through hole of the valve body and the outer cylindrical surface of the valve block body a gap is made, an annular groove is made on the lateral surface of the central axial through hole of the threaded sleeve to install a sealing system consisting of two components - an elastic element and two inelastic split support rings, a channel for the passage of working fluid with an outlet is made inside the stop, the spring is pre-compressed by force , the value of which is determined by the working pressure, which is the pressure of the liquid column in a vertical pipe, and is located in a sealed cavity.

Дополнительно разрезные втулки, расположенные в кольцевых канавках буртиков, состоят из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой.Additionally, split sleeves located in the annular grooves of the beads consist of fluoroplastic filled with 40-60% bronze.

Дополнительно эластичный элемент уплотнительной системы выполнен из фторкаучуковой резины, обладающей термической стабильностью и устойчивостью к набуханию в минеральных маслах и смазках, алифатических и ароматических углеводородах, а неэластичные разрезные опорные кольца выполнены из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой.Additionally, the elastic element of the sealing system is made of fluororubber rubber with thermal stability and resistance to swelling in mineral oils and greases, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and inelastic split support rings are made of fluoroplastic filled with 40-60% bronze.

Дополнительно выходное отверстие канала для прохода рабочей жидкости образовано равномерно расположенными лысками, глубина и вертикальный размер которых выбрана таким образом, что в стенке упора образуются продольные сквозные пазы для уменьшения гидродинамического сопротивления жидкости за счет получения более оптимального сечения проходного канала, образованного пазами, дополнительно параллельно граням лысок в конусной поверхности выполнены продольные прямоугольные пазы.Additionally, the outlet of the channel for the passage of the working fluid is formed by evenly spaced flats, the depth and vertical size of which are selected so that longitudinal through grooves are formed in the stop wall to reduce the hydrodynamic resistance of the fluid by obtaining a more optimal section of the passage channel formed by the grooves, additionally parallel to the faces On the conical surface, longitudinal rectangular grooves are made.

Дополнительно корпус клапанного блока, резьбовая втулка, упор, нажимная резьбовая втулка выполнены из стали 40X13.In addition, the valve block body, threaded sleeve, emphasis, and pressure threaded sleeve are made of 40X13 steel.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - продольный разрез клапана универсального, исходное положение;Figure 1 is a longitudinal section of a universal valve, the initial position;

Фиг.2 - продольный разрез клапана универсального в рабочем режиме;Figure 2 is a longitudinal section of a universal valve in operating mode;

Фиг.3 - продольный разрез клапана универсального в промывочном режиме;Figure 3 is a longitudinal section of a universal valve in flushing mode;

Фиг.4 - вид А;Figure 4 is a view A;

Фиг.5 - сечение Б-Б;5 is a section bB;

Фиг.6 - уплотнительная система;6 is a sealing system;

Фиг.7 - упор;Fig.7 - emphasis;

Фиг.8 - упор, вид сверху.Fig - emphasis, a top view.

Универсальный клапан состоит из цилиндрического корпуса 1 с центральным сквозным отверстием, выполненного с расширяющимся муфтовым концом с внутренней специальной резьбой в верхней части и со специальной наружной резьбой в нижней части. Специальные резьбы служат для встраивания универсального клапана в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ).The universal valve consists of a cylindrical body 1 with a central through hole made with an expanding sleeve end with an internal special thread in the upper part and with a special external thread in the lower part. Special threads are used to embed a universal valve in a tubing string.

В корпусе 1 установлен клапанный блок 2, который поджат сверху резьбовой втулкой 3 с центральным осевым сквозным отверстием, в исходном положении выполняющей для клапанного блока роль упора, а снизу закреплен в корпусе 1 с помощью нажимной резьбовой втулки 4.In the housing 1, a valve block 2 is installed, which is pushed from above by a threaded sleeve 3 with a central axial through hole, which in the initial position plays the role of a stop for the valve block, and is fixed in the housing 1 by a threaded sleeve 4 from the bottom.

Клапанный блок 2 состоит из корпуса 5, запорного элемента в виде шарика 6, упора 7 в виде гильзы с нижним фланцем 8.The valve block 2 consists of a housing 5, a locking element in the form of a ball 6, a stop 7 in the form of a sleeve with a lower flange 8.

Корпус 5 выполнен со сквозным внутренним ступенчатым осевым отверстием, на верхнем участке 9 которого выполнена кольцевая проточка 10, в нижней части которой расположено седло 11, внутри ее расположен с возможностью вертикального перемещения запорный элемент в виде шарика 6, в зоне расположения проточки 10 в стенке корпуса 5 выполнены глухие продольные пазы 12, равномерно расположенные по окружности, позволяющие увеличить внутреннюю полость проточной части клапанного блока.The housing 5 is made with a through internal stepped axial hole, on the upper portion 9 of which an annular groove 10 is made, in the lower part of which a saddle 11 is located, inside it there is a vertical locking element in the form of a ball 6, in the area of the groove 10 in the wall of the housing 5, blind longitudinal grooves 12 are made, evenly spaced around the circumference, allowing to increase the internal cavity of the flow part of the valve block.

Нижний участок 13 взаимодействует с наружной цилиндрической поверхностью 14 упора 7.The lower section 13 interacts with the outer cylindrical surface 14 of the stop 7.

Корпус 5 имеет возможность скольжения в сквозном отверстии резьбовой втулки 3, центральном сквозном отверстии корпуса 1 и по наружной цилиндрической поверхности 14 упора 7 вдоль вертикальной оси. Наружная цилиндрическая поверхность 14 переходит в конусную поверхность 15, заканчивающуюся цилиндрическим наконечником 16 с нажимным сферическим торцом 17, периодически контактирующим с шариком 6. Между нижним торцем корпуса 5 клапанного блока 2 и нижним фланцем 8 упора 7 установлена пружина сжатия 18, предварительно сжатая усилием, величина которого определяется рабочим давлением, т.е. давлением столба жидкости в вертикальном трубопроводе.The housing 5 has the possibility of sliding in the through hole of the threaded sleeve 3, the Central through hole of the housing 1 and on the outer cylindrical surface 14 of the stop 7 along the vertical axis. The outer cylindrical surface 14 passes into a conical surface 15, ending with a cylindrical tip 16 with a pressure spherical end 17, periodically in contact with the ball 6. Between the lower end of the housing 5 of the valve block 2 and the lower flange 8 of the stop 7 is installed compression spring 18, pre-compressed by force, value which is determined by the working pressure, i.e. the pressure of a liquid column in a vertical pipeline.

Для уменьшения поверхности трения на наружной цилиндрической поверхности корпуса 5 расположены два буртика 19, в которых выполнены кольцевые канавки для установки в них разрезных втулок 20, состоящих из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой, установленных таким образом, что между поверхностью центрального сквозного отверстия корпуса 1 и наружной цилиндрической поверхностью корпуса 5 клапанного блока 2 образуется небольшой зазор.To reduce the friction surface on the outer cylindrical surface of the housing 5 there are two flanges 19, in which annular grooves are made for installing split sleeves 20 in them, consisting of fluoropolymer filled with 40-60% bronze, installed in such a way that between the surface of the central through hole the housing 1 and the outer cylindrical surface of the housing 5 of the valve block 2, a small gap is formed.

На боковой поверхности центрального осевого сквозного отверстия резьбовой втулки 3 выполнена кольцевая канавка для установки уплотнительной системы 21, состоящей из двух компонентов - эластичного элемента 22 из фторкаучуковой резины, обладающей термической стабильностью и устойчивостью к набуханию в минеральных маслах и смазках, алифатических и ароматических углеводородах, и двух неэластичных опорных колец 23 из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой.An annular groove is made on the lateral surface of the central axial through hole of the threaded sleeve 3 for installing the sealing system 21, which consists of two components - an elastic element 22 of fluororubber rubber, which has thermal stability and resistance to swelling in mineral oils and lubricants, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and two inelastic support rings 23 made of fluoroplastic, 40-60% filled with bronze.

На наружной поверхности фланца 8 упора 7 в кольцевой проточке установлено кольцевое уплотнение 24. Уплотнение 25 установлено в кольцевой канавке нижнего участка 12 корпуса 5. Полость, в которой расположена пружина 18, является герметичной.On the outer surface of the flange 8 of the stop 7, an annular seal 24 is installed in the annular groove 24. The seal 25 is installed in the annular groove of the lower section 12 of the housing 5. The cavity in which the spring 18 is located is sealed.

Внутри упора 7 выполнено глухое отверстие, заканчивающееся сферической поверхностью, являющееся каналом 26 для прохода рабочей жидкости.Inside the stop 7 a blind hole is made, ending with a spherical surface, which is a channel 26 for the passage of the working fluid.

Выходное отверстие канала 26 для прохода рабочей жидкости образовано следующим образом: в верхней части наружной цилиндрической поверхности 14 и нижней части конусной поверхности 15 сняты равномерно расположенные три лыски 27, глубина и вертикальный размер которых выбраны таким образом, что в стенке упорной гильзы образуются продольные сквозные пазы 28 для уменьшения гидродинамического сопротивления жидкости за счет получения более оптимального сечения выходного отверстия канала 26 для прохода рабочей жидкости, образованного пазами 28, дополнительно параллельно граням лысок 27 в конусной поверхности 15 выполнены продольные прямоугольные пазы 29.The outlet of the channel 26 for the passage of the working fluid is formed as follows: in the upper part of the outer cylindrical surface 14 and the lower part of the conical surface 15, uniformly spaced three flats 27 are taken, the depth and vertical size of which are selected so that longitudinal through grooves are formed in the wall of the thrust sleeve 28 to reduce the hydrodynamic resistance of the liquid by obtaining a more optimal section of the outlet of the channel 26 for the passage of the working fluid formed by the grooves 28, to olnitelno faces parallel flats 27 in the conical surface 15 are rectangular longitudinal grooves 29.

Клапанный блок 2, резьбовая втулка 3, упор 7, нажимная резьбовая втулка 4 выполнены из стали 40X13.The valve block 2, the threaded sleeve 3, the stop 7, the pressure threaded sleeve 4 are made of steel 40X13.

Способ эксплуатации скважины заключается в следующем.The method of operating the well is as follows.

Универсальный клапан предварительно настраивают на определенные для данной скважины параметры давления:The universal valve is pre-configured for pressure parameters defined for a given well:

Р_раб - давление удержания столба жидкости в НКТ;P _slave - pressure retention of the liquid column in the tubing;

Р_откр. - давление открытия клапана для режима промывки.R _open - valve opening pressure for flushing mode.

Эксплуатация скважины осуществляется в непрерывном режиме. Колонну НКТ с установленными универсальным клапаном, предварительно настроенным на определенные для данной скважины параметры давления, ЭЦН с входным модулем, с расположенным ниже электродвигателем с гидрозащитой опускают на оптимальный для добычи участок ствола скважины, при этом универсальный клапан находится в закрытом положении, и для предотвращения его самопроизвольного открывания внутрь колонны заливают расчетное количество жидкости, например пластовой жидкости, которая прижимает шарик 6 к седлу 11.The well is operated continuously. The tubing string with a universal valve installed, pre-configured for pressure parameters specific for a given well, an ESP with an input module, with a hydraulic motor located below, is lowered to the optimal section of the wellbore for production, while the universal valve is in the closed position and to prevent it spontaneous opening inside the column pour the calculated amount of fluid, such as formation fluid, which presses the ball 6 to the seat 11.

При этом универсальный клапан работает как обратный клапан, предохраняя ЭЦН от давления столба жидкости в трубопроводной трассе, а полость, расположенная в НКТ выше клапана, и полость, расположенная в НКТ ниже клапана, разделены, а между торцевой сферической поверхностью 17 и нижней точкой шарика 6 сохраняется гарантированный зазор К, пружина 18 предварительно сжата.In this case, the universal valve works as a non-return valve, protecting the ESP from the pressure of the liquid column in the pipeline route, and the cavity located in the tubing above the valve and the cavity located in the tubing below the valve are separated, and between the end spherical surface 17 and the lower point of the ball 6 the guaranteed clearance K is maintained, the spring 18 is pre-compressed.

Затем запускают электродвигатель и начинают эксплуатацию скважины, при этом откачиваемый продукт под рабочим давлением подается в колонну НКТ снизу, поступает в канал для прохода рабочей жидкости 26 упора 7, проходит через канал, образованный продольными сквозными пазами 28 и продольными прямоугольными пазами 29, шарик 6 занимает крайнее верхнее положение в кольцевой проточке 10, открывая полость, образованную продольными пазами 12 для прохода откачиваемого продукта, который затем поступает на устье скважины.Then the electric motor is started and the well begins to operate, while the pumped-out product under working pressure is supplied to the tubing string from below, enters the channel for the passage of the working fluid 26 of the stop 7, passes through the channel formed by longitudinal through grooves 28 and longitudinal rectangular grooves 29, ball 6 occupies the extreme upper position in the annular groove 10, opening the cavity formed by the longitudinal grooves 12 for the passage of the pumped product, which then enters the wellhead.

От присутствия асфальтенов, парафинов, механических примесей выносимых пород и других твердых включений на рабочих органах ЭЦН и на стенках НКТ постепенно образуются отложения. Насос в этом случае начинает подклинивать, при этом на пульте управления датчиками регистрируется повышение мощности двигателя, а производительность падает.Deposits are gradually formed from the presence of asphaltenes, paraffins, mechanical impurities of the rocks and other solid inclusions on the working bodies of the ESP and on the walls of the tubing. In this case, the pump begins to wedge, while an increase in engine power is recorded on the sensor control panel, and productivity decreases.

Электродвигатель останавливают, прекращается закачка продукта, при этом запорный элемент универсального клапана в виде шарика 6 под действием столба жидкости в НКТ, расположенного выше клапана, и собственного веса опускается, закрывает отверстие седла 11 и универсальный клапан работает как обратный клапан, предохраняя ЭЦН от давления столба жидкости в трубопроводной трассе. При этом полость, расположенная выше клапана, и полость, расположенная ниже клапана, разделены, между нажимным торцом 17 и нижней точкой шарика 6 сохраняется гарантированный зазор К, универсальный клапан удерживает столб жидкости в НКТ до устья и не дает жидкости уйти в пласт.The electric motor is stopped, the product is stopped pumping, while the locking element of the universal valve in the form of a ball 6 is lowered by the action of a column of liquid in the tubing located above the valve and closes its own weight, closes the seat hole 11 and the universal valve works as a non-return valve, protecting the ESP from column pressure liquids in the pipeline route. In this case, the cavity located above the valve and the cavity located below the valve are separated, a guaranteed clearance K is maintained between the pressure end 17 and the lower point of the ball 6, the universal valve holds the liquid column in the tubing to the mouth and prevents the liquid from entering the formation.

Затем непосредственно с устья скважины в импульсно-микроударном циклическом режиме обратным током через НКТ начинают нагнетать технологическую промывочную жидкость, например горячую нефть, слабокислые растворы.Then, directly from the wellhead in a pulsed micro-shock cyclic mode, a technological flushing fluid, for example, hot oil, slightly acidic solutions, is pumped back through the tubing with reverse current.

Когда давление промывочной жидкости достигает значения Р_откр. - давления открытия клапана для режима промывки, корпус 5 клапанного блока 2 сдвигается вниз сначала на величину зазора К, преодолевая усилие пружины сжатия 18, при этом корпус 5 скользит в центральном сквозном отверстии резьбовой втулки 3, его нижний участок 13 скользит вдоль наружной цилиндрической поверхности 14 упора 7, кольца 20 скользят вдоль центрального сквозного отверстия корпуса 1, а запорный элемент в виде шарика 6 входит в контакт с нажимным торцом 17. Применение разрезных втулок 20, состоящих из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой, позволяет улучшить характеристики скольжения и износостойкости. Уплотнительная система 21 герметизирует полость, образовавшуюся между нижним торцем резьбовой втулки 3 и наружной кольцевой торцевой поверхностью корпуса 5 клапанного блока 2. Корпус 5 продолжает движение вниз. Нажимной сферический торец 17 отрывает шарик 6 от седла 11, при этом образуется кольцевой зазор, в который устремляется промывочная жидкость, импульсно подаваемая плунжерным (поршневым) насосом агрегата (на чертежах не обозначен).When the pressure of the flushing fluid reaches a value of P _open . - the opening pressure of the valve for the washing mode, the valve body 5 of the valve block 2 first moves down by the amount of the gap K, overcoming the force of the compression spring 18, while the housing 5 slides in the central through hole of the threaded sleeve 3, its lower section 13 slides along the outer cylindrical surface 14 stop 7, rings 20 slide along the central through hole of the housing 1, and the locking element in the form of a ball 6 comes into contact with the pressure end 17. The use of split sleeves 20, consisting of fluoroplastic, filled with 40-60% bronze, allows to improve the sliding characteristics and wear resistance. The sealing system 21 seals the cavity formed between the lower end of the threaded sleeve 3 and the outer annular end surface of the housing 5 of the valve block 2. The housing 5 continues to move down. The pressure spherical end face 17 tears off the ball 6 from the seat 11, and an annular gap is formed into which the flushing fluid rushes, impulse supplied by the unit's plunger (piston) pump (not indicated in the drawings).

Корпус 5 продолжает движение вниз, цилиндрический наконечник 16 нажимным сферическим торцом 17 толкает шарик 6 вдоль кольцевой проточки 10 до крайнего верхнего положения, увеличивается пространство для прохода промывочной жидкости, которая, проходя через равномерно расположенные продольные пазы 12 и проходной канал, образованный пазами 28 и 29, попадает непосредственно в полость ЭЦН, затем во входной модуль, очищая его, при этом датчиками на пульте управления регистрируется обратное турбинное вращение вала электродвигателя. Снижают давление подачи промывочной жидкости, при этом корпус 5 начинает подниматься вверх и возвращается в исходное положение, а шарик 6 под собственным весом начинает опускаться вниз в седло 11, при этом резко уменьшается проходное сечение для тока промывочной жидкости, как только шарик 6 коснулся седла 11 датчики на пульте управления регистрируют остановку вала двигателя. Затем цикл повторяется - начинают нагнетать технологическую промывочную жидкость, давление в НКТ резко поднимается до величины открытия и корпус 5 клапанного блока 2 начинает снова опускаться. Циклы будут повторяться до полной очистки внутренних полостей ЭЦН. Универсальный клапан является эффективным механизмом для проведения промывочных работ скважинного оборудования обратным током через НКТ, с помощью клапана можно проверить герметичность НКТ.The housing 5 continues to move downward, the cylindrical tip 16 presses the ball 6 along the annular groove 10 to the extreme upper position, the space for the passage of the washing liquid, which, passing through the evenly spaced longitudinal grooves 12 and the passage channel formed by the grooves 28 and 29, increases , enters directly into the cavity of the ESP, then into the input module, cleaning it, while the sensors on the control panel register the reverse turbine rotation of the motor shaft. The supply pressure of the flushing fluid is reduced, while the housing 5 starts to rise up and returns to its original position, and the ball 6 starts to fall down into the seat 11 under its own weight, while the flow cross section for the flushing fluid current sharply decreases as soon as the ball 6 touches the seat 11 sensors on the control panel record the stop of the motor shaft. Then the cycle repeats - the technological flushing fluid begins to be pumped, the pressure in the tubing rises sharply to the opening value and the valve block 2 body 5 begins to lower again. The cycles will be repeated until the internal cavities of the ESP are completely cleaned. The universal valve is an effective mechanism for flushing downhole equipment with reverse current through the tubing, using the valve you can check the tightness of the tubing.

Данные решения позволяют решить целый ряд задач, связанных с обеспечением более надежной, устойчивой, стабильной работы клапана.These solutions allow us to solve a number of problems associated with ensuring a more reliable, stable, stable operation of the valve.

1. Изготовление клапанного блока, резьбовой втулки, упорной гильзы, нажимной резьбовой втулки из стали 40X13 позволяет избежать коррозии и повысить долговечность, что соответствует самым высоким требованиям по защите ответственных металлических деталей от коррозии.1. The manufacture of the valve block, threaded sleeve, thrust sleeve, pressure threaded sleeve of 40X13 steel allows to avoid corrosion and increase durability, which meets the highest requirements for the protection of critical metal parts from corrosion.

2. Применение разрезных втулок, состоящих из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой, позволяет уменьшить потери на трение и снизить износ рабочих поверхностей корпуса и клапанного блока, предотвратить перекос, избежать заклинивания.2. The use of split bushings consisting of fluoropolymer filled with 40-60% bronze allows to reduce friction losses and reduce wear of the working surfaces of the housing and valve block, prevent distortion, and avoid jamming.

3. Установка уплотнительной системы, состоящей из двух компонентов - эластичного элемента из фторкаучуковой резины, обладающей термической стабильностью и устойчивостью к набуханию в минеральных маслах и смазках, алифатических и ароматических углеводородах, и двух неэластичных разрезных опорных колец из фторопласта, наполненного на 40-60% бронзой, между клапанным блоком и резьбовой втулкой с одной стороны и установка кольцевого уплотнения между клапанным блоком и основанием упорной гильзы позволяет защитить полость, в которой установлена пружина от асфальто-смоло-парафиновых отложений.3. Installation of a sealing system consisting of two components - an elastic element made of fluororubber rubber with thermal stability and resistance to swelling in mineral oils and lubricants, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and two inelastic split support rings made of fluoroplastic, 40-60% filled bronze between the valve block and the threaded sleeve on one side and the installation of an o-ring between the valve block and the base of the thrust sleeve allows you to protect the cavity in which and the spring of asphalt-resin-paraffin deposits.

4. Геометрия продольных сквозных пазов в сочетании с продольными прямоугольными пазами упора обеспечивает уменьшение гидродинамического сопротивления при проходе скважинной жидкости во внутренние полости клапана и уменьшение накопления отложений.4. The geometry of the longitudinal through grooves in combination with the longitudinal rectangular grooves of the stop provides a decrease in hydrodynamic resistance during the passage of the borehole fluid into the internal cavities of the valve and a decrease in the accumulation of deposits.

5. Уплотнительные системы обеспечивают более надежную герметичность подвижных элементов, что позволяет использовать данную конструкцию в экстремальных условиях и большой глубине до 5000 м.5. Sealing systems provide a more reliable tightness of moving elements, which allows you to use this design in extreme conditions and a large depth of up to 5000 m

Claims

1. A universal valve containing a valve block located in a hollow cylindrical body, preloaded by a threaded sleeve, which can slide in its through hole and the housing along the vertical axis, a ball-shaped locking element located in the annular groove of the valve block body, seat, spring, stop with through holes, the pressure spherical end of which in the initial position is located with a guaranteed clearance with respect to the ball, characterized in that in the wall of the valve block body in the location zone An annular groove is made of hollow longitudinal grooves uniformly spaced around the circumference, allowing to increase the internal cavity of the flowing part, on the outer cylindrical surface of the valve block body there are two flanges in which annular grooves are made for installing split bushings installed in such a way that between the surface the central through hole of the valve body and the outer cylindrical surface of the valve block body, a gap is formed on the side surface of the center An axial through hole of the threaded sleeve is provided with an annular groove for installing a sealing system consisting of two components - an elastic element and two inelastic split support rings, a channel for the passage of working fluid with an outlet is made inside the stop, the spring is precompressed by force, the value of which is determined by the working pressure , which is the pressure of a liquid column in a vertical pipe, and is located in an airtight cavity.

2. The universal valve according to claim 1, characterized in that the split sleeves located in the annular grooves of the beads consist of a fluoroplastic filled with 40-60% bronze.

3. The universal valve according to claim 1, characterized in that the elastic element of the sealing system is made of fluororubber rubber having thermal stability and resistance to swelling in mineral oils and lubricants, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and inelastic split support rings are made of fluoroplastic filled 40-60% bronze.

4. The universal valve according to claim 1, characterized in that the outlet of the channel for the passage of the working fluid is formed by evenly spaced flats, the depth and vertical size of which are selected so that longitudinal through grooves are formed in the stop wall to reduce fluid hydrodynamic resistance by obtaining more optimal section of the passage channel formed by the grooves, additionally parallel to the faces of the flats in the conical surface, longitudinal rectangular grooves are made.

5. The universal valve according to claim 1, characterized in that the valve block body, the threaded sleeve, the stop, the threaded pressure sleeve are made of 40X13 steel.