RU2559906C1

RU2559906C1 - Cut-off valve

Info

Publication number: RU2559906C1
Application number: RU2014135651/06A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Михаил Викторович Швецов; Шамиль Мансурович Талыпов; Александр Николаевич Меньшаев; Константин Юрьевич Маякин; Венера Владимировна Нуриева; Ринат Равильевич Гареев; Евгений Валерьевич Ульянов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: cut-off valve is comprised of a body, bottom with an opening, oil drain union, gas emission union, permeable membrane, spherical floats connected one on top of the other with lower rod at the lower float placed so that it may move in the opening of permeable membrane and the upper rod at the upper float installed at cardan drive and equipped with toroidal sealing with potential contact with a saddle placed at the gas emission union. At distance from the saddle there is a fixed plate with the central opening and cup-type seal contacting the upper rod. The oil drain union is placed in the body at the level of the lower float. The floats are placed in the body centre.

EFFECT: increasing operational reliability due to excluded entrainment loss of oil with gas.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при сепарации газа и нефти в условиях промысла.The invention relates to the oil industry and may find application in the separation of gas and oil in the field.

Известен защитный клапан, содержащий корпус с входной и выходной полостями и втулочный затвор в виде поршня с седлом, причем во входной полости имеется сопло с радиальными каналами в его наименьшем проходном сечении (патент РФ № 2101596, кл. F16K 23/00 опубл. 10.01.1998).Known protective valve containing a housing with an inlet and outlet cavities and a sleeve lock in the form of a piston with a seat, and in the inlet cavity there is a nozzle with radial channels in its smallest flow area (RF patent No. 2101596, CL F16K 23/00 publ. 10.01. 1998).

Данный защитный клапан устанавливается в линии сброса жидкости из сепаратора и прекращает сброс после полного освобождения сепаратора от жидкости. Он надежно защищает потребителя жидких фракций от попадания сжимаемой среды (газа), но совершенно не выполняет обратной функции - защиты от попадания жидкой среды потребителям газа.This safety valve is installed in the liquid discharge line from the separator and stops the discharge after the separator is completely free of liquid. It reliably protects the consumer of liquid fractions from the ingress of a compressible medium (gas), but does not fulfill the inverse function at all - protection against ingress of a liquid medium to gas consumers.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является клапан-отсекатель, содержащий корпус с входной, выходной и торцевой полостями, подпружиненный в направлении от седла подвижный втулочный затвор, пружинную камеру и взаимодействующий с ней клапан управления, в торце подвижного втулочного затвора выполнен штуцер, а выходная полость снабжена отверстием для взаимодействия с пружинной камерой через клапан управления (патент РФ № 2360172, кл. F16K 17/22, опубл. 27.06.2009 - прототип).Closest to the proposed invention by technical essence is a shut-off valve comprising a housing with an inlet, outlet and end cavities, a movable sleeve shutter spring-loaded in the direction from the saddle, a spring chamber and a control valve interacting with it, a fitting is made at the end of the movable sleeve shutter, and the outlet cavity is provided with an opening for interaction with the spring chamber through the control valve (RF patent No. 2360172, class F16K 17/22, publ. 06/27/2009 - prototype).

Известный клапан-отсекатель автоматически срабатывает при смене среды сжимаемой на несжимаемую, но не обеспечивает отсутствия уноса жидкой среды - нефти в газовую линию.The well-known shut-off valve is automatically activated when the medium is compressed compressible to incompressible, but does not ensure the absence of entrainment of the liquid medium - oil in the gas line.

В предложенном изобретении решается задача исключения уноса нефти вместе с газом.The proposed invention solves the problem of eliminating the entrainment of oil along with gas.

Задача решается клапаном-отсекателем, включающим корпус, днище с отверстием, сливной штуцер нефти, штуцер выхода газа, проницаемую перегородку, соединенные один над другим поплавки сферической формы с нижним штоком на нижнем поплавке, расположенным с возможностью перемещения в отверстии проницаемой перегородки, с верхним штоком на верхнем поплавке, установленным на карданной передаче и снабженным тороидальным уплотнением с возможностью контакта с седлом, размещенным на штуцере выхода газа, седло снабжено пластиной, закрепленной на расстоянии от седла, с центральным отверстием и манжетой, контактирующей с верхним штоком, при этом сливной штуцер нефти расположен в корпусе на уровне нижнего поплавка, а поплавки расположены по центру корпуса. The problem is solved by a shut-off valve, comprising a housing, a bottom with an opening, an oil drain fitting, a gas outlet fitting, a permeable baffle, spherical-shaped floats connected one above the other with a lower rod on the lower float, which can be moved in the hole of the permeable baffle, with the upper rod on the upper float mounted on the cardan gear and equipped with a toroidal seal with the possibility of contact with the seat located on the gas outlet fitting, the seat is equipped with a plate mounted on standing from the seat, with a central hole and collar in contact with the upper rod, wherein the oil drain fitting disposed in the housing at the bottom of the float, as floats located in the center of the housing.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

После сепарации нефти на нефтепромысле нефтяной газ содержит большое количество микроскопических капель нефти, обычно уносимых с газом в газопровод. В результате нефть выделяется в газопроводе, создает дополнительные сопротивления потоку газа и приводит к необходимости проведения мероприятий по удалению нефти из газопровода. Существующие технические решения не в полной мере обеспечивают отделение нефти от сепарированного газа. В предложенном изобетении решается задача исключения уноса нефти потоком газа после сепарации в условиях нефтепромысла. Задача решается применением предложенного клапана-отсекателя.After oil is separated in an oil field, petroleum gas contains a large number of microscopic droplets of oil, usually carried away with gas into the gas pipeline. As a result, oil is released in the gas pipeline, creates additional resistance to gas flow and leads to the need for measures to remove oil from the gas pipeline. Existing technical solutions do not fully ensure the separation of oil from the separated gas. The proposed invention solves the problem of eliminating the entrainment of oil by a gas stream after separation in an oil field. The problem is solved by using the proposed shutoff valve.

На фиг. 1, 2 и 3 представлен предложенный клапан-отсекатель.In FIG. 1, 2 and 3 presents the proposed shut-off valve.

Клапан-отсекатель включает: 1 - корпус, 2 - днище, 3 - отверстие, 4 - сливной штуцер нефти, 5 - штуцер выхода газа, 6 - проницаемая перегородка, 7 - нижний поплавок, 8 - верхний поплавок, 9 - нижний шток, 10 - отверстие в проницаемой перегородке 6, 11 - верхний шток, 12 - карданная передача, 13 - тороидальное уплотнение, 14 - седло, 15 - пластина, 16 - центральное отверстие, 17 - манжета, 18 - стержни для соединения поплавков 7 и 8, 19 - стержни для соединения седла 14 и пластины 15.The shutoff valve includes: 1 - body, 2 - bottom, 3 - hole, 4 - oil drain fitting, 5 - gas outlet fitting, 6 - permeable baffle, 7 - lower float, 8 - upper float, 9 - lower rod, 10 - the hole in the permeable partition 6, 11 - the upper rod, 12 - the cardan gear, 13 - the toroidal seal, 14 - the seat, 15 - the plate, 16 - the central hole, 17 - the cuff, 18 - rods for connecting the floats 7 and 8, 19 - rods for connecting the saddle 14 and the plate 15.

Клапан-отсекатель работает следующим образом.The shut-off valve operates as follows.

Газ с частицами нефти после сепарации поступает отверстие 3 днища 2 корпуса 1, заполняет объем под проницаемой перегородкой 6. На выходе из отверстия 3 днища 2 скорость потока газа уменьшается. Далее газ проходит в зазоре между корпусом 1 и проницаемой перегородкой 6. При этом скорость потока газа возрастает. Затем газ проходит вдоль нижнего 7 и верхнего 8 поплавка. При этом в местах малых расстояний между поплавками 7 и 8 и корпусом 1 скорость потока газа увеличивается, а в местах отсутствия поплавков 7 и 8 скорость потока газа уменьшается.Gas with oil particles after separation, the opening 3 of the bottom 2 of the housing 1 enters, fills the volume under the permeable partition 6. At the outlet of the hole 3 of the bottom 2, the gas flow rate decreases. Further, the gas passes in the gap between the housing 1 and the permeable partition 6. In this case, the gas flow rate increases. Then the gas passes along the bottom 7 and top 8 of the float. Moreover, in places of small distances between the floats 7 and 8 and the housing 1, the gas flow rate increases, and in the absence of floats 7 and 8, the gas flow rate decreases.

Изменение направления и скорости потока газа приводит к выделению из газа остатков нефти и ее оседание на проницаемой перегородке 6. При превышении уровня нефти уровня сливного штуцера нефти 4 поплавки 7 и 8 поднимаются вверх, верхний шток 11 на верхнем поплавке 8 поджимает тороидальное уплотнение 13 к седлу 14 и перекрывает штуцер выхода газа 5. Газ перестает выходить из корпуса 1. В то же время нефть вытекает в сливной штуцер нефти 4, уровень нефти снижается, поплавки 7 и 8 опускаются вниз, верхний шток 11 на верхнем поплавке 8 отжимает тороидальное уплотнение 13 от седла 14 и открывает штуцер выхода газа 5. Газ начинает выходить из корпуса 1.A change in the direction and speed of the gas flow leads to the release of oil residues from the gas and its subsidence on the permeable partition 6. When the oil level of the oil drain nozzle exceeds 4, the floats 7 and 8 rise up, the upper rod 11 on the upper float 8 draws the toroidal seal 13 to the seat 14 and shuts off the gas outlet 5. Gas stops flowing out of the housing 1. At the same time, oil flows into the oil drain 4, oil level decreases, floats 7 and 8 drop down, the upper rod 11 on the upper float 8 wring out the toroidal the seal 13 from the seat 14 and opens the gas outlet 5. The gas begins to exit the housing 1.

На практике обеспечивается постоянство потока нефти в сливной штуцер нефти 4 и постоянство потока газа в штуцер выхода газа 5 с небольшими колебаниями уровня поплавков 7 и 8.In practice, the constancy of the oil flow into the oil drain pipe 4 is ensured and the gas flow into the gas outlet pipe 5 is constant, with small fluctuations in the level of floats 7 and 8.

Нижний шток 9 на нижнем поплавке 7, расположенный с возможностью перемещения в отверстии 10 проницаемой перегородки 6, удерживает от смещения в строну от центра корпуса 1 нижний поплавок 7. Верхний шток 11 на верхнем поплавке 8, расположенный в манжете 17 центрального отверстия 16 пластины 15, закрепленной на расстоянии от седла 14, удерживает от смещения в строну от центра корпуса 1 верхний поплавок 8. В то же время карданная передача 12, на которой установлен верхний шток 11, и тороидальное уплотнение 13 обеспечивают контакт тороидального уплотнения 13 с седлом 14 при практически любом изменении положения поплавков 7 и 8 относительно центра корпуса 1.The lower rod 9 on the lower float 7, which can be moved in the hole 10 of the permeable septum 6, keeps the lower float 7. The upper rod 11 on the upper float 8, located in the cuff 17 of the central hole 16 of the plate 15, fixed at a distance from the seat 14, prevents the upper float 8 from shifting in a side from the center of the housing 1. At the same time, the cardan drive 12 on which the upper rod 11 is mounted and the toroidal seal 13 provide contact of the toroidal seal 13 with a saddle 14 with almost any change in the position of the floats 7 and 8 relative to the center of the housing 1.

Стержни 18 жестко соединяют поплавки 7 и 8, стержни 19 жестко соединяют седло 14 и пластину 15.The rods 18 rigidly connect the floats 7 and 8, the rods 19 rigidly connect the saddle 14 and the plate 15.

В результате применения предложенного клапана-отсекателя удастся избежать уноса нефти с газом.As a result of the application of the proposed shut-off valve, it will be possible to avoid entrainment of oil and gas.

Claims

The shut-off valve includes a housing, a bottom with an opening, an oil drain fitting, a gas outlet fitting, a permeable baffle, spherical-shaped floats connected one above the other with a lower rod on the lower float, which can be moved in the hole of the permeable partition, with the upper rod on the upper float mounted on a cardan gear and equipped with a toroidal seal with the possibility of contact with the seat located on the gas outlet fitting, the seat is equipped with a plate fixed at a distance from the seat, with tral bore and the collar, contacting the upper rod, wherein the oil drain fitting disposed in the housing at the bottom of the float, as floats located in the center of the housing.