RU2606471C1 - Quick-detachable wellhead check valve - Google Patents
Quick-detachable wellhead check valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606471C1 RU2606471C1 RU2015142889A RU2015142889A RU2606471C1 RU 2606471 C1 RU2606471 C1 RU 2606471C1 RU 2015142889 A RU2015142889 A RU 2015142889A RU 2015142889 A RU2015142889 A RU 2015142889A RU 2606471 C1 RU2606471 C1 RU 2606471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- screwdriver
- cavity
- valve according
- gas
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 238000012550 audit Methods 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/04—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls
- F16K15/044—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls spring-loaded
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Check Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано в манифольде добычной устьевой арматуры, для перепуска среды из затрубного пространства в рабочее пространство и предотвращения перетоков добываемой среды в затрубье. The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the manifold of mining wellhead fittings, for bypassing the medium from the annulus to the working space and preventing overflow of the produced medium in the annulus.
Несмотря на простоту конструкции устьевых клапанов, потери в добыче нефти, из-за выхода из строя обратного клапана, механического износа пружины, замерзания седла и шарика, выхода из строя стандартного пробоотборника из-за износа уплотнительной поверхности, например, только на Ем-Ёговской площади, из-за 600 остановок скважин для профилактических и ремонтных работ на обратных клапанах и пробоотборниках, за год составили 200 т нефти, а потери в УНПА Север-Талинка, при 450 остановках соответственно 50 т нефти. Кроме того, при обслуживании обратных клапанов пробоотборников неизбежно происходит утечка нефти, приводящая к загрязнению окружающей среды.Despite the simplicity of the design of wellhead valves, losses in oil production due to failure of the check valve, mechanical wear of the spring, freezing of the seat and ball, failure of the standard sampler due to wear of the sealing surface, for example, only on Em-Yegovskaya , due to 600 shutdowns of wells for preventive and repair work on non-return valves and samplers, they amounted to 200 tons of oil per year, and losses in the UNPA Sever-Talinka, at 450 stops, respectively, 50 tons of oil. In addition, when servicing the check valves of the samplers, an oil leak will inevitably occur, leading to environmental pollution.
Известен «Обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины» по патенту RU2367775 от 18.06.2008, Опубликовано: 20.09.2009, МПК E21B34/02, E21B33/03, включающтй полый корпус, оснащенный подводящим патрубком основного компонента - пластового флюида, преимущественно нефти, нефтегазовой смеси и подводящим патрубком сбрасываемого компонента, преимущественно затрубного газа, а также отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, смонтированный в корпусе обратного клапана внутренний блок с корпусом в виде стакана с по меньшей мере одним отверстием или каналом в его боковой стенке для отвода затрубного газа, установленный под углом к вектору потока пластового флюида и пересекающий его с образованием при этом с внутренней поверхностью стенок корпуса обратного клапана кольцевой полости, сообщающей по пластовому флюиду подводящий и отводящий патрубки, при этом обратный клапан также включает по меньшей мере один размещенный в стакане запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части и разделяющий его полость на входную перед запорным органом и рабочую за запорным органом по направлению потока затрубного газа, сообщенную с потоком пластового флюида через упомянутое отверстие или канал в боковой стенке стакана, расположенные в объемном радианном секторе угла видения упомянутой стенки из осевой точки поперечного сечения выходного устья отводящего патрубка смеси пластового флюида и затрубного газа, причем запорный орган смонтирован в стакане, по меньшей мере, с контурным опиранием его неподвижной части на упомянутую боковую стенку стакана внутреннего блока обратного клапана; подвижная часть запорного органа обратного клапана выполнена в виде подпружиненной тарели, а неподвижная его часть - в виде седла, при этом тарель снабжена с тыльной стороны пропущенным через седло стволовым направляющим элементом, внешний торец которого экспонирован на пропускное сечение подводящего патрубка сбросового компонента с возможностью восприятия, передачи на тарель напора сбрасываемого компонента и открывания тарели избыточным давлением последнего.The well-known "Wellhead check valve for oil, oil and gas wells" according to patent RU2367775 dated 06/18/2008, Published: 09/20/2009, IPC E21B34 / 02, E21B33 / 03, including a hollow body equipped with a supply pipe for the main component - formation fluid, mainly oil, oil and gas mixture and the supply pipe of the discharged component, mainly annular gas, as well as the discharge pipe for the mixture of the main and discharge components, an indoor unit mounted in the check valve body with a body in the form of a glass with at least one m hole or channel in its side wall for annular gas removal, mounted at an angle to the reservoir fluid flow vector and intersecting it with the formation of an annular cavity with the inner surface of the check valve body walls, communicating inlet and outlet pipes through the reservoir fluid, while the valve also includes at least one locking element located in the glass, having a movable and fixed part and dividing its cavity into the inlet in front of the locking element and the working one behind the locking element annually in the direction of the annular gas flow, in communication with the flow of formation fluid through the said hole or channel in the side wall of the glass, located in the radial volume sector of the viewing angle of the said wall from the axial point of the cross section of the outlet mouth of the outlet pipe of the mixture of reservoir fluid and annular gas, and the shutoff member mounted in a glass, at least with contour support of its fixed part on said side wall of the glass of the internal block of the non-return valve; the movable part of the check valve shut-off member is made in the form of a spring-loaded plate, and the fixed part is in the form of a saddle, while the plate is equipped with a barrel guiding element passed through the saddle on the back, the outer end of which is exposed to the permeable section of the inlet pipe of the discharge component with the possibility of perception, transferring the pressure of the discharge component to the plate and opening the plate with excess pressure of the latter.
Известен «Обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины» по патенту RU 87206, от 18.06.2008, Опубликовано: 27.09.2009, МПК E21B43/00. содержащий полый корпус, оснащенный подводящим патрубком основного компонента - пластового флюида, преимущественно, нефти, нефтегазовой смеси и подводящим патрубком сбрасываемого компонента, преимущественно, затрубного газа, а также отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, смонтированный в корпусе обратного клапана внутренний блок с корпусом в виде стакана с по меньшей мере одним отверстием или каналом в его боковой стенке для отвода затрубного газа, установленный под углом к вектору потока пластового флюида и пересекающий его с образованием при этом с внутренней поверхностью стенок корпуса обратного клапана кольцевой полости, сообщающей по пластовому флюиду подводящий и отводящий патрубки, при этом обратный клапан также включает по меньшей мере один размещенный в стакане запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части и разделяющий его полость на входную перед запорным органом и рабочую за запорным органом по направлению потока затрубного газа, сообщенную с потоком пластового флюида через упомянутое отверстие или канал в боковой стенке стакана, расположенные в объемном радианном секторе угла видения упомянутой стенки из осевой точки поперечного сечения выходного устья отводящего патрубка смеси пластового флюида и затрубного газа.The well-known "Wellhead check valve for oil, oil and gas wells" according to patent RU 87206, dated 06/18/2008, Published: 09/27/2009, IPC E21B43 / 00. containing a hollow body, equipped with a supply pipe of the main component - formation fluid, mainly oil, oil and gas mixture and a supply pipe of the discharge component, mainly annular gas, as well as a discharge pipe for the mixture of the main and discharge components, an indoor unit with a case mounted in the check valve body in the form of a glass with at least one hole or channel in its side wall for removal of annular gas, mounted at an angle to the reservoir flux flow vector and intersecting it with the formation of an annular cavity with an internal surface of the walls of the check valve body that communicates inlet and outlet pipes through the formation fluid, while the check valve also includes at least one shut-off element located in the glass having a movable and fixed part and separating its cavity at the inlet in front of the shutoff body and the working behind the shutoff body in the direction of the annular gas flow, in communication with the flow of formation fluid through the said hole or channel in the side glass wall located in volumetric radian sector angle of vision of said wall from the axial point of the cross section of the output mouth of the discharge pipe a mixture of formation fluid and gas annulus.
Наиболее близким техническим решением является «Обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины» по патенту RU 2375553 от 18.06.2008, Опубликовано: 10.12.2009, МПК E21B34/02, E21B33/03, содержащий полый корпус, оснащенный подводящим патрубком основного компонента - пластового флюида, преимущественно, нефти, нефтегазовой смеси и подводящим патрубком сбрасываемого компонента, преимущественно, затрубного газа, а также отводящим патрубком смеси основного и сбрасываемого компонентов, смонтированный в корпусе обратного клапана внутренний блок с корпусом в виде стакана с по меньшей мере одним отверстием для отвода затрубного газа, в потоке пластового флюида, с возможностью смывания последним внешней поверхности боковой стенки стакана, при этом, обратный клапан также включает по меньшей мере один размещенный в стакане запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части; внутренний блок смонтирован в корпусе обратного клапана с пересечением его и образованием при этом с внутренней поверхностью стенок корпуса обратного клапана кольцевой полости, сообщающей по пластовому флюиду подводящий и отводящий патрубки; запорный орган смонтирован в стакане внутреннего блока с разделением его полости на входную, перед запорным органом, и рабочую, за запорным органом по направлению потока затрубного газа, сообщенную с потоком пластового флюида через упомянутое отверстие или канал в боковой стенке стакана; запорный орган смонтирован в стакане, по меньшей мере, с контурным опиранием его неподвижной части на боковую стенку стакана внутреннего блока обратного клапана.The closest technical solution is the “Wellhead check valve for oil, oil and gas wells” according to patent RU 2375553 dated 06/18/2008, Published: December 10, 2009, IPC E21B34 / 02, E21B33 / 03, containing a hollow body equipped with a supply pipe for the main component - formation fluid mainly oil, oil and gas mixture and the inlet pipe of the discharged component, mainly annular gas, as well as the discharge pipe of the mixture of the main and discharged components, an indoor unit with a case mounted in the check valve body in the form of a glass with at least one hole for removal of annular gas, in the flow of formation fluid, with the possibility of washing off the outer surface of the side wall of the glass by the latter, while the check valve also includes at least one locking element located in the glass having a movable and fixed parts; the indoor unit is mounted in the check valve body with its intersection and the formation of an annular cavity with the inner surface of the walls of the check valve body, communicating inlet and outlet pipes through the formation fluid; the shut-off element is mounted in the glass of the indoor unit with the separation of its cavity into the inlet, in front of the shut-off element, and the working one, behind the shut-off element in the direction of the annular gas flow, in communication with the reservoir fluid flow through the said hole or channel in the side wall of the glass; the locking element is mounted in the glass, at least with the contour support of its fixed part on the side wall of the glass of the internal block of the non-return valve.
Все вышеописанные конструкции устьевых клапанов не позволяют, при их обслуживании и ремонте, например, из-за механического износа пружин, замерзания клапанной пары, наклепа на рабочих поверхностях, отложения солей и парафина в полостях клапана, нарушения герметичности уплотнительных элементов, работать под давлением в полости корпуса клапана, предполагают остановку скважины, перекрытие задвижек напорной магистрали и магистрали затрубного газа, а также не позволяют производить отбор проб через клапан.All the above-described constructions of wellhead valves do not allow, during their maintenance and repair, for example, due to mechanical wear of the springs, freezing of the valve pair, hardening on the working surfaces, deposits of salts and paraffin in the valve cavities, violation of the tightness of the sealing elements, to work under pressure in the cavities valve bodies suggest shutting down the well, shutting off the valves of the pressure line and annular gas line, and also do not allow sampling through the valve.
При этом подвижная часть запорного органа обратного клапана ближайшего аналога выполнена в виде подпружиненной конусной тарели, а неподвижная часть - в виде конусного седла. Такая конструкция запорного органа хорошо работает на чистом продукте, но из-за большой площади контакта седла и тарели, очень чувствительна к наличию механических примесей, солей, гидратов, а также влиянию отрицательных температур, когда происходит примерзание запорного конусного элемента к седлу.In this case, the movable part of the shutoff member of the non-return valve of the closest analogue is made in the form of a spring-loaded conical plate, and the fixed part - in the form of a conical seat. This design of the locking element works well on a clean product, but due to the large contact area of the seat and plate, it is very sensitive to the presence of mechanical impurities, salts, hydrates, as well as the influence of negative temperatures when the locking cone element freezes to the seat.
Немаловажно, что для разборки клапана и извлечения запорного органа требуется специальный ключ и съемник.It is important that to disassemble the valve and remove the locking element, a special key and a puller are required.
Задачей предлагаемого изобретения является сведение до минимума количество времени на проведение профилактических и ремонтных работ при обслуживании клапанов, под давлением в полости корпуса без остановки скважины, для повышения производительности скважины, а также создание возможности производить отбор проб через клапан.The objective of the invention is to minimize the amount of time for maintenance and repair work when servicing the valves, under pressure in the body cavity without stopping the well, to increase the productivity of the well, as well as creating the ability to take samples through the valve.
Задача решена за счет клапана обратного устьевого быстросъемного, содержащего полый корпус с подводящими патрубками основного компонента и сбрасываемого компонента и отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, в котором размещен, с пересечением его перпендикулярно оси внутренней полости, запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части, отличающийся тем, что запорный орган, открывающий или запирающий сообщение полости с флюидом (нефтью) с полостью с газом из затрубного пространства, выполнен в виде золотника с левой резьбой, образующего с седлом внутреннюю полость, для ввертыша с правой резьбой, и дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина; ввертыш снабжен расположенными диаметрально продольными пропускающими газ пазами и радиально расположенными каналами для автоматического сброса газа; полный корпус выполнен в виде тройника из поковки методом точения с цилиндрической внутренней полостью; клапанная пара ввертыша, седло и шарик выполнены из материала с низкой теплопроводностью, например, керамики; неподвижное седло ввертыша зафиксировано гайкой; ввертыш снабжен теплоизолирующей шайбой; ввертыш снабжен набором регулировочных втулок; установленный на ввертыше стравливающий газ штуцер оснащен запирающим шариком; стравливающий газ штуцер выполнен с возможностью установки в него либо контрольного манометра, либо пробоотборника для взятия проб; герметизация сопрягаемых деталей клапана осуществляется резиновыми кольцами 20, 21, 22, 23, 24 по ГОСТ 18829-73.The problem is solved by a quick-return wellhead valve comprising a hollow body with inlet pipes of the main component and the discharge component and a discharge pipe for the mixture of the main and discharge components in which it is located, with its intersection perpendicular to the axis of the internal cavity, a locking element having a movable and fixed part characterized in that the locking body that opens or closes the communication cavity with the fluid (oil) with the cavity with gas from the annulus is made in the form of gold nickname with a left-hand thread, forming an internal cavity with a saddle, for a screwdriver with a right-hand thread, and an additional locking element, a seat-ball-spring; the screwdriver is equipped with diametrically longitudinal gas-passing grooves and radially arranged channels for automatic gas discharge; the full body is made in the form of a tee from forging by turning method with a cylindrical internal cavity; screwdriver valve pair, seat and ball are made of a material with low thermal conductivity, such as ceramics; the stationary saddle of a screwdriver is fixed with a nut; the screwdriver is equipped with a heat-insulating washer; the screwdriver is equipped with a set of adjusting sleeves; the gas fitting mounted on the top is equipped with a locking ball; the bleed gas fitting is configured to install either a control pressure gauge or a sampler for sampling therein; sealing of mating valve parts is carried out by
Оснащение клапана запорным органом, выполненным в виде золотника с левой резьбой, образующего с седлом внутреннюю полость, для ввертыша с правой резьбой, и дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина; и снабжение ввертыша расположенными диаметрально продольными пропускающими газ пазами и радиально расположенными каналами для автоматического сброса газа позволяет свести до минимума время на ввертывание-вывертывание ввертыша, без сброса давления в полости корпуса клапана, при обслуживании клапана, при проведении профилактических и ремонтных работ без остановки скважины. Equipping the valve with a locking body, made in the form of a spool with a left-hand thread, forming an internal cavity with a saddle, for a screwdriver with a right-hand thread, and an additional locking body with a seat-ball-spring; and supplying the screwdriver with diametrically longitudinal gas-passing grooves and radially arranged channels for automatic gas discharge allows minimizing the screw-in / screw-out time of the screw screw, without pressure relief in the valve body cavity, during valve maintenance, during preventive and repair work without stopping the well.
Клапан обратный устьевой быстросъемный изображен на чертежах, где на фиг.1 изображен клапан в сборе в разрезе, на фиг. 2 изображен ввертыш с дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина в разрезе.The wellhead quick-return check valve is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a valve assembly in section, in fig. 2 shows a screwdriver with an additional locking element, a saddle-ball-spring in section.
На фиг.1, 2 изображены полый корпус 1 обратного клапана, подводящий патрубок 2, отводящий патрубок 3 смеси основного и сбрасываемого компонентов, подводящий патрубок 4 сбрасываемого компонента, седло 5 золотника, золотник 6 в виде стакана, внутренний блок - ввертыш 7, внутренняя полость 8 корпуса клапана, внутренняя полость 9 золотника, полость 10 с затрубным газом, продольные пазы 11 для отвода затрубного газа, поджимная гайка 12, седло 13 - неподвижная часть запорного органа, шарик 14 - подвижная часть запорного органа, пружина 15, регулировочная втулка 16, каналы 17 сброса газа, запорный шарик 18, спускной штуцер 19, уплотняющие резиновые кольца 20, 21, 22, 23, 24, пластовый флюид (нефть) 25, затрубный газ 26, теплоизолирующая шайба 27, ход L золотника, диаметр d1 - внутренний диаметр золотника, диаметр d2 - наружный диаметр ввертыша. In Fig.1, 2 shows the hollow body 1 of the check valve, the inlet pipe 2, the outlet pipe 3 of the mixture of the main and discharge components, the inlet pipe 4 of the discharge component, the valve seat 5, the valve 6 in the form of a cup, the inner block - screw 7, the inner cavity 8 valve bodies, internal cavity 9 of the spool,
Клапан обратный устьевой быстросъемный выполнен следующим образом. The wellhead quick-return check valve is made as follows.
Клапан обратный устьевой быстросъемный содержит полый корпус 1, фиг.1, выполненный в виде тройника из поковки методом точения, с цилиндрической внутренней полостью 8.The wellhead quick-return check valve comprises a hollow body 1, Fig. 1, made in the form of a tee from forgings by turning method, with a cylindrical internal cavity 8.
Корпус оснащен подводящим патрубком 2 основного компонента флюида, преимущественно нефти 25, и подводящим патрубком 4 сбрасываемого компонента, преимущественно затрубного газа 26, а также отводящим патрубком 3 смеси основного 25 и сбрасываемого 26 компонентов.The casing is equipped with a supply pipe 2 of the main component of the fluid, mainly oil 25, and a supply pipe 4 of the discharge component, mainly
В полом корпусе, с пересечением его перпендикулярно оси внутренней полости 8, размещен запорный орган, с подвижной частью - золотником 6 и неподвижной частью - седлом 5, образующими внутреннюю полость 9 запорного органа. In the hollow body, with its intersection perpendicular to the axis of the internal cavity 8, a locking member is placed, with a movable part - a spool 6 and a fixed part - a saddle 5, forming the internal cavity 9 of the locking member.
Золотник 6 оснащен левой резьбой, для предотвращения отвинчивания его совместно с внутренним блоком-ввертышем 7, оснащенным правой резьбой.The spool 6 is equipped with a left-hand thread, to prevent it from being unscrewed together with the internal block-screwdriver 7, equipped with a right-hand thread.
Золотник 6 и седло 5 являются запорным органом, открывающим или запирающим сообщение внутренней цилиндрической полости 8 корпуса клапана с флюидом (нефтью) 25, с полостью 10 с газом 26 из затрубного пространства и внутренней полостью 9 запорного органа.The spool 6 and the seat 5 are a locking member that opens or closes the message of the inner cylindrical cavity 8 of the valve body with fluid (oil) 25, with a
Во внутреннюю полость 9 запорного органа вставлен внутренний блок-ввертыш 7 (фиг.2) с дополнительным запорным органом; с неподвижным седлом 13, фиксируемым гайкой 12, шариком 14, пружиной 15, с регулировочной втулкой 16 и теплоизолирующей шайбой 27. An internal block-screwdriver 7 (Fig. 2) with an additional locking organ is inserted into the internal cavity 9 of the locking member; with a fixed seat 13, a
Для сброса газа 26 в ввертыше 7 профрезерованы четыре радиально расположенных продольных паза 11. Форма пазов позволяет интенсивно и беспрепятственно омывать нефтью 25 дополнительный запорный орган клапана, устраняя застойные зоны, минимизируя отложение солей и парафиноотложения.To discharge
Герметизация сопрягаемых деталей клапана осуществляется резиновыми кольцами 20, 21, 22, 23, 24 по ГОСТ 18829-73.Sealing of mating valve parts is carried out by
Рабочие элементы клапана постоянно находятся в потоке флюида (нефти) 25 и интенсивно омываются им, что положительно сказывается на работоспособности клапана.The valve operating elements are constantly in the fluid (oil) flow 25 and are intensively washed by it, which positively affects the valve’s performance.
Материал клапанной пары седла 13 и шарика 14 – керамика - имеет низкую теплопроводность, что в значительной степени предотвращает ледообразование на ней.The material of the valve pair of the seat 13 and ball 14 — ceramic — has low thermal conductivity, which largely prevents ice formation on it.
Для регулировки усилия открытия клапана в широких пределах 0,2÷0,8 МПа служит комплект регулировочных втулок 16.To adjust the valve opening force over a wide range of 0.2 ÷ 0.8 MPa, a set of adjusting sleeves 16 is used.
Для повышения безопасности в работе по обслуживанию и ремонту клапана в конструкции клапана предусмотрено, что при рабочем положении золотника «открыто», грани шестигранника под ключ на ввертыше 7 перекрываются, исключая извлечение его под давлением рабочей среды. Исключается также возможность извлечения золотника при завернутом ввертыше 7, так как разность диаметров d1, d2 ограничивает ход L золотника. To improve safety in valve maintenance and repair work, the valve design provides that when the spool is in the “open” position, the flats of the hex wrench on screwdriver 7 overlap, eliminating its extraction under pressure from the working medium. It also excludes the possibility of removing the spool when the screw-up is turned 7, since the diameter difference d1, d2 limits the stroke L of the spool.
Для сброса остаточного давления служит штуцер 19 с запирающим шариком 18, а также защита от работы под давлением при извлечении ввертыша 7. Еще при неполном извлечении ввертыша происходит его разгерметизация и газ стравливается через каналы 17. если даже давление не сброшено через штуцер 19.To relieve the residual pressure, the nozzle 19 with a locking ball 18 is used, as well as protection against working under pressure when removing the screwdriver 7. Even if the screwdriver is incompletely removed, it is depressurized and the gas is vented through channels 17. even if the pressure is not released through the nozzle 19.
Конструкция штуцера 19 позволяет устанавливать в него либо контрольный манометр, либо пробоотборник для взятия проб.The design of the nozzle 19 allows you to install in it either a control pressure gauge or a sampler for sampling.
Для разборки и сборки клапана не требуется специнструмента, приспособлений и съемников, в отличие от аналогов. Сборка и разборка клапана производится при помощи гостовских накидных гаечных ключей 2-х типоразмеров.For disassembling and assembling the valve, special tools, devices and pullers are not required, unlike analogues. The valve is assembled and disassembled with the help of Gostovsky ring spanners of 2 standard sizes.
Оснащение клапана запорным органом, выполненным в виде золотника 6 с левой резьбой, образующего с седлом 5 внутреннюю полость 9, для ввертыша 7 с правой резьбой, и дополнительным запорным органом седло 13-шарик 14-пружина 15; и снабжение ввертыша 7 расположенными диаметрально продольными пропускающими газ пазами 11 и радиально расположенными каналами 17 для автоматического сброса газа позволяет свести до минимума время на ввертывание-вывертывание ввертыша 7, без сброса давления в полости 8 корпуса клапана, при обслуживании клапана, при проведении профилактических и ремонтных работ без остановки скважины. The valve is equipped with a locking body made in the form of a spool 6 with a left-hand thread, forming an internal cavity 9 with a seat 5, for a screwdriver 7 with a right-hand thread, and an additional locking body with a seat 13-ball 14-spring 15; and supplying the screwdriver 7 with diametrically longitudinal gas-passing grooves 11 and radially arranged channels 17 for automatic gas discharge allows minimizing the screw-in / screw-out time of screw-driver 7, without pressure relief in the cavity 8 of the valve body, during valve maintenance, during preventive and repair work without stopping the well.
Клапан обратный устьевой быстросъемный работает следующим образом.The check wellhead quick-release valve operates as follows.
Клапан работает в режиме автоматического сброса избыточного давления газа из затрубья нефтяных и газовых скважин, при постоянном омывании запорной части клапана теплой средой. Клапан устанавливают в манифольд добычной устьевой арматуры, что обеспечивает надежную работу скважины при отрицательных температурах, на нефтяных и газовых скважинах с содержанием механических примесей до 0,05% по объему, суммарным содержанием СО₂ до 6% и H₂S до 0,003% .The valve operates in the mode of automatic relief of excess gas pressure from the annulus of oil and gas wells, with constant washing of the valve shutoff part with a warm medium. The valve is installed in the manifold of production wellhead valves, which ensures reliable operation of the well at low temperatures, in oil and gas wells with a mechanical impurity content of up to 0.05% by volume, with a total CO₂ content of up to 6% and H₂S of up to 0.003%.
При работе, поток флюида (нефть) 25 проходит через цилиндрическую полость 8 корпуса 1, омывая внешнюю поверхность золотника 6 седла 5 ввертыша 7, и через пазы 11, рабочие элементы 13, 14, 15 дополнительного запорного органа и нагревает их.During operation, the fluid flow (oil) 25 passes through the cylindrical cavity 8 of the housing 1, washing the outer surface of the spool 6 of the saddle 5 of the screwdriver 7, and through the grooves 11, the working elements 13, 14, 15 of the additional locking element and heats them.
Массивный корпус клапана, изготовленный из поковки, а также разветвленная внутренняя поверхность клапана позволяют аккумулировать тепло, передаваемое от добываемого флюида (нефти) 25, обеспечивая, как в летних, так и в зимних условиях оптимальный тепловой режим работы клапанной пары, препятствует ледообразованию на ней.The massive valve body made of forgings, as well as the branched inner surface of the valve, allow the heat transferred from the produced fluid (oil) 25 to be accumulated, providing both in summer and winter conditions the optimal thermal operation of the valve pair prevents ice formation on it.
При повышении давления газа 26 в затрубном пространстве в зависимости от усилия срабатывания клапана 0,2÷0,8 МПа шарик 14 смещается, сжимая пружину 15 от седла 13, в образовавшуюся щель газ 26 через продольные пазы 11 сбрасывается в полость 8 клапана, далее в напорную магистраль. При снижении давления газа, шарик 14 возвращается на место. With increasing
Профилактическое обслуживание включает в себя периодическую проверку затяжки ввертыша 7 клапана, контроль утечек через уплотнения клапана, без остановки скважины.Preventive maintenance includes periodically checking the tightness of the valve head 7, leakage control through valve seals, without stopping the well.
При плановом обслуживании извлекают ввертыш 7 клапана для проверки работоспособности и герметичности клапанной пары седло-шарик, соблюдая строгую последовательность.During scheduled maintenance, a valve top 7 is removed to check the operability and tightness of the valve seat-ball pair, following a strict sequence.
Не останавливая работу скважины, перекрывают затрубную запорную арматуру устьевой обвязки скважины (не показано).Without stopping the operation of the well, shut off the annular stop valves of the wellhead piping of the well (not shown).
Перекрывают золотник клапана 5, 6, для чего завертывают его до упора, против часовой стрелки, с усилием 20…30 кгхм. Стравливают остаточное давление с помощью спускного штуцера 19. Выворачивают против часовой стрелки ввертыш 7 клапана.Overlap the valve spool 5, 6, for which they wrap it all the way counterclockwise with a force of 20 ... 30 kg x m. Relieve the residual pressure using the bleed nipple 19. Turn off the valve screw 7 counterclockwise.
Производят ревизию клапанной пары 13, 14, 15 и состояние резиновых уплотнений 20, 21, 22, 23, а также регулировку усилия открытия клапана по необходимости, путем замены регулировочных втулок 16, если это необходимо.The valve pair 13, 14, 15 and the state of the
Сборку клапана производят в обратном порядке.The valve is assembled in the reverse order.
Устанавливают ввертыш 7 в сборе, в корпус 1 клапана, закручивая его по резьбе по часовой стрелке в корпус клапана до упора, при закрытом штуцере сброса 19 давления. При сборке следят за состоянием резиновых уплотнительных колец 20, 21, 22, 23. Открывают золотник 6, вращая его против часовой стрелки, и клапан готов к работе.Install the screwdriver 7 assembly, into the valve body 1, twisting it clockwise into the valve body until it stops, with the pressure relief fitting 19 closed. During assembly, the state of the rubber o-
Для взятия пробы или измерения давления через клапан, не перекрывая золотник 6, отвертывают спускной штуцер 19 против часовой стрелки на 1÷2 оборота, освобождая запорный шарик 18, в резьбовой конец спускного штуцера 19 ввертывают сливной патрубок, либо контрольный манометр (не показан). To take a sample or measure the pressure through the valve, without blocking the spool 6, unscrew the bleed nipple 19 counterclockwise by 1 ÷ 2 turns, releasing the locking ball 18, screw the drain pipe or a control pressure gauge (not shown) into the threaded end of the bleed nipple 19.
Примеры использованияExamples of using
10.05.2012 г. на Ем-Ёговской площади куст №16 скважины 437 произведена врезка модернизированного обратного клапана и проведена ревизия без остановки скважины, что позволило избежать простоя. On May 10, 2012, at bush No. 16 of well 437 on Em-Yogovsky Square, the modernized check valve was tapped and an audit was carried out without shutting down the well, thereby avoiding downtime.
Испытание проведено успешно, утечек газожидкостной смеси не наблюдалось.The test was successful; no gas-liquid mixture leaks were observed.
02.07.2012 г. была произведена врезка подобного клапана на Талинской площади куст №108 скважина 5470. В обоих случаях производился отбор проб жидкости, как из клапана, так и из обычного стационарного пробоотборника. Результаты лабораторного контроля приведены в таблице. 07/02/2012, a similar valve was inserted in Talinskaya Square bush No. 108 well 5470. In both cases, liquid samples were taken both from the valve and from a conventional stationary sampler. The results of laboratory control are shown in the table.
На скважине 44872 куст 34.2 ООО «РН-Юганскнефтегаз» 02.09.2015 г. была произведена комиссионная проверка клапана КУБС, без остановки скважины. Время на ревизию составило не более 10 минут. On well 44872 bush 34.2 of LLC RN-Yuganskneftegaz on September 2, 2015, a commission check of the KUBS valve was performed without stopping the well. The audit time was no more than 10 minutes.
При использовании предлагаемой конструкции клапаны были выявлены следующие преимущества, по сравнению с аналогами:When using the proposed design, the valves revealed the following advantages, compared with analogues:
- безопасность и мобильность извлечения обратного клапана,- safety and mobility of the extraction of the check valve,
- проведение ревизии без загрязнения окружающей среды,- conducting an audit without environmental pollution,
- удобство и безопасность отбора проб, - convenience and safety of sampling,
- уменьшение внутрисменных простоев по причине выхода из строя пробоотборника и обратного клапана, - reduction of intra-shift downtime due to failure of the sampler and check valve,
- безопасность и мобильность проведения технологических операций, - safety and mobility of technological operations,
- увеличение эффективности труда оператора ДНГ,- increase in labor efficiency of the DNG operator,
- уменьшение загрязнения окружающей среды,- reduction of environmental pollution,
- уменьшение объёма сварочных работ, - reduction in the volume of welding work,
- минимизация времени обслуживания клапана.- Minimizing valve service time.
Экономический эффект 725 руб/ед., по ЦДО = 1 821 500 руб.The economic effect of 725 rubles / unit, according to the CDS = 1,821,500 rubles.
Важным преимуществом предлагаемой конструкции клапана является возможность блочного ремонта. Ревизию клапанной пары, регулировку усилия пружин, замену вышедших из строя деталей можно производить в условиях мастерских, а ввертыши 7 менять на рабочих клапанах на отревизированные, что особо важно при работе в зимних условиях.An important advantage of the proposed valve design is the ability to block repair. Revision of the valve pair, adjustment of the force of the springs, replacement of failed parts can be carried out in workshop conditions, and change the screwdrivers 7 on the working valves to re-energized ones, which is especially important when working in winter conditions.
Для таких работ не требуется набор специнструмента и высокая квалификация персонала. Для сборки и разборки клапана надо всего два типоразмера накидных гаечных ключей. For such work does not require a set of special tools and highly qualified personnel. To assemble and disassemble the valve, you need only two sizes of ring spanners.
Техническим эффектом предлагаемого изобретения является ускорение проведения работ, сведение до минимума времени обслуживания клапана, при проведении профилактических и ремонтных работ, за счет быстрого, без остановки скважины, под давлением в полости корпуса клапана, вывертывания или ввертывания в открывающий или запирающий сообщение полости с флюидом (нефтью) с полостью с газом из затрубного пространства запорный орган, выполненный в виде золотника с левой резьбой, и образующего с седлом внутреннюю полость, дополнительного ввертыша с правой резьбой, с дополнительным запорным органом седло-шарик-пружина, и с радиально расположенными продольными пропускающими газ пазами, что позволяет повысить производительность скважины.The technical effect of the invention is the acceleration of work, minimizing valve servicing time during maintenance and repair work, by quickly, without stopping the well, under pressure in the valve body cavity, twisting or screwing into the opening or closing message of the cavity with the fluid ( oil) with a cavity with gas from the annulus, a shut-off element made in the form of a spool with a left-hand thread and forming an internal cavity with a saddle, an additional screwdriver a right-hand thread, with a further locking body saddle-ball-spring, and a radially extending longitudinal slots transmissive gas, which improves the productivity of the well.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142889A RU2606471C1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | Quick-detachable wellhead check valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142889A RU2606471C1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | Quick-detachable wellhead check valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2606471C1 true RU2606471C1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015142889A RU2606471C1 (en) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | Quick-detachable wellhead check valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2606471C1 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107939761A (en) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 宁波文泽机电技术开发有限公司 | One kind is used for the pressure controlled locking device of hydraulic valve |
| RU2690289C2 (en) * | 2017-07-07 | 2019-05-31 | Владимир Андреевич Васильев | Throttling device |
| CN109958405A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 中国石油化工股份有限公司 | Well mouth of oil well does not stop production and replaces flow path device |
| RU192044U1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-09-02 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | CHECK VALVE |
| CN110529635A (en) * | 2019-07-16 | 2019-12-03 | 郑州轻工业学院易斯顿美术学院 | Valve gear |
| RU194344U1 (en) * | 2019-04-16 | 2019-12-06 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | CHECK VALVE |
| CN110593800A (en) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 孙支林 | Combined blowout-preventing anti-theft wellhead device |
| CN111852377A (en) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 席小平 | Wellhead assembly |
| CN112443293A (en) * | 2020-12-20 | 2021-03-05 | 董迎考 | Multifunctional oil well wellhead backflow prevention device |
| RU203209U1 (en) * | 2020-08-20 | 2021-03-25 | Денис Борисович Белоконов | PRODUCTION WELL RETURN VALVE |
| CN116146148A (en) * | 2021-11-23 | 2023-05-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | Novel multifunctional sleeve constant-pressure air release valve for oil well |
| RU2807371C1 (en) * | 2023-09-20 | 2023-11-14 | Евгений Владимирович Тимин | Check well valve |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1388542A1 (en) * | 1986-01-10 | 1988-04-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Всесоюзного Производственного Объединения "Союзнефтемашремонт" | Wellhead fittings |
| EP2039969A1 (en) * | 2006-12-11 | 2009-03-25 | Kelamayi King-bull Infortec Industry Control Company Ltd. | A milti-way valve with fan-shape passage sealing pairs |
| RU2372471C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-11-10 | Селиванов Николай Павлович | Back wellhead valve of oil, oil and gas well |
| RU2375553C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-10 | Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" | Well head return valve of oil well |
| US20100181516A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Dana Canada Corporation | Valve apparatus for regulating a heat exchange liquid |
| RU2463438C1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Method of heating check valve shutoff element |
-
2015
- 2015-10-08 RU RU2015142889A patent/RU2606471C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1388542A1 (en) * | 1986-01-10 | 1988-04-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Всесоюзного Производственного Объединения "Союзнефтемашремонт" | Wellhead fittings |
| EP2039969A1 (en) * | 2006-12-11 | 2009-03-25 | Kelamayi King-bull Infortec Industry Control Company Ltd. | A milti-way valve with fan-shape passage sealing pairs |
| RU2372471C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-11-10 | Селиванов Николай Павлович | Back wellhead valve of oil, oil and gas well |
| RU2375553C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-10 | Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" | Well head return valve of oil well |
| US20100181516A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Dana Canada Corporation | Valve apparatus for regulating a heat exchange liquid |
| RU2463438C1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Method of heating check valve shutoff element |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690289C2 (en) * | 2017-07-07 | 2019-05-31 | Владимир Андреевич Васильев | Throttling device |
| CN107939761A (en) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 宁波文泽机电技术开发有限公司 | One kind is used for the pressure controlled locking device of hydraulic valve |
| CN109958405B (en) * | 2017-12-26 | 2023-09-12 | 中国石油化工股份有限公司 | Oil well wellhead non-stop production replacement flow device |
| CN109958405A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 中国石油化工股份有限公司 | Well mouth of oil well does not stop production and replaces flow path device |
| RU194344U1 (en) * | 2019-04-16 | 2019-12-06 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | CHECK VALVE |
| RU192044U1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-09-02 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | CHECK VALVE |
| CN110529635A (en) * | 2019-07-16 | 2019-12-03 | 郑州轻工业学院易斯顿美术学院 | Valve gear |
| CN110593800A (en) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 孙支林 | Combined blowout-preventing anti-theft wellhead device |
| CN111852377A (en) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 席小平 | Wellhead assembly |
| RU203209U1 (en) * | 2020-08-20 | 2021-03-25 | Денис Борисович Белоконов | PRODUCTION WELL RETURN VALVE |
| CN112443293A (en) * | 2020-12-20 | 2021-03-05 | 董迎考 | Multifunctional oil well wellhead backflow prevention device |
| CN116146148A (en) * | 2021-11-23 | 2023-05-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | Novel multifunctional sleeve constant-pressure air release valve for oil well |
| RU2807371C1 (en) * | 2023-09-20 | 2023-11-14 | Евгений Владимирович Тимин | Check well valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2606471C1 (en) | Quick-detachable wellhead check valve | |
| US7481124B2 (en) | Positive-displacement sampling apparatus | |
| US8910658B2 (en) | Swivel top shaft valve actuator | |
| CN101889161B (en) | Apparatus and methods to align a closure member and a valve stem | |
| EP3018393B1 (en) | Field removable bonnet assemblies for use with valves | |
| US4019541A (en) | Removable plug for pipe junction, and method and apparatus for installing | |
| NO335102B1 (en) | Apparatus for connecting a throat device and an actuator | |
| US10508750B2 (en) | Hammer union back pressure regulator | |
| RU121025U1 (en) | DEVICE FOR PIPELINE SEALING WHEN REPAIRING A BALL VALVE UNDER PRESSURE | |
| CN102203487A (en) | Fluid flow control members for use with valves | |
| US9869426B2 (en) | Tool for unseizing and lubricating well valves, and method of unseizing said valves | |
| US10094480B2 (en) | Rotary multi-port valve | |
| US4041973A (en) | Quick change valve trim assembly | |
| NO127466B (en) | ||
| RU2517467C2 (en) | Ball valve | |
| US9920842B1 (en) | Low-torque choke valve for well automation | |
| US20130098473A1 (en) | Tool for Removing and Installing Plugs and Method of Operation | |
| RU2646992C1 (en) | Method for ball valve with top socket repairing without disconnecting from the mainline | |
| RU2599405C2 (en) | Ball valve | |
| RU114742U1 (en) | SAFETY DEVICE FOR REPAIR OF A BALL VALVE UNDER PRESSURE (OPTIONS) | |
| RU2522278C1 (en) | Pipeline plunger liquidation | |
| RU171368U1 (en) | LIQUID SAMPLE DEVICE FROM PIPELINE | |
| RU2619520C1 (en) | Valve ball valve | |
| RU2447343C2 (en) | Locking device | |
| WO2007056865A1 (en) | Valve assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181009 |