RU43378U1

RU43378U1 - UNIT FOR FOUNTAIN FITTINGS OF OIL WELLS

Info

Publication number: RU43378U1
Application number: RU2004118575/22U
Authority: RU
Inventors: С.Н. Ермин; Г.А. Агасьянц; Ю.В. Забавин; В.К. Мирошниченко; В.Ю. Яник
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2005-01-10

Abstract

Полезная модель относится к области регулирования расхода жидкости (газа) и предназначена для вывода нефтяной скважины без ее остановки на заданный режим эксплуатации. Задача - расширение возможностей при одновременном повышении работоспособности и долговечности при эксплуатации. Штуцер содержит сквозной корпус 1, выполненный из круглого проката или из отливки, в котором размещен золотник (З)2, имеющий форму полого усеченного с одной стороны шара. По его образующей выполнен ряд сквозных радиальных отверстий (О)5 разного диаметра. З2 поджат притертой сферической втулкой б посредством усилия пластинчатой пружины 7 и имеет возможность вращательного движения для совмещения О втулки 6 с О5. З2 соединен с установочным валом 9 посредством полумуфты 10. Вал 9 выведен наружу через корпус 1 и снабжен рискоуказателем 12. Непосредственно на торце корпуса 1 или на втулке 18 нанесена шкала со значениями диаметров сквозных О5 золотника 2. Герметичность штуцера осуществляется уплотнительными резиновыми кольцами 14 и 15, установленными соответственно на полумуфте 10 и сферической втулке 6.The utility model relates to the field of regulating the flow of fluid (gas) and is designed to output an oil well without stopping it at a given operating mode. The task is to expand opportunities while improving performance and durability during operation. The fitting contains a through body 1 made of round rolled products or of casting, in which a spool (3) 2 is placed, having the shape of a hollow ball truncated on one side. A series of through radial holes (O) 5 of different diameters is made along its generatrix. Z2 is pressed by the ground spherical sleeve b by means of the force of the leaf spring 7 and has the possibility of rotational movement to combine O of the sleeve 6 with O5. Z2 is connected to the mounting shaft 9 by means of a coupling 10. The shaft 9 is brought out through the housing 1 and is equipped with a risk indicator 12. Directly on the end of the housing 1 or on the sleeve 18 there is a scale with diameters of the through O5 of the spool 2. The tightness of the fitting is carried out by the rubber rings 14 and 15 mounted respectively on the coupling half 10 and the spherical sleeve 6.

Description

Полезная модель относится к области регулирования расхода жидкости (газа) и может быть использована в нефтегазодобывающей и химической промышленностях для вывода нефтяной скважины без ее остановки на заданный режим эксплуатации путем дискретного изменения диаметра проходного отверстия штуцера.The utility model relates to the field of regulating the flow of liquid (gas) and can be used in the oil and gas and chemical industries to bring an oil well without stopping it to a predetermined mode of operation by discretely changing the diameter of the nozzle through hole.

Известны различные устройства для регулирования расхода жидкости (газа), используемые в нефтегазодобывающей и химической промышленностях.There are various devices for controlling the flow of liquid (gas) used in the oil and gas and chemical industries.

Из авт.свид. СССР №383010 (МПК G 05 D 7/01, 1971 г.) известен регулятор расхода, содержащий цилиндрический корпус с входной и выходной полостями и чувствительный элемент.From autosvid. USSR No. 383010 (IPC G 05 D 7/01, 1971) is known flow controller containing a cylindrical body with input and output cavities and a sensing element.

Недостатками известных устройств является невозможность регулирования определенного расхода жидкости в течение продолжительного времени, а также заклинивание чувствительного элемента вследствие попадания природных механических примесей (песка, продуктов коррозии) в зазор между подвижными деталями. что ухудшает точность регулирования, приводит к частым ремонтным работам. Эти устройства сложны и недостаточно надежны при эксплуатации.The disadvantages of the known devices are the inability to control a certain fluid flow rate for a long time, as well as jamming of the sensitive element due to the ingress of natural mechanical impurities (sand, corrosion products) into the gap between the moving parts. which worsens the accuracy of regulation, leads to frequent repair work. These devices are complex and not sufficiently reliable in operation.

Известен регулятор расхода по авт свид. СССР №591830 (МПК G 05 D 7/01. 1975г.), содержащий сборный цилиндрический корпус с входной и выходной полостями с вмонтированным в одной из них чувствительным элементом, выполненным в виде упругого полого тела, например трубчатой пружины прямоугольного сечения.Known flow regulator by author certificate. USSR No. 591830 (IPC G 05 D 7/01. 1975.), containing a prefabricated cylindrical body with inlet and outlet cavities with a sensing element mounted in one of them, made in the form of an elastic hollow body, such as a tubular spring of rectangular cross section.

Однако известное устройство не позволяет производить переналадку диапазона регулирования расхода жидкости, что сужает область его использования.However, the known device does not allow for the adjustment of the range of regulation of fluid flow, which narrows the scope of its use.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели, т.е. прототипом, является регулятор расхода, описанный в авт. свид. СССР №1667018, МПК⁵ G 05 D 7/01,1989 г Известное устройство содержит сквозной корпус. в котором остановлена цилиндрическая вставка с поперечной перегородкой в ее средней части и радиальными отверстиями в стенке до и после перегородки, образующая в корпусе три полости, и две втулки с радиальными отверстиями, совпадающими Closest in technical essence to the claimed utility model, i.e. the prototype is a flow regulator described in ed. testimonial. USSR No. 1667018, IPC ⁵ G 05 D 7 / 01.1989 g. The known device contains a through housing. in which the cylindrical insert is stopped with a transverse partition in its middle part and radial holes in the wall before and after the partition, forming three cavities in the body, and two bushings with radial holes matching

с отверстиями вставки. Регулятор снабжен чувствительным элементом в виде трубчатой пружины, установочным штоком, выведенным концом наружу через корпус, и качающимся рычагом с опорной осью в продольной прорези, закрепленной с возможностью перемещения во вставке и одной из втулок. При установке разных расходов жидкости (газа) изменяют соотношение плеч качающегося рычага, перемещая опорную ось в прорези рычага, что равносильно изменению величины наклона рабочей характеристики чувствительного элемента (трубчатой пружины).with insert holes. The regulator is equipped with a sensing element in the form of a tubular spring, a mounting rod, brought out to the outside through the housing, and a swinging lever with a support axis in the longitudinal slot fixed with the possibility of movement in the insert and one of the bushings. When installing different flow rates of liquid (gas), the ratio of the arms of the swinging lever is changed by moving the support axis in the slot of the lever, which is equivalent to changing the slope of the working characteristic of the sensing element (tubular spring).

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию и не может быть использовано в дискретном исполнении. Это сужает область использования известного регулятора. Наличие в конструкции регулятора расхода элементов, при эксплуатации которых на выкидной линии фонтанной арматуры будет происходить большой износ трущихся поверхностей вследствие попадания между ними механических примесей и продуктов коррозии, а также отсутствие узлов, осуществляющих дополнительную регулировку по мере износа этих поверхностей, не позволят производить плавное регулирование потока жидкости и эксплуатировать конструкцию в течение длительного времени.A disadvantage of the known device is that it has a complex structure and cannot be used in discrete execution. This narrows the scope of use of the known regulator. The presence in the design of the flow controller of the elements, during operation of which large friction surfaces will wear on the flow line of the fountain valves due to the ingress of mechanical impurities and corrosion products between them, as well as the absence of nodes that perform additional adjustment as these surfaces wear, will not allow smooth regulation fluid flow and operate the structure for a long time.

Настоящая полезная модель направлена на исключение вышеперечисленных недостатков, а именно на расширение возможностей при одновременном повышении работоспособности и долговечности при эксплуатации штуцера на выкидной линии фонтанной арматуры.This utility model is aimed at eliminating the above drawbacks, namely, expanding capabilities while improving performance and durability during operation of the fitting on the flow line of the fountain.

Поставленная задача достигается тем, что в штуцере для фонтанной арматуры нефтяных скважин, содержащем корпус, размещенный в нем регулирующий элемент. образующий в корпусе полости, и установочный вал. выведенный наружу через корпус, согласно предлагаемой полезной модели регулирующий элемент выполнен в виде золотника, имеющего форму полого, усеченного с одной стороны шара, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий разного диаметра, и связанного через полумуфту с установочным валом, снабженным рискоуказателем, взаимодействующим со шкалой, на которой нанесены величины соответствующих диаметров сквозных отверстий золотника.The task is achieved by the fact that in the fitting for the fountain fittings of oil wells, containing a housing, a control element located therein. forming in the body of the cavity, and the mounting shaft. brought out through the housing, according to the proposed utility model, the control element is made in the form of a spool having the shape of a hollow, truncated on one side of the ball, along which a series of through radial holes of different diameters are made, and connected through a coupling half with an installation shaft equipped with a risk indicator interacting with a scale on which the values of the corresponding diameters of the through holes of the spool are plotted.

Другим отличием заявляемой полезной модели является то, что золотник поджат притертой сферической втулкой посредством пластинчатой пружины и имеет возможность вращательного движения для совмещения одного из его сквозных отверстий с отверстием сферической втулки.Another difference of the claimed utility model is that the spool is pressed by the ground spherical sleeve by means of a leaf spring and has the possibility of rotational movement to align one of its through holes with the hole of the spherical sleeve.

Еще одно отличие заключается в снабжении сферической втулки и полумуфты уплотнительными резиновыми кольцами.Another difference is the supply of the spherical sleeve and coupling half with rubber sealing rings.

Отличием предлагаемого штуцера является также выполнение корпуса из круглого проката и нанесение шкалы непосредственно на корпус. Кроме того; корпус может быть выполнен из отливки, и а этом случае шкала нанесена на дополнительно размещенной на установочном валу втулке.The difference of the proposed fitting is also the implementation of the housing from round rolled and the application of the scale directly on the housing. Moreover; the housing can be made of casting, and in this case, the scale is applied to an additional sleeve located on the mounting shaft.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый штуцер отличается наличием новых деталей, элементов, их взаимным расположением, связью элементов и формой выполнения.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed fitting is characterized by the presence of new parts, elements, their relative position, the relationship of the elements and the form of execution.

Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время не известен штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин, обладающий такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемый. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию полезной модели "новизна".A patent search showed that at present, a fitting for oil well flowing valves is not known, which has the same set of essential features as the proposed one. Thus, the claimed design meets the criteria of the utility model of "novelty."

Выполнение регулирующего элемента в виде золотника, имеющего форму полого усеченного с одной стороны шара, связанного через полумуфту с установочным валом, а также выполнение на образующей золотника ряда сквозных радиальных отверстий разного диаметра, величины которых соответствуют значениям, приведенным на шкале корпуса, позволят производить при вращении золотника дискретное регулирование определенного расхода жидкости совмещением необходимых отверстий золотника с отверстием сферической втулки. Наличие в золотнике отверстий разного диаметра значительно расширяет число рабочих позиций штуцера. расширяя, тем самым, его возможности. Поджатие золотника притертой подпружиненной сферической втулкой в совокупности с уплотнением в виде резиновых колец практически препятствует попаданию частиц между трущимися поверхностями, что обеспечивает герметичность конструкции, повышает ее работоспособность и долговечность при эксплуатации. Выполнение корпуса штуцера из круглого проката или из отливки продиктованы экономическими соображениями. При этом нанесение шкалы на дополнительно размещенной на установочном валу втулке в штуцерах. корпус которых выполнен литым, позволит избежать нарушения структуры металла, появляющиеся при нанесении шкалы ударным способом. При выполнении же корпуса из круглого проката шкала может быть нанесена непосредственно на корпус.The implementation of the regulatory element in the form of a spool having the shape of a hollow ball truncated on one side connected through a half-coupling with the mounting shaft, as well as the execution on the spool generatrix of a number of through radial holes of different diameters, the values of which correspond to the values given on the housing scale, will allow rotation slide valve discrete control of a certain flow rate by combining the necessary holes of the valve with the hole of the spherical sleeve. The presence in the spool of holes of different diameters significantly expands the number of working positions of the nozzle. expanding, thereby, its capabilities. Preloading the spool with a ground spring-loaded spherical sleeve together with a seal in the form of rubber rings practically prevents particles from getting between the friction surfaces, which ensures the tightness of the structure, increases its performance and durability during operation. The execution of the body of the union of rolled steel or casting is dictated by economic considerations. In this case, the application of the scale on the sleeve additionally located on the installation shaft in the fittings. the case of which is molded, will avoid disturbances in the structure of the metal that appear when applying the scale by impact. When the case is made of round-rolled steel, the scale can be applied directly to the case.

Вышеизложенное доказывает, что заявляемое техническое решение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для вывода нефтяной The above proves that the claimed technical solution can be used in the oil and gas industry to withdraw oil

скважины без ее остановки при добыче нефти на заданный режим эксплуатации, а также в химической промышленности, т.е. соответствует критерию полезной модели "промышленная применимость".wells without stopping it during oil production for a given operating mode, as well as in the chemical industry, i.e. meets the criterion of the utility model "industrial applicability".

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на:The proposed utility model is illustrated in the drawing, where:

фиг.1 изображен общий вид штуцера (корпус выполнен из круглого проката),figure 1 shows a General view of the fitting (the housing is made of round steel),

фиг.2 - верхняя часть штуцера с установочным валом (корпус выполнен из литья).figure 2 - the upper part of the fitting with the mounting shaft (the body is made of casting).

Рассмотрим подробно один из примеров конкретного осуществления? штуцера, когда его корпус выполнен из круглого проката.Consider in detail one example of a specific implementation? fitting when its body is made of round steel.

Пример 1.Example 1

Заявляемый штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин содержит сквозной корпус 1 с кольцевыми проточками (наружного или внутреннего исполнения) для его монтирования на нефтяных скважинах. Внутри корпуса 1 помещен золотник 2 с образованием в нем двух полостей 3 и 4. Золотник 2 выполнен в виде полого, усеченного с одной стороны, шара. По образующей поверхности шара выполнен ряд сквозных радиальных отверстий 5, количество которых соответствует количеству позиций регулирования и может варьироваться по требованию заказчика, например от 6 до 9, с условными диаметрами от 1 до 18 мм.The inventive fitting for a fountain armature of oil wells contains a through body 1 with annular grooves (external or internal design) for mounting it on oil wells. A spool 2 is placed inside the housing 1 with the formation of two cavities 3 and 4 in it. The spool 2 is made in the form of a hollow ball truncated on one side. A number of through radial holes 5 are made along the forming surface of the ball, the number of which corresponds to the number of control positions and can vary at the request of the customer, for example from 6 to 9, with nominal diameters from 1 to 18 mm.

Золотник 2 поджат притертой сферической втулкой 6 посредством усилия пластинчатой пружины 7, расположенной в гайке 8. Золотник 2 имеет возможность вращательного движения, при котором отверстие втулки 6 совмещается с одним из его сквозных радиальных отверстий 5.The spool 2 is pressed by the ground spherical sleeve 6 by the force of the leaf spring 7 located in the nut 8. The spool 2 has the possibility of rotational movement, in which the hole of the sleeve 6 is combined with one of its through radial holes 5.

Золотник 2 соединен с установочным валом 9 посредством полумуфты 10. Вал 9 помещен во втулку 11 и в нем вмонтирован рискоуказатель 12. Непосредственно на торце корпуса 1 гравированием или ударным способом нанесена шкала со значениями диаметров сквозных отверстий 5 золотника 2. Конец вала 9, выведенный наружу через корпус 1, снабжен ключом 13, предназначенным для осуществления поворота установочного вала при установке требуемого расхода жидкости.The spool 2 is connected to the mounting shaft 9 by means of a half-coupling 10. The shaft 9 is placed in the sleeve 11 and the risk indicator 12 is mounted in it. Directly at the end of the housing 1 by engraving or impact method is a scale with the diameters of the through holes 5 of the spool 2. The end of the shaft 9 brought out through the housing 1, is equipped with a key 13, designed to rotate the installation shaft when setting the required fluid flow.

Во избежание утечек гайка 8 с размещенными в ней сферической втулкой 6 и пружиной 7 помещены в корпус 1 с помощью герметика или масляной краски. Герметичность штуцера осуществляется уплотнительными резиновыми кольцами 14 и 15, установленными соответственно на полумуфте 10 и сферической втулке 6. Сфера втулки 6 выполнена в виде цилиндрической ленточки 16, позволяющей производить To avoid leaks, the nut 8 with the spherical sleeve 6 and the spring 7 placed in it is placed in the housing 1 using sealant or oil paint. The tightness of the fitting is carried out by rubber sealing rings 14 and 15 mounted respectively on the coupling half 10 and the spherical sleeve 6. The sphere of the sleeve 6 is made in the form of a cylindrical ribbon 16, which allows

качественное прилегание трущихся поверхностей. В рабочем состоянии штуцера осуществляется дополнительный поджим сферической втулки 6 к золотнику 2 за счет буртика 17.high-quality fit of rubbing surfaces. In the working condition of the fitting, an additional clamping of the spherical sleeve 6 to the spool 2 is carried out due to the shoulder 17.

Пример 2.Example 2

Рассмотрим вариант исполнения заявляемого штуцера, когда его корпус 1 выполнен из отливки. Штуцер при этом будет выполнен аналогично приведенному в примере 1. Исключение составляет лишь то, что в его конструкцию дополнительно введена втулка 18, расположенная на установочном валу 2, на которой размещена шкала во избежание нарушения структуры металла при нанесении ее ударным способом (фиг.2).Consider an embodiment of the inventive fitting when its body 1 is made of casting. In this case, the fitting will be made similar to that shown in Example 1. The only exception is that a sleeve 18 is additionally inserted in its design, located on the mounting shaft 2, on which the scale is placed in order to avoid disturbance of the metal structure when applied by the impact method (Fig. 2) .

Штуцера, описанные в примерах 1 и 2, работают следующим образом.The fittings described in examples 1 and 2 work as follows.

При сборке штуцера производится поджатие золотника 2 сферической втулкой 6 посредством пластинчатой пружины 7. Штуцер монтируют на выкидной линии фонтанной арматуры перед задвижкой.When assembling the fitting, the spool 2 is pressed in by the spherical sleeve 6 by means of a leaf spring 7. The fitting is mounted on the flow line of the fountain armature before the valve.

Установка требуемого расхода жидкости (газа) производится ключом 13 путем поворота установочного вала 9 до совмещения рискоуказателя 12 с необходимым делением корпуса 1 (втулки 18), при этом передача крутящего момента золотнику 2 осуществляется через полумуфту 10. В результате этих действий происходит поворот золотника 2 и совмещение требуемого сквозного отверстия 5 с отверстием сферической втулки 6, при которых устанавливается необходимый расход жидкости.The required fluid (gas) flow rate is set using the key 13 by turning the mounting shaft 9 until the risk indicator 12 is aligned with the necessary division of the housing 1 (bushings 18), while the torque is transmitted to the spool 2 through the coupling half 10. As a result of these actions, the spool 2 and the combination of the required through hole 5 with the hole of the spherical sleeve 6, at which the required flow rate is established.

Предлагаемый штуцер с успехом может быть применен и в резьбовом исполнении.The proposed fitting can be successfully applied in a threaded version.

Простота конструкции штуцера и надежность работы позволят использовать его для вывода нефтяных скважин на заданный режим эксплуатации при добыче нефти различными конструкциями насосов без остановки скважины путем дискретного изменения диаметра проходного отверстия штуцера.The simplicity of the design of the nozzle and the reliability of its operation will allow it to be used to bring oil wells to the specified operating mode during oil production by various pump designs without stopping the well by discretely changing the diameter of the nozzle through hole.

Claims

1. A fitting for oil well fountain fittings, comprising a through body, a control element placed therein forming a cavity in the body, and a mounting shaft brought out through the body, characterized in that the control element is made in the form of a hollow truncated spool with one side of the ball, along the generatrix of which a series of through radial holes of different diameters are made, and connected through a coupling half with an installation shaft equipped with a risk indicator interacting with the scale on which the lead ranks respective diameters of the through holes of the spool, wherein the spool is biased by a ground spherical bushing of a leaf spring and has the capability of rotational movement to align one of its through holes with the sleeve bore.

2. The fitting according to claim 1, characterized in that the spherical sleeve and the coupling half are sealed with rubber rings.

3. The fitting according to claim 2, characterized in that its housing is made of round steel.

4. The fitting according to claim 2, characterized in that its housing is made of casting.

5. The fitting according to claim 3, characterized in that the scale is applied directly to the housing.

6. The fitting according to claim 4, characterized in that the scale is applied to an additional sleeve located on the mounting shaft.