RU97468U1

RU97468U1 - CHECK VALVE WITH HEATING ELEMENT

Info

Publication number: RU97468U1
Application number: RU2010115660/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Валетов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Союз Науки и Технологий" (ООО "сНиТ); Александр Александрович Валетов
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2010-09-10

Abstract

1. Обратный клапан, характеризующийся тем, что содержит нагревательный элемент, обойму клапана, выполненную с пазом для размещения нагревательного элемента и сопряженную с подпружиненным золотником. ! 2. Клапан по п.1, характеризующийся тем, что обойма клапана представляет собой цилиндрический остов, в торцевой части которого размещены два полукольца, закрывающие паз для размещения нагревательного элемента, и имеющий проходные каналы для жидкости или газа. ! 3. Клапан по п.2, характеризующийся тем, что полукольца расположены в технологической проточке обоймы клапана и зафиксированы между собой штифтами. ! 4. Клапан по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно содержит гайку с шплинтом, выполненную с возможностью фиксации пружины золотника через гильзу. ! 5. Клапан по п.3, характеризующийся тем, что одно из полуколец имеет технологическое отверстие для укладки в паз нагревательного элемента. ! 6. Клапан по п.1, характеризующийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде кабеля. 1. The non-return valve, characterized in that it contains a heating element, a valve cage made with a groove for accommodating the heating element and mating with a spring-loaded spool. ! 2. The valve according to claim 1, characterized in that the valve cage is a cylindrical skeleton, in the end part of which there are two half rings that close the groove to accommodate the heating element, and having passage channels for liquid or gas. ! 3. The valve according to claim 2, characterized in that the half rings are located in the technological groove of the valve cage and are fixed to each other by pins. ! 4. The valve according to claim 1, characterized in that it further comprises a nut with a cotter pin, made with the possibility of fixing the spool spring through the sleeve. ! 5. The valve according to claim 3, characterized in that one of the half rings has a technological hole for laying in the groove of the heating element. ! 6. The valve according to claim 1, characterized in that the heating element is made in the form of a cable.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для обеспечения режима бесперебойной работы нефтяных, нефтегазовых, нефтегазоконденсатных и т.п. скважин, и предназначена для недопущения перекрытия движения потоку среды в технологической системе, в следствии загидрачивания либо замерзания клапана обратного.The utility model relates to the oil and gas industry, in particular, to devices for ensuring an uninterrupted operation of oil, oil and gas, oil and gas condensate, etc. wells, and is designed to prevent the flow from blocking the flow of the medium in the technological system, as a result of blocking or freezing of the check valve.

Из уровня техники известен обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины, включающий 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, внутренний блок с корпусом в виде стакана, и по меньшей мере, с одним отверстием или каналом в его боковой стенке для отвода затрубного газа, смонтированный в корпусе обратного клапана с возможностью смывания потоком пластового флюида внешней поверхности боковой стенки стакана, при этом обратный клапан также включает установленный во внутреннем блоке запорный орган, содержащий систему, образованную не менее чем из двух запирающих элементов, состоящих каждый из подвижной и неподвижной частей (RU 2372471, 10.11.2009).The back-pressure wellhead valve of an oil, oil and gas well is known in the art, including a hollow body equipped with a supply pipe of a main component — formation fluid, mainly oil, a gas and oil mixture and a supply pipe of a discharge component, mainly annular gas, as well as a discharge pipe of a mixture of the main and discharge components, an indoor unit with a housing in the form of a glass, and at least one hole or channel in its side wall for removal of annular gas mounted in the non-return valve body with the possibility of washing off the outer surface of the side wall of the glass with a flow of formation fluid, while the non-return valve also includes a shut-off element installed in the indoor unit, containing a system formed of at least two locking elements consisting of each of the movable and fixed parts (RU 2372471 November 10, 2009).

Известен обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины, включающий 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, и по меньшей мере с 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 (RU 2367775, 20.09.2009).A wellhead check valve for an oil, oil and gas well is known, including a hollow body equipped with a supply pipe for the main component — formation fluid, mainly oil, a gas and oil mixture and a supply pipe for the discharge component, mainly annular gas, as well as a discharge pipe for the mixture of the main and discharge components mounted in the valve body is an indoor unit with a body in the form of a glass, and with at least one hole or channel in its side wall for the removal of gates gas, installed 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 walls of the check valve body of the valve, which communicates supply and outlet pipes through the formation fluid, while the check valve also includes at least one in a glass, a locking member having a movable and fixed part and dividing its cavity into an entrance in front of the locking member and working behind the locking member in the direction of the annular gas flow communicated with through the aforementioned hole or channel in the side wall of the cup located in the radial volume sector of the angle of view of the said wall from the axial point of the cross section of the outlet mouth of the outlet pipe of the mixture of the reservoir fluid and the annular gas, and the shut-off element is mounted in the cup, at least contour support of its fixed part to the said side wall of the glass of the internal block of the check valve (RU 2367775, 09/20/2009).

Известен обратный устьевой клапан нефтяной, нефтегазовой скважины, включающий 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 или каналом в его боковой стенке для отвода затрубного газа, размещенный под углом к вектору потока 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, причем площадь внешней поверхности омываемой боковой стенки стакана внутреннего блока клапана, по меньшей мере, на участке, экспонированном на поперечное пропускное сечение подводящего патрубка основного компонента, выполнена превышающей площадь контурной поверхности условного цилиндра, описанного или вписанного в конфигурацию указанного участка упомянутой боковой стенки стакана (RU 2375553, 10.12.2009).Known wellhead valve of an oil, oil and gas well, including 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 annulus gas, as well as a discharge pipe of the mixture of the main and discharge components, mounted in the case of the non-return valve, an indoor unit with a body in the form of a glass with at least one hole or channel in its side wall for removal of the annulus gas placed at an angle to the formation fluid flow vector with the possibility of washing off the outer surface of the side wall of the cup by the latter, while the check valve also includes at least one shut-off member located in the cup having movable and fixed parts, the area of the outer surface being washed the side wall of the glass of the inner valve block, at least in the area exposed to the cross-sectional flow section of the supply pipe of the main component, made larger than the area contour conditioned surface of the cylinder described or inscribed in a portion of said configuration of said cup side wall (RU 2375553, 10.12.2009).

Основной недостаток данных конструкций клапана заключается в том, что при низких температурах сам клапан (подвижная часть) примерзает к седлу, что приводит к заклиниванию (замерзанию) клапана, и как следствие к увеличению давления в затрубном пространстве скважины, что служит отказом устьевого и погружного оборудования.The main disadvantage of these valve designs is that at low temperatures the valve itself (the moving part) freezes to the seat, which leads to jamming (freezing) of the valve, and as a result to an increase in pressure in the annulus of the well, which serves as a failure of the wellhead and submersible equipment .

Известен обратный клапан, предотвращающий замораживание и включающий электрически обогревающий корпус и биметаллический переключатель. Корпус охватывает диафрагму и пружину. Биметаллический переключатель включает первый пояс электрода, второй пояс электрода и биметаллическую пластину. Первый пояс электрода связан с источником питания, таким как батарея. Второй пояс электрода на одном конце связан с проводной катушкой возбуждения. Биметаллическая пластина одним своим концом соединена с первым поясом электрода. Свободный конец биметаллической пластины согнут согласно изменению температуры, чтобы связаться со вторым поясом электрода (KR 20040045214, 01.06.2004).Known check valve that prevents freezing and includes an electrically heating case and a bimetal switch. The housing covers the diaphragm and spring. The bimetallic switch includes a first electrode belt, a second electrode belt, and a bimetal plate. The first belt of the electrode is connected to a power source, such as a battery. A second electrode belt at one end is connected to a wire field coil. The bimetallic plate at one end is connected to the first electrode belt. The free end of the bimetallic plate is bent according to the temperature change to contact the second electrode belt (KR 20040045214, 06/01/2004).

Недостатком указанного обратного клапана является ненадежность в работе, сложность конструкции и неудобство в процессе сборки и эксплуатации.The disadvantage of this check valve is the unreliability in operation, the complexity of the design and inconvenience during assembly and operation.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании обратного клапана с нагревательным элементом, который исключал бы указанные выше недостатки.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a check valve with a heating element, which would eliminate the above disadvantages.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении надежности работы обратного клапана, упрощении его конструкции и сборки, снижении трудозатрат в процессе эксплуатации и предотвращении замерзания обратного клапана в условиях низких температур.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to increase the reliability of the check valve, simplify its design and assembly, reduce labor costs during operation and prevent freezing of the check valve at low temperatures.

Указанный технический результат достигается в обратном клапане, содержащий нагревательный элемент, обойму клапана, выполненную с пазом для размещения нагревательного элемента и сопряженную с подпружиненным золотником.The specified technical result is achieved in the non-return valve, containing a heating element, a valve holder made with a groove for accommodating the heating element and mating with a spring-loaded spool.

Обойма клапана представляет собой представляет собой цилиндрический остов, в торцевой части которого размещены два полукольца, закрывающие паз для размещения нагревательного элемента, и имеющий проходные каналы для жидкости или газа.The valve cage is a cylindrical skeleton, in the end part of which there are two half rings that close the groove to accommodate the heating element, and having passage channels for liquid or gas.

Полукольца размещены в технологической проточке обоймы клапана и зафиксированы между собой штифтами.The half rings are placed in the technological groove of the valve cage and are fixed with each other by pins.

Установка двух полуколец позволяет предохранить нагревательный элемент от механических повреждений и от сдавливания самой обоймы при установке ее во фланцы на фонтанной арматуре. В одном из полуколец имеется технологическое отверстие для укладки в паз и размещения нагревательного элемента, а также выхода через него нагревательного элемента (кабеля).Installing two half rings allows you to protect the heating element from mechanical damage and from squeezing the cage itself when installing it in the flanges on the fountain fittings. In one of the half rings there is a technological hole for laying in the groove and placing the heating element, as well as the output of the heating element (cable) through it.

Золотник вставляется в обойму и закрывает проходные каналы для жидкости. Золотник имеет шплинт, который вставляется в отверстие в обратном клапане и с другой стороны на него одевается пружина, а затем наворачивается гайка с шплинтом, выполненную с возможностью фиксации пружины золотника через гильзу.The spool is inserted into the cage and closes the fluid passageways. The spool has a cotter pin that is inserted into the hole in the non-return valve and, on the other hand, a spring is put on it, and then a nut with a cotter pin is screwed in, which is capable of fixing the spool spring through the sleeve.

Нагревательный элемент выполнен в виде греющего кабеля.The heating element is made in the form of a heating cable.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид обратного клапана в сборе; на фиг.2 - полукольца обратного клапана.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the check valve assembly; figure 2 - half ring check valve.

Обратный клапан предназначен для свободного пропуска нефтепродуктов, газа в одном направлении и предотвращения движения в обратном. В конструкцию обратного клапана встроен нагревательный элемент, исключающий замерзание клапана в условиях низких температур.The non-return valve is designed for the free passage of oil products, gas in one direction and preventing the movement in the opposite. A heating element is integrated in the check valve design to prevent freezing of the valve at low temperatures.

Обратный клапан содержит выполненный в виде кабеля нагревательный элемент 1, обойму клапана 2 и подпружиненный золотник 6. Обойма клапана 2 представляет собой цилиндрический остов, в торцевой части которого размещены два полукольца 3, закрывающие паз для размещения нагревательного элемента 1, и имеющий проходные каналы 4 для жидкости или газа. Одно из полуколец 3 имеет технологическое отверстие 5 для выхода через него нагревательного элемента 1.The non-return valve contains a heating element 1 made in the form of a cable, a valve holder 2 and a spring-loaded spool 6. The valve holder 2 is a cylindrical frame, in the end part of which two half rings 3 are placed, covering the groove for accommodating the heating element 1, and having passage channels 4 for liquid or gas. One of the half rings 3 has a technological hole 5 for the output of the heating element 1 through it.

Пружина 7 золотника 6 с одной стороны размещена в гильзе 8, зафиксированной на оси 9 при помощи гайки 10 со шплинтом 11.The spring 7 of the spool 6 on one side is placed in a sleeve 8, fixed on the axis 9 with a nut 10 with a cotter pin 11.

Собирается обойма клапана с золотником на одной оси. Золотник фиксируется на обойме клапана при помощи пружины, вставленной свободным концом в гильзу, закрепленную гайкой на оси обратного клапана. Нагревательный элемент укладывается в выполненном в обойме клапана пазе (то есть наматывается на цилиндрический остов обоймы клапана, между его дисками) толщиной 9 мм.A valve sleeve is assembled with a spool on the same axis. The spool is fixed on the valve sleeve by means of a spring inserted by the free end into the sleeve, fixed by a nut on the axis of the check valve. The heating element is placed in a groove made in the valve holder (that is, wound on a cylindrical body of the valve holder, between its disks) with a thickness of 9 mm.

Затем свободный конец нагревательного элемента вставляется в технологическое отверстие полукольца. Далее в обойму клапана вставляется одно полукольцо, затем с другой стороны вставляется другое полукольцо. Затем на полукольца вставляются фиксирующие штифты 12.Then the free end of the heating element is inserted into the technological hole of the half ring. Next, one half-ring is inserted into the valve holder, then another half-ring is inserted on the other side. Then, the fixing pins 12 are inserted into the half rings.

При установке данного клапана на фонтанную арматуру нагревательный элемент проходит между фланцевым соединением задвижки и коллектора. Затем нагревательный элемент подключается к электричеству. Происходит нагрев обоймы клапана, вследствие чего при низких температурах золотник (подвижная часть) не прилипает (примерзает, так как через него проходит газоводонефтянная смесь) к обойме клапана.When installing this valve on a fountain, the heating element passes between the flange connection of the valve and the manifold. Then the heating element is connected to electricity. The valve cage is heated, as a result of which, at low temperatures, the spool (movable part) does not adhere (freezes, as the gas-oil mixture passes through it) to the valve cage.

Обратный клапан с нагревательным элементом работает как обычный обратный клапан без нагревательного элемента. При отсутствии потока среды золотник в обратном клапане под действием пружины находятся в положении «закрыто», то есть золотник закрывает проходные каналы для жидкости или газа обоймы клапана. При возникновении потока золотник под действием его энергии открывает проход через обойму клапана. Когда скорость потока становиться нулевой, золотник возвращается в исходное закрытое положение, а давление с обратной стороны прижимает золотник к обойме клапана, препятствуя возникновению обратного потока среды. Таким образом, срабатывание обратного клапана происходит под действием самой среды и является автоматическим.The non-return valve with a heating element works like a regular non-return valve without a heating element. If there is no medium flow, the spool in the check valve is in the “closed” position under the action of the spring, that is, the spool closes the passageways for liquid or gas of the valve cage. When a flow occurs, the spool, under the influence of its energy, opens a passage through the valve cage. When the flow rate becomes zero, the spool returns to its original closed position, and pressure from the back presses the spool against the valve cage, preventing the return flow of the medium. Thus, the actuation of the check valve occurs under the action of the medium itself and is automatic.

Claims

1. The non-return valve, characterized in that it contains a heating element, a valve cage made with a groove for accommodating the heating element and mating with a spring-loaded spool.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the valve cage is a cylindrical skeleton, in the end part of which there are two half rings that close the groove to accommodate the heating element, and having passage channels for liquid or gas.

3. The valve according to claim 2, characterized in that the half rings are located in the technological groove of the valve cage and are fixed to each other by pins.

4. The valve according to claim 1, characterized in that it further comprises a nut with a cotter pin, made with the possibility of fixing the spool spring through the sleeve.

5. The valve according to claim 3, characterized in that one of the half rings has a technological hole for laying in the groove of the heating element.

6. The valve according to claim 1, characterized in that the heating element is made in the form of a cable.