RU2569387C1 - Check valve and method of heating its shut-off device - Google Patents
Check valve and method of heating its shut-off device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569387C1 RU2569387C1 RU2014130827/03A RU2014130827A RU2569387C1 RU 2569387 C1 RU2569387 C1 RU 2569387C1 RU 2014130827/03 A RU2014130827/03 A RU 2014130827/03A RU 2014130827 A RU2014130827 A RU 2014130827A RU 2569387 C1 RU2569387 C1 RU 2569387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavity
- indoor unit
- valve
- housing
- annular cavity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Check Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности, предназначено для автоматического сброса потока флюида, исходящего из газовой скважины при несанкционированном выбросе газа, и может быть использовано при разработке и создании обогреваемых обратных клапанов, устанавливаемых в насосно-компрессорные трубы.The invention relates to valves for the gas industry, is intended for automatic discharge of fluid flow coming from a gas well during unauthorized gas emissions, and can be used in the development and creation of heated check valves installed in tubing.
Одной из проблем, возникающих при работе обратного клапана, является обеспечение надежного обогрева места контакта между тарелкой клапана и седлом, т.к. при отрицательных температурах окружающей среды происходит конденсация влаги из сбрасываемого потока на поверхностях контакта тарелки с седлом, что приводит к неполному закрытию клапана с последующим выходом его из строя.One of the problems encountered during the operation of the non-return valve is the provision of reliable heating of the contact area between the valve plate and the seat, as at negative ambient temperatures, moisture condenses from the discharged stream on the contact surfaces of the plate with the seat, which leads to incomplete closing of the valve and its subsequent failure.
Известен обратный клапан, содержащий корпус с присоединительными фланцами, запорный элемент в виде седла с подпружиненной тарелкой, установленный внутри корпуса по линии сбрасываемого компонента (Клапан обратный устьевой незамерзающий 209АФ. 16.000 производства ОАО «АК «Корвет», 640046, Россия, г. Курган, ул. Бурова-Петрова, 20).Known check valve comprising a housing with connecting flanges, a locking element in the form of a saddle with a spring plate, installed inside the housing along the line of the discharge component (Non-freezing wellhead check valve 209AF. 16,000 manufactured by OJSC "Corvette", 640046, Russia, Kurgan, st.Burova-Petrova, 20).
Указанный клапан работает следующим образом. Основной поток компонента идет через патрубки и обогревает тарелку с седлом клапана. Сбрасываемый компонент, поступающий под большим давлением, чем основной, приоткрывает тарелку и сбрасывается в образовавшуюся щель.The specified valve operates as follows. The main component stream flows through the nozzles and heats the plate with valve seat. The discharged component, which comes under a greater pressure than the main one, opens the plate and is discharged into the formed gap.
Основными недостатками данного клапана является то, что тарелка располагается непосредственно в потоке нефти и имеет значительно большую площадь рабочей поверхности, чем площадь проходного сечения каналов для сброса газа.The main disadvantages of this valve is that the plate is located directly in the oil stream and has a significantly larger working surface area than the area of the passage section of the channels for gas discharge.
Таким образом, для открытия клапана необходимо приложить давление со стороны газа для преодоления динамического и статического давлений потока нефти, воздействующего на тарелку, и усилия поджимающей пружины, что приводит к необходимости обеспечения значительного перепада давлений между рабочим и сбрасываемым потоками. Значительный перепад давления приводит к выходу из строя оборудования, установленного по линии.Thus, to open the valve, it is necessary to apply pressure from the gas side to overcome the dynamic and static pressures of the oil flow acting on the plate and the force of the compression spring, which leads to the need for a significant pressure difference between the working and discharged flows. A significant pressure drop leads to failure of the equipment installed on the line.
Известен обратный клапан, содержащий корпус с присоединительными патрубками для основного компонента, например нефти, и сбрасываемого компонента, например, смеси нефти с газом, запорный элемент в виде седла с подпружиненной тарелкой, установленный внутри корпуса по линии сбрасываемого компонента, при этом ось седла располагается перпендикулярно оси патрубка сбрасываемого компонента, а над тарелкой выполнена полость, соединенная каналами с внутренней полостью корпуса, причем каналы открываются вниз по потоку (Патент РФ №2337264, МПК: Е21В 34/02, Е21В 33/03 - прототип).A non-return valve is known, comprising a housing with connecting nozzles for a main component, for example, oil, and a discharged component, for example, a mixture of oil and gas, a locking element in the form of a saddle with a spring plate installed inside the housing along the line of the discharged component, while the axis of the saddle is perpendicular the axis of the nozzle of the component to be discharged, and a cavity is made above the plate, connected by channels to the internal cavity of the housing, the channels being opened downstream (RF Patent No. 2337264, IPC: Е21В 34 / 02, ЕВВ 33/03 - prototype).
Указанный клапан работает следующим образом.The specified valve operates as follows.
Поток нефти, проходя через полость в корпусе, обтекает седло клапана и обогревает его вместе с тарелкой. Кроме этого, часть основного потока нефти заходит через каналы в полость над тарелкой клапана и дополнительно обогревает место уплотнения седла клапана и тарелки, обеспечивая, таким образом, требуемую температуру конструкции и герметичность места уплотнения.The flow of oil, passing through the cavity in the body, flows around the valve seat and heats it together with the plate. In addition, part of the main oil flow enters through the channels into the cavity above the valve plate and additionally heats the sealing place of the valve seat and plate, thus ensuring the required temperature of the structure and the tightness of the sealing place.
При поступлении газовой смеси из скважины, имеющей более высокое давление, чем давление потока нефти, тарелка под действием потока газа поднимается верх, поток газа сбрасывается через щель между тарелкой и седлом в полость. Из полости, по каналам, поток поступает в полость корпуса и сбрасывается вниз по потоку. Таким образом, давление сбрасываемого потока уменьшается, и подпружиненная тарелка садится на седло.Upon receipt of the gas mixture from a well having a higher pressure than the pressure of the oil stream, the plate rises under the action of the gas stream, the gas stream is discharged through the gap between the plate and the saddle into the cavity. From the cavity, through the channels, the flow enters the cavity of the housing and is discharged downstream. Thus, the pressure of the discharged flow is reduced, and the spring-loaded plate sits on the saddle.
При сбрасывании потока, имеющего более низкую температуру, чем основной поток, часть конденсата конденсируется на уплотнительных поверхностях седла и тарелки. После сбрасывания потока, часть нефти поступает в полость через каналы и обогревает место уплотнения, что позволяет расплавить конденсат и обеспечить требуемые условия работы клапана.When dropping a stream having a lower temperature than the main stream, part of the condensate condenses on the sealing surfaces of the seat and plate. After dropping the flow, part of the oil enters the cavity through the channels and heats the seal, which allows the condensate to melt and provide the required valve operating conditions.
Основным недостатком данного клапана является то, что при значительных отрицательных температурах окружающей среды, запорный элемент охлаждается до отрицательных температур за счет теплопроводности между частями клапана, находящимися внутри клапана и снаружи, при этом теплый поток нефти, особенно на периодически действующих скважинах, не успевает его прогреть до положительных температур. При контакте влажного газа с поверхностями уплотнительных элементов происходит оседание на них конденсата с пониженной температурой, что при низких температурах окружающей среды приводит к образованию льда на уплотняемых поверхностях тарели и седла и выходу клапана из строя.The main disadvantage of this valve is that at significant negative ambient temperatures, the shut-off element is cooled to negative temperatures due to thermal conductivity between the valve parts located inside and outside the valve, while the warm oil flow, especially in periodically operating wells, does not have time to warm it up to positive temperatures. When wet gas comes into contact with the surfaces of the sealing elements, condensate settles at a lower temperature, which at low ambient temperatures leads to the formation of ice on the sealing surfaces of the plate and seat and the valve is out of order.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение надежности работы обратного устьевого клапана для безопасной эксплуатации нефтяной, нефтегазовой скважины, независимо от внешних условий на устье скважины, и, тем самым, обеспечение бесперебойной работы скважины в целом.The objective of the present invention is to remedy these disadvantages and increase the reliability of the check wellhead for safe operation of an oil, oil and gas well, regardless of the external conditions at the wellhead, and thereby ensure uninterrupted operation of the well as a whole.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в предложенном обратном клапане, содержащем корпус с присоединительными патрубками для основного компонента, преимущественно, пластовой жидкости, и сбрасываемого газообразного компонента, преимущественно, смеси нефти с газом, крышку клапана, установленную преимущественно на корпусе клапана, запорный элемент, выполненный предпочтительно в виде седла с подпружиненной тарелкой, установленный во внутреннем блоке и размещенный внутри корпуса клапана по линии сбрасываемого газообразного компонента, причем ось седла располагается перпендикулярно или практически перпендикулярно оси патрубка сбрасываемого компонента, согласно изобретению, корпус внутреннего блока выполнен в виде тонкостенной геометрической фигуры, преимущественно, в виде полого цилиндра, установленного вертикально, преимущественно, по центру корпуса клапана, причем полость указанного внутреннего блока соединена с полостью патрубка сбрасываемого компонента, а в верхней части корпуса внутреннего блока установлена крышка с образованием между указанной крышкой и корпусом внутреннего блока полости, преимущественно кольцевой, соединенной с внутренней полостью корпуса клапана, причем упомянутая полость соединена каналами с внутренней полостью корпуса внутреннего блока.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed non-return valve containing a housing with connecting nozzles for the main component, mainly reservoir fluid, and a discharged gaseous component, mainly a mixture of oil and gas, a valve cover mounted mainly on the valve body, a shut-off element, made preferably in the form of a saddle with a spring-loaded plate, mounted in the indoor unit and placed inside the valve body along the discharge gas line to component, and the axis of the seat is perpendicular or almost perpendicular to the axis of the nozzle of the discharge component, according to the invention, the housing of the indoor unit is made in the form of a thin-walled geometric figure, mainly in the form of a hollow cylinder mounted vertically, mainly in the center of the valve body, and the cavity of the specified indoor unit connected to the cavity of the pipe of the component to be discharged, and a cover is installed in the upper part of the housing of the indoor unit with the formation between the specified the lid and the body of the inner block of the cavity, preferably annular, connected to the inner cavity of the valve body, said cavity being connected by channels to the inner cavity of the housing of the inner block.
В варианте исполнения, ширина кольцевой полости составляет S=(0,05…0,2)D, при этом высота кольцевой полости h составляет h=(2…6)S, где: S - ширина кольцевой полости, D - внутренний диаметр крышки внутреннего блока, h - высота кольцевой полости.In an embodiment, the width of the annular cavity is S = (0.05 ... 0.2) D, while the height of the annular cavity h is h = (2 ... 6) S, where: S is the width of the annular cavity, D is the inner diameter of the lid indoor unit, h is the height of the annular cavity.
Нижний предел предложенного соотношения S=(0,05…0,2)D выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит увеличение гидравлического сопротивления газового тракта.The lower limit of the proposed ratio S = (0.05 ... 0.2) D is selected based on the fact that with a further decrease in it, the hydraulic resistance of the gas path increases.
Верхний предел предложенного соотношения S=(0,05…0,2)D выбран исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение массово-габаритных характеристик клапана и ухудшаются условия образования газовой пробки в газовом канале за счет увеличения ширины кольцевой полости..The upper limit of the proposed ratio S = (0.05 ... 0.2) D is selected based on the fact that with a further increase in it, the mass-dimensional characteristics of the valve deteriorate and the conditions for the formation of a gas plug in the gas channel deteriorate due to an increase in the width of the annular cavity ..
Нижний предел предложенного соотношения h=(2…6)S выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении ухудшаются условия образования газовой пробки в газовом канале за счет уменьшения высоты кольцевой полости.The lower limit of the proposed relation h = (2 ... 6) S is chosen on the basis that with a further decrease in it, the conditions for the formation of a gas plug in the gas channel worsen due to a decrease in the height of the annular cavity.
Верхний предел предложенного соотношения h=(2…6)S выбран исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение массово-габаритных характеристик клапана и увеличивается гидравлическое сопротивление газового тракта.The upper limit of the proposed ratio h = (2 ... 6) S is selected based on the fact that with its further increase, the mass-dimensional characteristics of the valve deteriorate and the hydraulic resistance of the gas path increases.
Предложен способ обогрева запорного органа предложенного обратного клапана, заключающийся в пропускании теплой жидкой добываемой среды, преимущественно продукции скважин по добыче углеводородного сырья, по наружной профилированной поверхности внутреннего блока, в котором размещен запорный орган клапана, выполненный, предпочтительно, в виде седла и подпружиненной тарелки, и установленного в полом корпусе клапана, имеющем входной и выходной патрубки для продукции скважин по добыче углеводородного сырья и сбрасываемого газообразного компонента, крышку, установленную на корпусе клапана, преимущественно, с тыльной стороны, при применении которого, согласно изобретению, что корпус внутреннего блока выполняют в виде тонкостенной геометрической фигуры, преимущественно, в виде полого цилиндра, установленного вертикально, преимущественно, по центру корпуса клапана, причем полость указанного внутреннего блока соединяют с полостью патрубка сбрасываемого компонента, при этом поток теплой добываемой среды, преимущественно, углеводородного сырья, получаемого со скважины, пропускают по внешнему контуру корпуса внутреннего блока, а сбрасываемый газообразный компонент пропускают через кольцевую полость, предпочтительно, цилиндрическую, которую образуют между наружной стенкой внутреннего блока и крышкой, устанавливаемой в его верхней части, при этом указанную кольцевую полость соединяют с внутренней полостью внутреннего блока при помощи каналов, которые выполняют в корпусе внутреннего блока.A method for heating the shut-off element of the proposed non-return valve is proposed, which consists in passing a warm liquid produced medium, mainly the production of hydrocarbon production wells, on the external profiled surface of the indoor unit, in which the shut-off valve element is made, preferably in the form of a seat and a spring plate, and installed in a hollow valve body having an inlet and outlet nozzles for production of wells for the production of hydrocarbon raw materials and discharged gaseous component, a cover mounted on the valve body, mainly on the back side, when applying, according to the invention, that the body of the indoor unit is made in the form of a thin-walled geometric figure, mainly in the form of a hollow cylinder mounted vertically, mainly in the center of the valve body, moreover, the cavity of the specified indoor unit is connected with the cavity of the pipe of the component to be discharged, while the flow of warm produced medium, mainly hydrocarbon feed, obtained from the well, lowered along the outer contour of the housing of the indoor unit, and the discharged gaseous component is passed through an annular cavity, preferably a cylindrical one, which is formed between the outer wall of the indoor unit and the lid mounted in its upper part, while the said annular cavity is connected to the internal cavity of the indoor unit by channels that run in the housing of the indoor unit.
В варианте применения способа, внутренние элементы запорного органа клапана защищают от попадания на них жидкой добываемой среды путем образования в указанной кольцевой полости газовой пробки при прохождении потока добываемой среды по корпусу внутреннего блока.In an application of the method, the internal elements of the valve shut-off element are protected from getting liquid production medium onto them by forming a gas plug in the annular cavity during passage of the production medium flowing through the body of the indoor unit.
В варианте применения способа, ширину кольцевой полости выбирают в пределах S=(0,05…0,2)D, при этом высоту кольцевой полости h выполняют в пределах h=(2…6)S, где: S - ширина кольцевой полости, D - внутренний диаметр крышки внутреннего блока, h - высота кольцевой полости.In an application of the method, the width of the annular cavity is selected within S = (0.05 ... 0.2) D, while the height of the annular cavity h is performed within h = (2 ... 6) S, where: S is the width of the annular cavity, D is the inner diameter of the lid of the indoor unit, h is the height of the annular cavity.
Нижний предел предложенного соотношения S=(0,05…0,2)D выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит увеличение гидравлического сопротивления газового тракта.The lower limit of the proposed ratio S = (0.05 ... 0.2) D is selected based on the fact that with a further decrease in it, the hydraulic resistance of the gas path increases.
Верхний предел предложенного соотношения S=(0,05…0,2)D выбран исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение массово-габаритных характеристик клапана и ухудшаются условия образования газовой пробки в газовом канале за счет увеличения ширины кольцевой полости.The upper limit of the proposed ratio S = (0.05 ... 0.2) D is selected based on the fact that with a further increase in it, the mass-dimensional characteristics of the valve deteriorate and the conditions for the formation of a gas plug in the gas channel deteriorate due to an increase in the width of the annular cavity.
Нижний предел предложенного соотношения h=(2…6)S выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении ухудшаются условия образования газовой пробки в газовом канале за счет уменьшения высоты кольцевой полости.The lower limit of the proposed relation h = (2 ... 6) S is chosen on the basis that with a further decrease in it, the conditions for the formation of a gas plug in the gas channel worsen due to a decrease in the height of the annular cavity.
Верхний предел предложенного соотношения h=(2…6)S выбран исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение массово-габаритных характеристик клапана и увеличивается гидравлическое сопротивление газового тракта.The upper limit of the proposed ratio h = (2 ... 6) S is selected based on the fact that with its further increase, the mass-dimensional characteristics of the valve deteriorate and the hydraulic resistance of the gas path increases.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом устройстве, в отличие от конструктивного выполнения прототипа, корпус внутреннего блока выполнен преимущественно в виде полого цилиндра, установленного, предпочтительно, вертикально, преимущественно, по центру корпуса клапана, причем полость указанного внутреннего блока соединена с полостью патрубка сбрасываемого компонента, а в верхней части корпуса внутреннего блока установлена крышка с образованием между указанной крышкой и корпусом внутреннего блока полости, преимущественно кольцевой, соединенной с внутренней полостью корпуса клапана, причем упомянутая полость соединена каналами с внутренней полостью корпуса внутреннего блока.Comparative analysis with the prototype shows that in the inventive device, in contrast to the structural embodiment of the prototype, the housing of the indoor unit is made predominantly in the form of a hollow cylinder mounted preferably vertically, mainly in the center of the valve body, and the cavity of the specified internal unit is connected to the cavity of the pipe a discharged component, and a cover is installed in the upper part of the housing of the indoor unit to form a cavity between the cover and the housing of the indoor unit, pre muschestvenno ring connected to the inner cavity of the valve body, wherein said cavity channels connected to the inner space of the indoor unit casing.
Такое конструктивное исполнение корпуса внутреннего блока позволяет исключить контакт элементов корпуса, находящихся под действием отрицательных температур в холодное время года, с внутренним блоком с запорным элементом и его частями, и дополнительно теплоизолировать внутренний блок от стенок нефтесборных труб потоком добываемой среды, что приводит к улучшению условий работы клапана.Such a design of the housing of the indoor unit allows you to exclude contact of the housing elements, which are under the influence of negative temperatures in the cold season, with the indoor unit with a locking element and its parts, and additionally insulate the indoor unit from the walls of oil pipes by the flow of the produced medium, which leads to better conditions valve operation.
Установка в верхней части корпуса внутреннего блока крышки с образованием между указанной крышкой и корпусом внутреннего блока полости, преимущественно кольцевой, соединенной с внутренней полостью корпуса клапана и с внутренней полостью корпуса внутреннего блока, позволит, с одной стороны, сбрасывать газообразный компонент, независимо от наличия внутри полости клапана жидкой добываемой продукции скважин углеводородного сырья, с другой - при наличии жидкой среды в полости клапана и отсутствии сбрасываемого газообразного продукта, в кольцевой щели, изготовленной с размерами, выбранными в определенной зависимости от внутреннего диаметра крышки, будет образовываться газовая пробка, которая не пропустит жидкий компонент внутрь клапана, но, в то же время, легко пропустит газообразный продукт из полости клапана внутрь полости нефтесборных труб при его появлении.The installation in the upper part of the housing of the inner block of the cover with the formation between the specified cover and the body of the internal block of the cavity, mainly annular, connected to the internal cavity of the valve body and the internal cavity of the body of the internal block, allows, on the one hand, to discharge the gaseous component, regardless of the presence the cavity of the valve of liquid produced products of hydrocarbon wells, on the other hand, in the presence of a liquid medium in the cavity of the valve and the absence of discharged gaseous product, in of a face gap made with dimensions selected depending on the inner diameter of the cap, a gas plug will form that will not let the liquid component pass into the valve, but at the same time, it will easily pass the gaseous product from the valve cavity into the oil collecting pipe cavity when it appears .
Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого технического решения, благодаря наличию новых признаков, обеспечивает получение технического результата, выражающегося в повышении надежности работы клапана с упрощением его конструкции.Thus, the set of essential features of the claimed technical solution, due to the presence of new features, provides a technical result, expressed in increasing the reliability of the valve with a simplification of its design.
Конструктивное решение устройства дает возможность использования предложенного клапана в местностях с низкими температурами окружающей среды, что позволяет значительно сократить ассортимент и количество используемых клапанов при обслуживании скважины, снизить время и стоимость их обслуживания и, тем самым, снизить время обслуживания скважины при ремонтных работах.The design solution of the device makes it possible to use the proposed valve in areas with low ambient temperatures, which can significantly reduce the range and number of valves used when servicing the well, reduce the time and cost of servicing them, and thereby reduce the time of servicing the well during repair work.
Указанные существенные признаки в совокупности, характеризующие сущность заявляемого технического решения, не известны в настоящее время для регулирующих устройств. Аналог, характеризующийся идентичностью всем существенным признакам заявляемого изобретения, в ходе исследований не обнаружен, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «Новизна».These essential features in the aggregate, characterizing the essence of the claimed technical solution, are not currently known for regulatory devices. The analogue, characterized by the identity of all the essential features of the claimed invention, was not found during the studies, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Novelty."
Существенные признаки заявляемого изобретения не могут быть представлены как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков для достижения технического результата, из чего следует вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».The essential features of the claimed invention cannot be represented as a combination identified from known solutions with the implementation in the form of distinctive features to achieve a technical result, from which it follows that the criterion of "Inventive step" is met.
В связи с тем, что описанное техническое решение предназначено для использования в рамках реальной системы обвязки газовой скважины при аварийном повышении давления в нем, изготовлено заявителем и прошло испытания с достижением заявляемого технического результата, предлагаемое изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость».Due to the fact that the described technical solution is intended for use within a real gas well piping system in case of an emergency increase in pressure, it was manufactured by the applicant and tested to achieve the claimed technical result, the proposed invention meets the criterion of "Industrial applicability".
Сущность предложенного технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез предложенного обратного клапана, на фиг. 2 - запорный элемент в увеличенном масштабе.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed non-return valve, FIG. 2 - locking element on an enlarged scale.
Обратный клапан содержит корпус 1 с присоединительными патрубками 2 и 3 для основного компонента, преимущественно, пластовой жидкости, и патрубком 4 сбрасываемого газообразного компонента. Крышка 5 клапана установлена преимущественно на корпусе 1 клапана. Запорный элемент, выполненный предпочтительно в виде седла 6 с подпружиненной тарелкой 7, установлен во внутреннем блоке 8 и размещен внутри корпуса 1 клапана по линии сбрасываемого газообразного компонента. Корпус внутреннего блока 8 выполнен в виде полого цилиндра 9, установленного по центру корпуса 1 клапана. Полость 10 внутреннего блока 8 соединена с полостью патрубка 4 сбрасываемого компонента. В верхней части корпуса внутреннего блока 8 установлена крышка 11 с образованием между указанной крышкой и корпусом внутреннего блока 8 кольцевой полости 12, соединенной с внутренней полостью 13 корпуса клапана 1. Кольцевая полость 12 соединена каналами 14 с внутренней полостью 10 корпуса внутреннего блока 8.The check valve comprises a housing 1 with connecting nozzles 2 and 3 for the main component, mainly reservoir fluid, and a nozzle 4 of the discharged gaseous component. The valve cover 5 is preferably mounted on the valve body 1. The locking element, preferably made in the form of a
Предложенный клапан работает следующим образом.The proposed valve operates as follows.
При подаче продукции скважин по добыче углеводородного сырья по патрубку 2 через полость 13 корпуса 1 клапана и далее в патрубок 3, поток теплой пластовой жидкости омывает корпус внутреннего блока 8, выполненный в виде цилиндра 9, и согревает его вместе с запорным элементом, состоящим из седла 6 с подпружиненной тарелкой 7. Кроме этого, расположение корпуса внутреннего блока 8 внутри корпуса клапана 1, с пропусканием теплой добываемой среды по наружному контуру корпуса внутреннего блока 8, позволяет значительно снизить воздействие отрицательных температур окружающей среды на элементы запорного механизма за счет дополнительной теплоизоляции корпуса внутреннего блока 8 теплой добываемой средой.When supplying the production of hydrocarbon production wells through pipe 2 through the cavity 13 of the valve body 1 and then into pipe 3, a stream of warm formation fluid washes the body of the indoor unit 8, made in the form of a
При поступлении по патрубку 4 из скважины потока газа, имеющего более высокое давление, чем давление потока пластовой жидкости, тарелка клапана 7 под действием потока газа поднимается верх, и поток газа сбрасывается через кольцевой зазор между тарелкой клапана 7 и седлом 6 в полость 10 внутреннего блока 8. Из полости 10, по каналам 14, поток газа поступает в кольцевую полость 12, образованную крышкой 11 и корпусом внутреннего блока 8, выполненным в виде цилиндра 9. Из кольцевой полости 12 газ поступает в полость нефтесборных труб и сбрасывается вниз по потоку. Таким образом, давление сбрасываемого потока уменьшается, и подпружиненная тарелка 7 садится на седло 6.When a gas stream having a higher pressure than the pressure of the reservoir fluid flows through the pipe 4, the
При сбрасывании потока газа, имеющего более низкую температуру, чем основной поток добываемой пластовой жидкости, часть конденсата конденсируется на уплотнительных поверхностях седла 6 и тарелки 7. За счет того, что седло 6 клапана расположено горизонтально и имеет коническую поверхность, конденсат успевает стечь по теплым поверхностям седла 6 и тарелки 7.When dropping a gas stream having a lower temperature than the main stream of produced formation fluid, part of the condensate condenses on the sealing surfaces of the
Дополнительно, после сбрасывания потока газа, место уплотнения прогревается потоком теплой добываемой среды.Additionally, after dropping the gas stream, the seal is warmed up by the flow of warm produced medium.
Установка в верхней части корпуса внутреннего блока 8 крышки 11 с образованием между указанной крышкой 11 и корпусом внутреннего блока 8 кольцевой полости 12, соединенной с внутренней полостью 13 корпуса 1 клапана и с внутренней полостью 10 корпуса внутреннего блока 8, позволяет сбрасывать поток газа вниз, в полость нефтесборных труб.The installation in the upper part of the housing of the indoor unit 8 of the
При наличии жидкой среды во внутренней полости 13 клапана и отсутствии сбрасываемого газообразного продукта, в кольцевой полости 12, изготовленной с размерами, выбранными в определенной зависимости от внутреннего диаметра крышки, будет образовываться газовая пробка, которая не пропустит жидкую среду внутрь клапана, но, в то же время, легко пропустит поток газа из внутренней полости 13 клапана внутрь полости нефтесборных труб при его появлении.In the presence of a liquid medium in the inner cavity 13 of the valve and the absence of discharged gaseous product, in the
При отсутствии потока теплой пластовой жидкости скважины, например, на периодически действующих скважинах, наличие газовых полостей по периметру корпуса внутреннего блока 8 позволяет в значительной степени исключить теплообмен между внутренними и наружными частями клапана, что приводит к улучшению температурного режима его работы.In the absence of a flow of warm reservoir fluid of the well, for example, in periodically operating wells, the presence of gas cavities around the perimeter of the housing of the indoor unit 8 allows to largely exclude heat transfer between the internal and external parts of the valve, which leads to an improvement in the temperature regime of its operation.
Монтаж и демонтаж корпуса внутреннего блока 8 из корпуса 1 клапана осуществляется после снятия крышки 5.Installation and dismantling of the housing of the indoor unit 8 from the valve body 1 is carried out after removing the cover 5.
Проведенные авторами испытания полноразмерного образца обратного клапана подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.The authors conducted tests of a full-sized sample non-return valve confirmed the correctness of the design and technological solutions.
Использование предложенного технического решения позволит расширить диапазон изменения величины расхода транспортируемой среды, увеличить срок службы запорного элемента, сократить количество используемых клапанов при обслуживании скважины, снизить время и стоимость их обслуживания, снизить время обслуживания скважины при ремонтных работах.Using the proposed technical solution will expand the range of flow rate of the transported medium, increase the service life of the shut-off element, reduce the number of valves used when servicing the well, reduce the time and cost of servicing them, reduce the time for servicing the well during repair work.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130827/03A RU2569387C1 (en) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | Check valve and method of heating its shut-off device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130827/03A RU2569387C1 (en) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | Check valve and method of heating its shut-off device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2569387C1 true RU2569387C1 (en) | 2015-11-27 |
Family
ID=54753454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014130827/03A RU2569387C1 (en) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | Check valve and method of heating its shut-off device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2569387C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2367780C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-09-20 | Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" | Oil, oil-and-gas well |
| 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 |
| 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 |
-
2014
- 2014-07-25 RU RU2014130827/03A patent/RU2569387C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2367780C1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-09-20 | Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" | Oil, oil-and-gas well |
| 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 |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO344654B1 (en) | System and method for injecting an injection fluid into a well | |
| WO2010068031A3 (en) | Temperature-responsive fluid flow control apparatus | |
| CN103231880B (en) | Oil gas safe initiative protection system and protection method thereof | |
| RU2463438C1 (en) | Method of heating check valve shutoff element | |
| CN205118356U (en) | Valve automatic control anti -backfire system | |
| RU2372471C1 (en) | Back wellhead valve of oil, oil and gas well | |
| RU2569387C1 (en) | Check valve and method of heating its shut-off device | |
| RU2337264C2 (en) | Check valve | |
| RU2463439C1 (en) | Check valve | |
| RU2463506C1 (en) | Check valve | |
| RU2499884C1 (en) | Packer-anchor equipment for selective treatment of formation | |
| RU2463437C1 (en) | Check valve | |
| RU87207U1 (en) | OIL, OIL AND GAS WELL | |
| RU2367780C1 (en) | Oil, oil-and-gas well | |
| CN205654506U (en) | A circulating hydrogen compressor | |
| KR20130131687A (en) | Valve for preventing frozen to burst using temperature sensing unit | |
| CN202152680U (en) | Two-way sealed wellhead sampling valve | |
| RU112690U1 (en) | WATER DISCHARGE | |
| US1710937A (en) | Pressure lift for oil wells | |
| RU190878U1 (en) | POINT VALVE WITH POINT HEAT FOR STEEL ARMATURE | |
| RU2608106C1 (en) | Device for underground well at thermal well development of oil deposits | |
| CN205225088U (en) | Wellhead discharge device for SAGD double horizontal well and its production well | |
| WO2012081986A1 (en) | Autonomous valve erosion monitoring | |
| US9261197B2 (en) | Pipeline pressure isolation systems and devices | |
| RU2656536C1 (en) | Cutoff valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180726 |