Муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для предохранения погружной насосной установки от избыточного давления газожидкостной среды, находящейся в пространстве за трубой колонны в скважине. Согласно полезной модели муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки содержит корпус с проходным каналом и внутренней резьбой на входном и выходном участках проходного канала для подсоединения к колонне труб погружной насосной установки. Перепускной клапан выполнен в приливе, расположенном на корпусе вдоль проходного канала, и представляет собой перепускной канал с расположенным в нем подпружиненным шариком, установленным с возможностью сообщения пространства за трубой колонны с проходным каналом, который сообщен с перепускным каналом посредством ряда отверстий. Седло перепускного клапана расположено на входе в перепускной канал и выполнено в виде втулки, связанной с приливом, а шарик подпружинен пружиной, опертой на регулировочный элемент, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан. Технический результат заключается в повышении эффективности сбрасывания избыточного давления среды пространства за трубой колонны, увеличение пропускной способности и упрощение конструкции и технологии изготовления.

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для предохранения погружной насосной установки от избыточного давления газожидкостной среды, находящейся в пространстве за трубой колонны в скважине.

В существующем нефтедобывающем оборудовании известны различные системы перепуска жидкостной среды, газов и их смесей из пространства за трубой колонны в погружной насосной установке. В частности известен клапан скважинный для глубинно-насосного оборудования по свидетельству РФ №13388 (публ. 1999), содержащий корпус, запорный орган с возможностью перемещения в полости корпуса и канал, сообщающий колонну и пространство за трубой колонны через полость корпуса, при этом в корпусе выполнено сквозное отверстие для монтажа клапана на колонне, запорный орган изготовлен в виде шарика и тарированной пружины и расположен в сменном ввертыше, размещенном в полости корпуса.

Недостатком известной конструкции является ее повышенная металлоемкость, а также то, что конструкция клапана выступает за пределы колонны трубы, что недопустимо при применении их в насосно-погружных системах.

Известен также клапан внутрискважинный, содержащий корпус, запорный орган в виде шарика и тарированной пружины, каналы и сквозное отверстие для монтажа клапана на колонне, в корпусе расположена сквозная полость для перемещения запорного органа, запорный элемент которого выполнен в форме полого болта с фаской в нижней части, а фиксирующий элемент шарика запорного органа изготовлен в виде полой корзины (патент РФ №33155, публ. 2003).

Недостатком его является ограниченные технические возможности и сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей.

Учитывая, что известные решения являются объекты другого назначения и касаются части конструкции патентуемой муфты, формула полезной модели составлена без разделения на ограничительную и отличительную части.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности сбрасывания избыточного давления среды пространства за трубой колонны, увеличение пропускной способности и упрощение конструкции и технологии.

Для решения поставленной задачи муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки содержит корпус с проходным каналом и внутренней резьбой на входном и выходном участках проходного канала для подсоединения к колонне насосно-компрессорных

труб погружной насосной установки, перепускной клапан выполнен в приливе, расположенном на корпусе вдоль проходного канала, и представляет собой перепускной канал с расположенным в нем подпружиненным шариком, установленным с возможностью сообщения пространства за трубой колонны с проходным каналом, который сообщен с перепускным каналом посредством ряда отверстий, при этом седло перепускного клапана расположено на входе в перепускной канал и выполнено в виде втулки, связанной с приливом, а шарик подпружинен пружиной, опертой на регулировочный элемент, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан Целесообразно, чтобы:

- корпус был выполнен методом литья,

- корпус был выполнен методом фрезерования цилиндрической детали

- ряд отверстий был расположен параллельно, перпендикулярно или под углом к оси перепускного канала,

- ряд отверстий был образован при помощи технологического отверстия, расположенного в перепускном канале со стороны противоположной стенке между проходным и перепускным каналами, в которой выполнен упомянутый ряд отверстий,

- седло перепускного клапана было выполнено заодно целое с приливом,

- пружина была бы выполнена тарированной.

Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен продольный разрез муфты;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Согласно полезной модели муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с проходным каналом 2 и внутренней резьбой 3 и 4, выполненной соответственно на входном и выходном участках проходного канала 2 для подсоединения к колонне насосно-компрессорных труб погружной насосной установки (на чертежах не показано). Перепускной клапан 5 выполнен в приливе 6,

расположенном на корпусе 1 вдоль проходного канала 2, и представляет собой перепускной канал 7 с расположенным в нем подпружиненным шариком 8, установленным с возможностью сообщения пространства «А» за трубой колонны с проходным каналом 2, который сообщен с перепускным каналом 7 посредством ряда отверстий 9, выполненных в стенке между перепускным 7 и проходным 2 каналами. Седло 10 перепускного клапана расположено на входе 11 в перепускной канал 7 и выполнено в виде втулки, которая установлена в приливе 6 посредством резьбы 12. Шарик 8 подпружинен пружиной 13, которая оперта на регулировочный элемент 14, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан. Корпус 1 может быть выполнен методом литья или методом фрезерования.

Ряд отверстий 9 может быть расположен параллельно, перпендикулярно или под углом к оси перепускного канала, поскольку инструмент для выполнения указанного ряда отверстий 9 размещают в технологическом отверстии 15, расположенном в стенке корпуса 1 со стороны перепускного канала 7, противоположно стенке 16 между проходным 2 и перепускным 7 каналами.

Седло 10 перепускного клапана 7 выполнено заодно целое с приливом 6, а пружина 13 выполнена тарированной.

Установка муфты с перепускным клапаном для погружной насосной установки осуществляется следующим образом. Корпус 1 посредством внутренней резьбы 3 и 4, выполненной соответственно на входном и выходном участках проходного канала 2 присоединяется к колонне труб погружной насосной установки, которая опускается на определенную глубину в скважину. При отключении глубинно-насосного оборудования давление внутри трубы колонны падает, и давление, в скважине, т.е. за трубой колонны, превышает его. Шарик 8, преодолевая усилие пружины 13, перемещается и происходит перетекание газожидкостной среды из пространства за трубой колонны через перепускной канал 7 и ряд отверстий 9 в проходной канал 2.

Применение полезной модели позволяет существенно повысить эффективность сбрасывания избыточного давления среды пространства за трубой колонны за счет увеличения пропускной способности, а также упростить конструкцию и технологию изготовления.

Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

1. Муфта с перепускным клапаном для погружной насосной установки, содержащая корпус с проходным каналом и внутренней резьбой на входном и выходном участках проходного канала для подсоединения к колонне насосно-компрессорных труб погружной насосной установки, перепускной клапан выполнен в приливе, расположенном на корпусе вдоль проходного канала, и представляет собой перепускной канал с расположенным в нем подпружиненным шариком, установленным с возможностью сообщения пространства за трубой колонны с проходным каналом, который сообщен с перепускным каналом посредством ряда отверстий, при этом седло перепускного клапана расположено на входе в перепускной канал и выполнено в виде втулки, связанной с приливом, а шарик подпружинен пружиной, опертой на регулировочный элемент, установленный для обеспечения возможности изменения усилия, при котором срабатывает перепускной клапан.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен методом литья.

3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен методом фрезерования цилиндрической детали.

4. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что ряд отверстий расположен параллельно, перпендикулярно или под углом к оси перепускного канала.

5. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что ряд отверстий образован при помощи технологического отверстия, расположенного в перепускном канале со стороны противоположной стенке между проходным и перепускным каналами, в которой выполнен упомянутый ряд отверстий.

6. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что седло перепускного клапана выполнено заодно целое с приливом.

7. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что пружина выполнена тарированной.