клапан-отсекатель

Формула изобретения

Клапан-отсекатель, содержащий корпус с проходным каналом, в котором размещен запорный орган в виде подпружиненной заслонки с осью вращения, отличающийся тем, что корпус выполнен с поперечными и продольными пазами, заслонка выполнена со сферической наружной поверхностью, снабжена дополнительной осью вращения и кронштейнами, на которых размещены указанные оси, выполненные в виде двух пар цилиндрических выступов, причем одна пара цилиндрических выступов расположена в плоскости, проходящей через центр сферической поверхности заслонки, и размещена в продольных пазах корпуса, а другая в поперечных пазах корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к скважинным клапанным устройствам.

Известен клапан-отсекатель, имеющий запорный орган в виде заслонки с осью (авт.св. СССР N 1543051).

Его недостатком является сложность механизма поворота заслонки.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является клапан-отсекатель с поворотной заслонкой и толкателем, открывающим ее (авт. св. СССР N 1694862).

Его недостатком является ненадежность его оси вращения из-за близости к ней точки контакта толкателя с заслонкой.

Задачей изобретения является повышение надежности работы клапана.

Поставленная задача достигается тем, что в клапане-отсекателе, содержащем корпус с проходным каналом, в котором размещен запорный орган в виде подпружиненной заслонки с осью вращения, корпус выполнен с поперечными и продольными пазами, заслонка выполнена со сферической наружной поверхностью, снабжена дополнительной осью вращения и кронштейнами, на которых размещены указанные оси, выполненные в виде двух пар цилиндрических выступов, причем одна пара цилиндрических выступов расположена в плоскости, проходящей через центр сферической поверхности заслонки, и размещена в продольных пазах корпуса, а другая в поперечных пазах корпуса.

Сущность изобретения заключается в том, что заслонка при воздействии на нее толкателем поворачивается не на жесткой оси, размещенной на одном из ее краев, а по сложной траектории, двигаясь в осевом направлении и, одновременно поворачиваясь.

На фиг. 1 и 2 показан клапан-отсекатель в двух проекциях: в закрытом виде на фиг. 3 то же, в открытом виде.

Клапан содержит трубчатый корпус 1 с продольными 2 и поперечными 3 пазами, внутри которого установлена заслонка 4. Заслонка 4 имеет сферическую наружную поверхность, снабжена кронштейнами 5, на которых размещены пары осей 6 и 7. Ось 6 проходит через центр сферической поверхности заслонки, помещена в продольные пазы 2 корпуса и взаимодействует с пружинами 8. Корпус имеет седло 9. Ось 7 помещена в поперечные пазы 3. Открывают клапан толкателем 10, устанавливаемом на конце насосно-компрессорных труб.

Работает клапан-отсекатель следующим образом.

Клапан устанавливают на пакере. Под действием пружины 8 ось 7 взаимодействует с верхними стенками поперечных пазов 3 и заслонка занимает закрытое положение, при этом наружная сферическая поверхность прижимается к седлу 9. Клапан обеспечивает отключение подпакерного пространства от надпакерного.

Для открытия клапана на НКТ спускают толкатель 10. Толкатель упирается в наружную сферическую поверхность заслонки 4 и двигает ее вниз. При этом ось 6, двигаясь по продольному пазу, сжимает пружины 8, а ось 7 взаимодействует с нижней стенкой поперечных пазов 3. Реакция от этого взаимодействия создает вращающий момент относительно оси 7, что приводит к повороту заслонки 4 относительно нее. Поэтому заслонка 4, двигаясь вниз, поворачивается против часовой стрелки, при этом благодаря тому, что наружная поверхность заслонки 4 сферическая, она беспрепятственно поворачивается относительно толкателя 10. После поворота заслонки на 90^o толкатель проскакивает между кронштейнами 5 (фиг. 3) и, находясь в таком положении, удерживает заслонку 4 в открытом положении. Клапан открыт, можно закачивать жидкость в пласт или наоборот добывать из него нефть в зависимости от назначения скважины.

Для закрытия клапана толкатель 10 поднимают вверх, заслонка 4 освобождается, пружины 8 толкают ось 6 вверх, ось 7, упираясь в верхнюю стену пазов 3, создает вращающий момент, поворачивающий заслонку 4. Она поворачивается на 9^o и садится на седло 9 клапан снова закрыт.

Изобретение может быть использовано в конструкциях клапанов-отсекателей нагнетательных и добывающих скважин. Благодаря такому расположению осей вся заслонка под действием толкателя начинает сразу двигаться вниз, чем исключаются поломки осей. Зазор между боковой осью и поперечным каналом обеспечивает первоначальное приоткрытие клапана вообще без поворота.

Толкатель может приводиться в действие не только спуском-подъемом НКТ, но и любым другим приводом, например пневмоцилиндром или сильфоном.