Обратный клапан

НАЦИОНАЛЬНЫИ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный тех нический университет имени П.О.Сухого (ВУ)(72) Авторы Минеев Борис Павлович Дубровинский Семен Иосифович Стельмашок Сергей Петрович (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственныйтехнический университет имени П.О.Сухого (ВУ)Обратный клапан, содержащий корпус, в котором размещены катущка индуктивности,запорный Механизм, образованный поддерживаемым пружиной сжатия стержнем, установленным с возможностью перемещения в полости катушки индуктивности, на одном конце которого установлен опорный элемент с герметизирующей заслонкой, а также постоянный магнит и закрепленный на корпусе разъем для прохождения электрического сигнала, фиксирующего положение запорного механизма, отличающийся тем, что на конце стержня, оппозитном размещенному на нем опорному элементу, смонтирован постоянный магнит.(56) 1. Номенклатурный каталог АООТ Автоматика. - Воронеж, 2001. - С. 284-287. 2. Номенклатурный каталог АООТ Автоматика. - Воронеж, 2001. - С. 348-352.Полезная МОДЕЛЬ ОТНОСИТСЯ К НСфТСДОбЫЧС, а бОЛСС КОНКРЕТНО - К средствам КОНТРОЛЯ за ПОДЗЧСЙ насосов, работающих В НСфТЯНЫХ скважинах.При механизированной добыче нефти в скважины спускают глубинные щтанговые,электроцентробежные или другие типы насосов.При использовании штанговых глубинных насосов пластовая жидкость поднимается по насосно-компрессорным трубам до устьевого сальника, а затем Через отвод устьевого сальника поступает в сборный нефтепровод.В практике нередки случаи, когда станок-качалка работает, щтанги перемещаются, а поступление жидкости из скважины отсутствует. Выяснение причин, приводящих к этому, требует продолжительного времени. При этом, как следствие, имеет место непроизводительный расход энергии, потери в объеме добытой нефти и/или даже осложнения, связанные с каким-либо видом аварии.Для постоянного контроля за подачей насосов практически нет приборов. Это может быть осуществлено либо при замере дебита, либо по косвенным признакам при обследовании скважины дежурным оператором.Для нормальной работы на скважине используют обратные клапаны, предупреждающие о движении жидкости из нефтепровода в скважину. Но они не выполняют сигнализирующих функций об отсутствии притока. Поэтому устранение указанного недостатка является актуальным.Известен клапан, содержащий корпус, в котором размещены катушка индуктивности и якорь, представляющие собой электромагнит 1. Якорь выполнен подпружиненным,что обеспечивает возможность отсекать сопло рабочей полости клапана от входа и вь 1 хода. Следует отметить, что известный клапан является распределительным и предназначен для управления пневматическими приводами в автоматизированных системах управления технологическими процессами химических, нефтехимических и других производств. Его основная функция - противоаварийная автоматическая защита, и проблем сигнализации о движении перемещающейся по трубопроводам жидкости он не рещает, хотя способен при изменении соответствующих параметров отключать пневматические средства подачи.Наиболее близким к заявляемой полезной модели является техническое рещение конструкции электромагнитного клапана, предназначенного для дистанционного управления потоком жидкости в автоматизированных системах 2. Основными элементами клапана являются катушка индуктивности, запорный механизм, образованный стержнем, поддерживаемым пружиной сжатия, герметизирующей заслонкой и постоянным магнитом. Указанные элементы размещены в корпусе, на наружной поверхности которого установлен разъем для прохождения электрического сигнала, фиксирующего положение запорного механизма. Стержень запорного механизма имеет возможность перемещаться в полости катушки индуктивности.Следует отметить, что при использовании известного клапана в технических средствах нефтедобычи он не позволит получать информацию о производительности работы глубинных насосов. В этом заключается основной недостаток известного электромагнитного клапана.Задачей настоящей полезной модели является придание клапану свойств, обеспечивающих возможность контроля за работой скважины для предупреждения потерь добычи нефти и осложнений при аварийных ситуациях.Данная задача рещается тем, что в известном клапане, содержащем корпус, в котором размещены катушка индуктивности, запорный механизм, образованный стержнем, поддерживаемым пружиной сжатия и выполненным с возможностью перемещения в полости катушки индуктивности, на одном конце которого установлен опорный элемент с герметизирующей заслонкой, а также постоянный магнит и установленный на корпусе разъем для прохождения электрического сигнала, фиксирующего положение запорного элемента,согласно полезной модели, постоянный магнит смонтирован на конце стержня, оппозитивном размещенному на нем опорному элементу.На фиг. 1 представлена схема, поясняющая конструкцию обратного клапана на фиг. 2 место его установки на нефтедобывающем оборудовании на фиг. 3 - образец записи, характеризующей подачу насоса.Обратный клапан 1 (фиг. 1) содержит корпус 2, в котором размещены катушка индуктивности 3, запорный механизм, образованный стержнем 4, поддерживаемым пружиной сжатия 5, установленным на конце стержня 4 опорным элементом 6 герметизирующей заслонкой 7. На конце стержня 4, оппозитном размещенному на нем опорному элементу 6,смонтирован постоянный магнит 8. Стержень 4 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения, при котором постоянный магнит 8 может менять свое положение в полости 9 катущки индуктивности 3. Центратор 10 с проходными отверстиями 11 обеспечивает стабильность перемещения стержня 4 при взаимодействии герметизирующей заслонки 7 с седлом 12. Для вывода проводов из корпуса 2 может быть предусмотрено отверстие 13 для их подсоединения К разъему 14 (как правило, стандартному). Конструкция центратора 10 может иметь различную форму выполнения и ее местоположение в корпусе 2 может быть различным.Обратный клапан 1 работает следующим образом. Последний монтируют на вь 1 кидном нефтепроводе 15, соединенном с устьевым сальником 16 (фиг. 2), в котором перемещается полированный щток 17, связанный со станком-качалкой (последний на фиг. 2 не показан).Другой конец полированного щтока 17 соединен с плунжером щтангового глубинного насоса. При ходе плунжера вверх и/или при ходе вниз по насосно-компрессорным трубам вверх движется жидкость, которая доходит до устьевого сальника 16 и направляется в вь 1 кидной нефтепровод 15. При давлении, превыщающем давление в нефтепроводе 15, герметизирующая заслонка 7 (фиг. 1) открывается, обеспечивая проход жидкости. Одновременно она перемещает стержень 4 и постоянный магнит 8, закрепленный на конце стержня 4, входит в полость 9 катушки индуктивности 3. При этом возникает электродвижущая сила (ЭДС), и электрический сигнал, ее характеризующий, поступает на регистрирующий прибор, подключенный к разъему 14. Прибор регистрирует величину ЭДС и продолжительность сигнала. Запись, полученная с помощью регистрирующего прибора,приведена на фиг. 3, где ВМТ - верхняя мертвая точка, а НМТ - нижняя мертвая точка, где А-Е - временные интервалы. Импульсы 18 и 19 характеризуют подачу насоса.В связи с тем, что глубинный щтанговый насос является дифференциальным насосом,который подает и при ходе вверх, и при ходе вниз, но с разными объемами подачи, высота импульсов отличается.Таким образом, использование заявляемого обратного клапана позволяет контролировать подачу насоса в любом промежутке времени. Отсутствие подачи насоса в зафиксированном промежутке времени может дать сигнал на остановку станка-качалки. Повторное включение его в работу может указать на кратковременное или длительное отсутствие подачи. Данные контроля подачи насоса позволяют своевременно принять управляющее рещение о необходимости остановки и ремонта скважин.Национальный Центр Интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.