RU2657383C1 - Well multi-way switch - Google Patents
Well multi-way switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657383C1 RU2657383C1 RU2017130944A RU2017130944A RU2657383C1 RU 2657383 C1 RU2657383 C1 RU 2657383C1 RU 2017130944 A RU2017130944 A RU 2017130944A RU 2017130944 A RU2017130944 A RU 2017130944A RU 2657383 C1 RU2657383 C1 RU 2657383C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotary shaft
- housing
- electric drive
- carriage
- psm
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
- F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных устройствах, переключающих потоки жидкостей и газов, в частности в переключателях потока для установок измерения дебита скважинной жидкости и газа.The invention relates to valve engineering and can be used in various devices that switch the flow of liquids and gases, in particular in flow switches for installations for measuring the flow rate of well fluid and gas.
Известен переключатель скважин многоходовой (далее - ПСМ), содержащий корпус с крышкой, выполненный с входными отверстиями для патрубков подвода рабочей жидкости, размещенный в корпусе поворотный вал с прижимной кареткой с уплотнительным кольцом, контактирующей с горизонтальными кольцевыми канавками, выполненными на внутренней цилиндрической поверхности корпуса по обеим сторонам от входных отверстий, и связанный с поворотным валом переключающий орган, предназначенный для переключения канала измерения к патрубкам подачи рабочей жидкости, выполненный в виде гидроцилиндра с установленным в корпусе подпружиненным поршнем, соединенным с зубчатой рейкой, кинематически связанной с шестерней и храповым делителем. Подвижная каретка ограничена от поворота вокруг своей оси упорами тройника, свободно перемещающегося вдоль оси полого вала, и фиксируется с помощью роликов и пружины напротив входного патрубка, прилегая к наплавленной износостойкой поверхности корпуса (Патент РФ 2529270, опубл. 2014 г.).Known multi-way switch wells (hereinafter - PSM), comprising a housing with a cover made with inlets for nozzles for supplying a working fluid, a rotary shaft located in the housing with a pressure carriage with a sealing ring in contact with horizontal annular grooves made on the inner cylindrical surface of the housing along to both sides of the inlets, and a switching body connected to the rotary shaft, designed to switch the measurement channel to the working fluid supply pipes springs, made in the form of a hydraulic cylinder with a spring-loaded piston installed in the housing, connected to a gear rack kinematically connected to the gear and ratchet divider. The movable carriage is limited from turning around its axis by the stops of the tee, which moves freely along the axis of the hollow shaft, and is fixed with rollers and a spring opposite the inlet pipe, adjacent to the deposited wear-resistant surface of the housing (RF Patent 2529270, publ. 2014).
Недостатком известного ПСМ является выполнение переключающего органа в виде гидропривода, включающго в себя много быстроизнашиваемых деталей, замена которых приводит к остановке процесса измерения продукции скважин. Кроме того, на ПСМ устанавливается только силовой гидроцилиндр, при этом электропривод с масляным бачком располагается на свободном месте и соединяется с ним через медную импульсную трубку, закрепленную к силовому гидроцилиндру, что увеличивает габарит ПСМ.A disadvantage of the known PSM is the implementation of the switching body in the form of a hydraulic actuator, which includes many wear parts, the replacement of which leads to a halt in the process of measuring well production. In addition, only the power hydraulic cylinder is installed on the PSM, while the electric drive with the oil tank is located in a free place and is connected to it through a copper impulse tube fixed to the power hydraulic cylinder, which increases the overall size of the PSM.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является увеличение ресурса ПСМ за счет снижения использования в его конструкции большого числа быстро изнашиваемых деталей.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the PSM resource by reducing the use of a large number of rapidly wearing parts in its design.
Технический результат достигается тем, что в переключателе скважин многоходовом, содержащем корпус с крышкой, выполненный с входными отверстиями для патрубков подвода рабочей жидкости, размещенный в корпусе поворотный вал с прижимной кареткой с уплотнительным кольцом, контактирующей с горизонтальными кольцевыми канавками, выполненными на внутренней цилиндрической поверхности корпуса по обеим сторонам от входных отверстий, и связанный с поворотным валом переключающий орган, последний выполнен в виде электропривода, непосредственно установленного на поворотный вал ПСМ, закреплен на опоре, соединенной посредством стоек с крышкой, и снабженного встроенным электронным датчиком положения, при этом электропривод выполнен с возможностью перемещения поворотного вала ПСМ, а также с конструктивным люфтом (возможностью свободного хода), обеспеченным зазором между зубьями шестерен его редуктора для гарантированного самоустанавливания роликов каретки в пазы корпуса и поджатая уплотнительного кольца каретки к отверстию входного патрубка, при этом электропривод снабжен маховиком.The technical result is achieved in that in a multi-way well switch comprising a housing with a cover, made with inlet openings for nozzles for supplying a working fluid, a rotary shaft located in the housing with a pressure carriage with a sealing ring in contact with horizontal annular grooves made on the inner cylindrical surface of the housing on both sides of the inlets, and a switching body connected to the rotary shaft, the latter is made in the form of an electric drive, directly mounted on the PSM rotary shaft, mounted on a support connected by struts with a cover and equipped with an integrated electronic position sensor, while the electric drive is capable of moving the PSM rotary shaft, as well as with a constructive play (the possibility of free running), provided by a gap between the gear teeth its gearbox for guaranteed self-alignment of the carriage rollers in the grooves of the housing and the tightened sealing ring of the carriage to the opening of the inlet pipe, while the electric drive is equipped with a max ovikom.
Выполнение переключающего органа в виде электропривода обеспечивает значительное увеличение ресурса работы ПСМ за счет исключения из конструкции ПСМ большого количества быстроизнашиваемых деталей, используемых при применении гидропривода. При этом применение электропривода не предусматривает каких-либо существенных изменений в программном обеспечении управляющего работой привода контроллера.The implementation of the switching body in the form of an electric drive provides a significant increase in the life of the PSM due to the exclusion from the design of the PSM of a large number of wear parts used in the application of the hydraulic drive. In this case, the use of the electric drive does not provide for any significant changes in the software that controls the operation of the controller's drive.
Выполнение электропривода с возможностью перемещения поворотного вала ПСМ в обе стороны обеспечивает поворот вала к заданному входному патрубку по наименьшему пути, то есть через наиболее оптимальное количество переключений с шагом, равным радиальному углу между соседними входными патрубками.Performing an electric drive with the ability to move the PSM rotary shaft in both directions ensures the shaft rotates to a given input nozzle along the smallest path, that is, through the most optimal number of switching operations with a step equal to the radial angle between adjacent input nozzles.
Наличие в электроприводе конструктивного люфта - свободного хода - обеспечивает возможность «докручивания» вала для самоустанавливания роликов каретки в пазы корпуса с целью обеспечения гарантированного поджатия уплотнения каретки к отверстию входного патрубка, в случае когда невозможно обеспечить перемещение вала на четко заданное значение угла.The presence of a constructive play in the electric drive — freewheeling — provides the possibility of “twisting” the shaft for self-aligning the carriage rollers in the grooves of the housing in order to ensure guaranteed compression of the carriage seal to the inlet of the inlet pipe, in case it is impossible to ensure the shaft is moved to a clearly defined angle.
Наличие у электропривода маховика обеспечивает ему ручной дублер, необходимый при проведении настроечных работ.The presence of a flywheel in the electric drive provides him with a manual backup, which is necessary when carrying out tuning works.
Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показан вид сверху на ПСМ с электроприводом в сборе; на фиг. 2 - продольное сечения А-А на фиг. 1.The invention is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows a top view of a PSM with an electric drive assembly; in FIG. 2 is a longitudinal section AA in FIG. one.
ПСМ содержит корпус 1, вал поворотный 2 с установленной на валу кареткой 3. Корпус закрывается крышкой 4 с приваренным к ней патрубком 5 для направления рабочей жидкости на измерение (исследование на процентное содержание жидкости - нефти, воды и газа), а затем в коллектор. Отверстия 6 предназначены для приварки входных патрубков, соединяющих корпус ПСМ со скважинами, к отверстию 7 приваривается выходной патрубок для направления рабочей жидкости, не подлежащих измерению, в коллектор. На крышке 4 посредством стоек 8 устанавливается опора 9, на которой закреплен электропривод 10, выполненный со встроенным электронным датчиком положения и имеющий посадочное отверстие в виде квадрата, соответствующее квадратному сечению хвостовика поворотного вала 2 (электронный датчик положения и посадочное отверстие электропривода на чертеже не показаны).PSM contains a
Рабочая жидкость поступает от скважин через входные патрубки, приваренные к отверстиям 6. От одной из скважин через систему отбора рабочая жидкость направляется на измерение через отводящий патрубок 5, а продукция остальных скважин через другой выходной патрубок 7 направляется в сливной коллектор. Ролики подвижной каретки 3 перемещаются по горизонтальным кольцевым канавкам, выполненным на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 по обеим сторонам от входных отверстий. В канавках, вдоль центра входного отверстия выполнены впадины, в которые попадают ролики каретки 3, при этом пружина герметично прижимает уплотнительное кольцо к корпусу 1 и продукция конкретной скважины поступает в отводящий патрубок 5.The working fluid comes from the wells through the inlet pipes welded to the
Для измерения всех подключенных скважин поворотный вал 2 вращается в сторону выбранной для измерения скважины посредством электродвигателя 10. Поскольку поворотный вал 2 может свободно перемещаться в обоих направлениях, переключение к выбранной для замера скважине может быть произведено по кратчайшему пути. При этом ролики выходят из впадины и уплотнительное кольцо перемещается свободно, не совершая скольжения по корпусу, что продлевает срок службы уплотнения. Электропривод имеет возможность поворачивать вал 2 на угол, равный радиальному углу между входными патрубками за счет установленного внутри встроенного электронного датчика положения, причем выполненный в шестеренном редукторе электропривода конструктивный люфт между зубчатыми шестернями, величина которого получена расчетным путем, обеспечивающий свободный ход поворотному валу 2, позволяет роликам каретки 3 самоустанавливаться в пазы корпуса. Ручной дублер - маховик позволяет настроить работу электропривода. Использование электропривода позволяет исключить из конструкции ПСМ такие детали, необходимые для подключения гидропривода и входящие в его состав, как: храповик, шестерни, гидроцилиндр, поршень, рейку, пружину, корпус, к которому крепится гидроцилиндр и датчик положения, крышку со штуцером для подачи масла в гидроцилиндр, уплотнительные кольца, масляный бачок с электроприводом и медную импульсную трубку.To measure all connected wells, the
Управление электроприводом производится от контроллера по программе, аналогичной управлению гидроприводом, либо диспетчером.The electric drive is controlled from the controller according to a program similar to the hydraulic drive control, or by a dispatcher.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130944A RU2657383C1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Well multi-way switch |
EA201800442A EA201800442A3 (en) | 2017-09-01 | 2018-08-24 | MULTIPLE WELLS SWITCH |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130944A RU2657383C1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Well multi-way switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2657383C1 true RU2657383C1 (en) | 2018-06-13 |
Family
ID=62620327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017130944A RU2657383C1 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Well multi-way switch |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA201800442A3 (en) |
RU (1) | RU2657383C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111691850A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | Oil well metering valve |
RU2769624C1 (en) * | 2021-08-23 | 2022-04-04 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Fluid flow switch |
RU2780390C1 (en) * | 2021-12-03 | 2022-09-22 | Акционерное Общество "Озна-Измерительные Системы" | Device of articulation of the valve seal and the housing of the multi-pass well switch |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU130654U1 (en) * | 2012-12-06 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЗИТРОН" | MULTI-WAY WELL SWITCH |
RU2529270C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-09-27 | Закрытое акционерное общество "ОЗНА-Измерительные системы" | Well multi-way switch |
US8899269B2 (en) * | 2005-03-31 | 2014-12-02 | Framo Engineering As | Manifold |
AU2015231250A1 (en) * | 2014-03-19 | 2016-09-22 | Vault Pressure Control Llc | Selector valve for high pressure hydrocarbon production operations |
RU2598490C2 (en) * | 2014-12-15 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК" | Well multi-way switch |
-
2017
- 2017-09-01 RU RU2017130944A patent/RU2657383C1/en active
-
2018
- 2018-08-24 EA EA201800442A patent/EA201800442A3/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8899269B2 (en) * | 2005-03-31 | 2014-12-02 | Framo Engineering As | Manifold |
RU130654U1 (en) * | 2012-12-06 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЗИТРОН" | MULTI-WAY WELL SWITCH |
RU2529270C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-09-27 | Закрытое акционерное общество "ОЗНА-Измерительные системы" | Well multi-way switch |
AU2015231250A1 (en) * | 2014-03-19 | 2016-09-22 | Vault Pressure Control Llc | Selector valve for high pressure hydrocarbon production operations |
RU2598490C2 (en) * | 2014-12-15 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК" | Well multi-way switch |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111691850A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | Oil well metering valve |
CN111691850B (en) * | 2019-03-11 | 2024-05-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | Metering valve for oil well |
RU2769624C1 (en) * | 2021-08-23 | 2022-04-04 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Fluid flow switch |
RU2780390C1 (en) * | 2021-12-03 | 2022-09-22 | Акционерное Общество "Озна-Измерительные Системы" | Device of articulation of the valve seal and the housing of the multi-pass well switch |
RU217277U1 (en) * | 2022-10-14 | 2023-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы нефть и газ" (ООО "СНГ") | Multi-way well switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201800442A3 (en) | 2019-05-31 |
EA201800442A2 (en) | 2019-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2657383C1 (en) | Well multi-way switch | |
RU2529270C1 (en) | Well multi-way switch | |
CN204062106U (en) | Axial fluid valve | |
RU2598490C2 (en) | Well multi-way switch | |
RU162908U1 (en) | AXIAL FLOW VALVE AND CONTROL VALVE | |
KR20190076472A (en) | Rack and pinion type ball valve | |
RU130654U1 (en) | MULTI-WAY WELL SWITCH | |
RU83551U1 (en) | MULTI-WAY WELL SWITCH | |
JP2015503068A (en) | Quick maintenance submarine check valve | |
RU77379U1 (en) | MULTI-WAY FLOW SWITCH | |
CN204828778U (en) | Two tee bend switching -over valves of aqueous medium | |
RU2351830C2 (en) | Stop valve | |
RU2520729C2 (en) | Axisymmetric regulating valve with upper flange connector | |
RU99845U1 (en) | LINEAR VALVE | |
RU161870U1 (en) | AXIAL SAFETY VALVE WITH EXTERNAL MANUAL SETTING AND MANUAL OPENING | |
RU126795U1 (en) | FIVE FLOW BALL VALVE | |
RU198487U1 (en) | MULTI-WAY WELL SWITCH | |
RU123470U1 (en) | MANUAL HYDRAULIC PUMP | |
RU148782U1 (en) | PIPE LATCH | |
RU117552U1 (en) | GATE VALVE | |
RU2443924C2 (en) | Valve with linear actuator | |
RU2295715C2 (en) | Sampling device for pipeline | |
RU2640971C1 (en) | Manual hydraulic pump for emergency control of ball valve drive | |
RU170665U1 (en) | Gate valve | |
RU2278311C2 (en) | Ball cock |