Эффективность работы штанговых насосов, которыми оборудовано до 35% всех российских нефтяных скважин, в первую очередь зависит от работы клапанного узла. В России и за рубежом в большинстве случае в скважинных штанговых насосных установках применяют шариковые клапаны. Этот вид клапанов зарекомендовал себя как надежный и простой по конструкции элемент насоса. Шариковый клапан является «гравитационным» клапаном. Шарик клапана поднимается с седла под действием разности давлений (всасывающий клапан) в затрубном пространстве и цилиндре насоса, потоком жидкости шарик поднимается в верхнюю точку корпуса клапана. При обратном ходе плунжера шарик под действием силы тяжести опускается на седло, где поджимается столбом жидкости.

В условиях вертикальных скважин и малым содержанием мехпримесей и асфальто-парафиновых отложений шариковый клапан показал себя надежным узлом насоса. В последние годы для скважин с тяжелыми нефтями, а также осложненных АСПО успешно применяются шариковые клапаны из карбид-вольфрама (масса шарика клапана V11-225ТС1 на 61% тяжелее массы V11-225ST). Увеличение массы шарика положительно влияет на работу гравитационного клапана. Шарик благодаря большей силе тяжести быстрее садится на седло, что увеличивает эффективность насоса и увеличивает объем добываемой жидкости.

Но шариковый клапан не лишен недостатков. Одной из основных проблем шарикового клапана в скважинах с высоким содержанием АСПО, является «подвисание» или «залипание» шарика в верхней точке корпуса клапана. В процессе работы насоса, к поверхности шарика и внутренней части корпуса клапана прилипают асфальто-парофиновые отложения и в какой-то момент шарик поднявшись в верхнюю точку «приклеивается» к корпусу клапана. В этот момент силы тяжести действующей на шарик и силы трения обтекающей его жидкости не достаточно, что-ты оторвать шарик от корпуса и посадить его на седло. В наклонно-направленных («горизонтальных») скважинах, с углом наклона более 40 градусов, сила тяжести действует на шарик, направляя его не к седлу, а прижимает к боковой стенке клапана, таким образом значительно снижает эффективность гравитационного клапанного узла.

Разнообразие усложнений условий эксплуатации привело к необходимости использования новых конструкций клапанов. Клапанные узлы должны обеспечивать эффективную работу насоса в конкретных условиях эксплуатации. В последние годы разработано большое количество клапанных узлов пытавшихся избежать проблем шарикового клапана: управляемый шариковый клапан, клапан с принудительным закрытием (пружинный), клапан с направляющим штоком, «управляемый» клапан, шариковый (всасывающий) клапан с принудительным закрытием, самоустанавливающийся управляемый всасывающий клапан, клапан с двумя шариками, самоустанавливающийся (эксцентричный) всасывающий клапан, золотниковый клапан. Многие из этих конструкций не дошли до практического использования, а те конструкции которые прошли опытно-промышленные испытания показали либо низкую эффективность, либо низкую надежность ввиду конструктивной сложности.

В настоящее время, кроме шарикового клапана, нашли свое применение в скважинном оборудование только тарельчатые клапанные узлы (и их разновидность - золотниковые). Тарель установленная на штоке, двигается поступательно вверх-вниз. Тарель имеет малую массу и влияние гравитационных сил на нее минимальна. Закрытие и открытие клапана происходит благодаря гидравлическому сопротивлению тарели. Плоская форма тарели имеет значительно большее гидравлическое сопротивление чем обтекаемая форма шарика. Таким образом, данный клапан можно использовать в наклонно-направленных («горизонтальных») скважинах. Но данный клапан значительно уступает в надежности шариковому клапану в скважинах осложненных мех примесями и АСПО. Конструкция тарельчатого клапана имеет шток и направляющую штока, которые быстро загрязняются и перестают корректно работать. Тарельчатый клапан имеет герметизирующий поясок, который при попадании механических частиц или других отложений перестает работать, что приводит к отказу насоса. По этим причинам тарельчатый клапан имеет низкую надежность и не нашел широкого применения в штанговых насосах. Шарик лишен этого недостатка, в процессе работы он меняет свое положение и герметизирует клапанный узел при посадке на седло в любом положении.

Нашим предприятием разработан клапанный узел объединивший положительные стороны шарикового и тарельчатого клапана.

Позвоните нам и мы расскажем подробнее.