井戸用チェックバルブ：種類、選択、取り付けの完全ガイド

井戸用逆止弁は、ポンプ停止時に液体の逆流を自動的に防ぐ一方向弁です。ポンプ、ケーシング、地層を逆流による損傷から保護するために、坑口、ポンプの近く、または生産ストリングに設置されます。最も重要な決定は、それを使用するかどうかではなく、それをどこに配置するか、どの種類、材質、圧力定格が井戸の状態に適しているかということです。

井戸用逆止弁とは何ですか?

井戸用の逆止弁は、生産方向に開き、流れが逆になるとすぐに閉じる機械式の一方向ゲートです。井戸では、ドロップパイプを満杯に保つため、ポンプはサイクルごとに再呼び水する必要がありません。油井やガス井では、地上設備が停止したときに、生成された流体やガスが貯留層や坑井に逆流するのを防ぎます。

ほとんどの井戸逆止弁は、重力閉鎖ディスク設計とスプリング補助ポート設計の 2 つの動作グループに分類されます。スプリング補助バルブはどの方向でも動作するため、水平坑口システムに適しています。

ウェルチェックバルブが重要な理由

1 つ目の理由は単純です。逆止弁がないと、ポンプが停止するたびに液柱が逆流してしまうからです。これにより真空が発生し、ポンプが逆回転し、砂や破片がポンプ吸気口の周囲に堆積します。

• 逆回転すると、モーターまたはポンプのカップリングが損傷する可能性があります。
• カラムが空になるとポンプの呼び水が失われ、空運転が発生します。
• 砂や破片がポンプ内に戻り、最初の再起動時に摩耗が発生します。
• 汚染された地表水が井戸の環状部に侵入する可能性があります。
• 空のカラムに対して再始動すると、ウォーターハンマーと圧力スパイクが発生します。

逆止弁が坑井の外側のどこに適用されるかをより深く理解するには、に関する記事を参照してください。 さまざまな業界にわたる逆止弁のアプリケーション .

井戸用逆止弁の一般的なタイプ

坑井サービス用の最も一般的な設計は、スイング、リフト、ダーツ、フラッパー、およびトップエントリー逆止弁です。ほとんどの生産井では、スイング バルブとダート バルブが最高の低圧力損失性能を提供します。リフトバルブは、高圧、低流量システムに適しています。

スイングチェックバルブ

スイング逆止弁は、順方向の流れで開き、重力と逆方向の流れで閉じるヒンジ付きディスクを使用します。大きな流路により圧力降下が低く抑えられ、高流量の生産ラインや坑口逆流システムで価値を発揮します。

大流量生産ライン用スイング式逆止弁 このスイング逆止弁は、順方向の流れで開き、重力と逆方向の流れで閉じ、圧力損失が低く、大きな流路を提供します。効率的な流れが重要な高流量生産ラインや坑口逆流システムに適しています。 製品を見る→

リフトチェックバルブ

リフト逆止弁には、シートから垂直に動くディスクまたはピストンが付いています。よりコンパクトで、より厳密な遮断を実現し、より高い圧力定格に対応できるため、ポンプの吐出ラインや注入井に最適です。

リフトチェックバルブ for Pump Discharge and Injection Wells 垂直に動くディスクまたはピストンを備えたこのリフト逆止弁は、コンパクトな設計、より厳密な遮断、およびより高い圧力能力を提供します。信頼性の高いシールが必要なポンプ吐出ラインや注入井用途に最適です。 製品を見る→

ダートチェックバルブ

ダーツチェックバルブは、コーンシートに着地するダーツ形状のクロージャを使用します。この設計は、バルブが逆流に対する確実なシールを必要としながらも、ツールや破片がストリングを通過する可能性がある掘削や坑井の保守作業で広く使用されています。

ダートチェックバルブ for Drilling and Well Service Operations この逆止弁は、円錐形のシートをシールするダーツ型のクロージャーを使用して、逆流に対する確実なシールを維持しながら工具や破片の通過を許可します。掘削や井戸の保守作業に広く使用されています。 製品を見る→

以下の表は、主要なタイプが閉鎖メカニズムと一般的な井戸の用途でどのように比較されるかをまとめたものです。

井戸用逆止弁の選び方

逆止弁は、最大遮断圧力、流量、流体の腐食性などを考慮して選定してください。その後、物理サイズと接続タイプを確認してください。流量に対してバルブが大きすぎるとバタつきが発生し、バルブが小さすぎると過剰な圧力損失が発生します。

• バルブが坑口、坑井、またはポンプの吐出口にあるのかを確認します。
• 圧力定格が通常のポンプ圧力だけでなく、最高のシャットイン圧力またはサージ圧力をカバーしていることを確認してください。
• ご使用のシステムに合ったクラッキング圧力を求めてください。重力排水井の場合は低く、高圧リフト用途の場合は高くなります。
• 坑口設備に合わせて、端部の接続を確認してください。ねじ込み、フランジ付き、または溶接されています。
• 砂、スケール、H2S、またはパラフィンに耐性のあるシートと本体の素材を選択してください。

油井およびガス井用に購入する場合は、API 認定を取得し、圧力試験記録と材料トレーサビリティを提供できるメーカーを優先してください。あなたは私たちを確認することができます API関連の証明書と品質システム 注文する前に。

設置場所: 坑口または坑井?

配置により、流体柱のどの程度が保護されるかが制御されます。実際の工学的な答えは、逆止弁をポンプの吐出口のできるだけ近くに設置し、坑井がガスを生成する場合や注入設備と共用している場合には、坑口に 2 つ目の逆止弁を追加することです。

1. 水中ポンプ井戸の場合は、ポンプの真上に逆止弁を置き、排出カラムを満杯に保ちます。
2. 浅井戸の地表ポンプの場合は、ポンプ排出ラインの最初の隔離バルブの前に逆止弁を設置します。
3. 高揚程井戸の場合は、2 つの逆止弁を使用して、支持されていない長い流体柱を回避し、ウォーター ハンマーを軽減します。
4. 圧入井には、貯留流体が圧入ラインに逆流するのを防ぐために、坑口に逆止弁を設置する必要があります。

真空計を使用した簡単な井戸テストにより、逆止弁の欠落または漏れがポンプの呼び水の喪失の原因となっているかどうかを明らかにできます。

圧力、温度、材料に関する考慮事項

バルブ本体、シート、およびシールは、最大作動圧力および坑井流体の化学的攻撃性に適合する必要があります。ほとんどの油田井頭では炭素鋼が標準的な選択ですが、H2S および高塩化物水にはステンレス鋼または二相鋼が指定されています。真鍮は通常、家庭用の小さな井戸に限定されます。

本体だけでなくシートやスプリングの圧力クラスも必ずご確認ください。エラストマーシートはきれいな液体の中でうまく機能します。金属対金属のシートは、高温または研磨作業に適しています。

よくある問題とメンテナンス

ウェル逆止弁の故障のほとんどは、ゆっくりとした漏れ、チャタリング音、ポンプの呼び水が繰り返し失われるなどの形で現れます。最初の作業は、バルブが正しい方向と正しい高さに取り付けられていることを確認することです。

• 漏れ: シートとディスクを清掃または交換します。シール面にゴミやスケールが付着していないか確認してください。
• チャタリング: バルブが大きすぎるか、クラッキング圧力がシステムに対して低すぎます。
• 固着: スケール、パラフィン、または砂の蓄積が原因で発生します。定期的な油井保守中に可動部品を検査してください。
• ウォーターハンマー: クラッキング圧力の低いスプリングを取り付け、ポンプのサイクル速度を検査します。

メンテナンスなどでポンプを引くたびに逆止弁を点検してください。 O リングとコイル スプリングを備えた修理キットを保管しておくと、新しいアセンブリを待たずに摩耗したバルブを再構築できます。

よくある質問

すべての井戸に逆止弁が必要ですか?

すべての設備に逆止弁が必要なわけではありませんが、水柱を深部から引き上げるポンプを備えた井戸には、柱に呼び水が入った状態を維持し、逆回転を防ぐために逆止弁が必要です。

逆止弁はウェルの上部と下部のどちらに設置すべきでしょうか?

水中ポンプの場合はポンプの真上に設置してください。地表汲み上げ井戸の場合は、井戸口近くの排出ラインに設置します。ガスまたは注入サービスによって逆流のリスクが生じる場合は、坑口に 2 つ目のバルブを追加できます。

どのようなサイズのチェックバルブが必要ですか?

パイプの直径だけではなく、流速によってサイズを決定します。井戸の場合は、過度の摩擦を避けるために速度を 7 フィート/秒未満に保ちます。高速油井の場合、バルブは生産チューブのサイズと圧力クラスに適合する必要があります。

井戸逆止弁はどれくらいの頻度で交換する必要がありますか?

一定の間隔はありません。毎年、またはポンプを引くたびに点検してください。漏れ検査でバルブが逆方向の圧力を保持できないことが判明した場合は、直ちにシールとシートを交換してください。

購入に関する最終アドバイス

パーツカタログではなく、坑井データから始めます。深さ、ケーシングまたはチューブのサイズ、ポンプの吐出圧力、および流体サンプルの分析を記録します。その情報を逆止弁の圧力クラス、接続規格、シート材質と比較してください。 API 準拠でサービスに優しい設計に対する少額の追加料金は、生産井に追加できる最も安価な保護です。