液控平衡式井下安全阀及使用方法与流程
技术特征:
1.一种液控平衡式井下安全阀,包括中心管(2)和缸套(6),缸套(6)内安装中心管(2),其特征是:还包括上接头(1)、弹簧(3)、第一液控管线(4)、阀座(7)、阀板(8)、扭簧(9)、销(10)、下接头(11)、第二液控管线(12),所述缸套(6)的上端活动连接上接头(1),下端活动连接下接头(11),在缸套(6)的外壁一侧设有第一液压油通道(6.1),另一侧安装第二液压油通道(6.2),第一液压油通道(6.1)的上端面高度高于第二液压油通道(6.2)的上端面高度,所述第一液压油通道(6.1)的上端面安装第一液控管线(4),第二液压油通道(6.2)的上端面安装第二液控管线(12);所述缸套(6)的下端内壁安装阀座(7),阀座(7)的下端活动连接阀板(8),且阀板(8)的一侧通过销(10)安装扭簧(9);在中心管(2)的外壁安装弹簧(3),所述弹簧(3)位于中心管(2)的上部限位凸起(2.2)与缸套(6)的上端面之间;控制开启与关断的第一液控管线(4)和第二液控管线(12)由井下的连接处至井口处形成u型结构,第一液控管线(4)和第二液控管线(12)的液柱压力作用于中心管(2)的液压平衡,且第一液控管线(4)和第二液控管线(12)内的控制压力独立密封;所述中心管(2)的上下两端的直径相等,油层压力作用在中心管(2)上的作用力平衡相等。
2.根据权利要求1所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述中心管(2)的中下部外壁上设有环形密封凸起(2.1),环形密封凸起(2.1)与缸套(6)的内壁之间形成机械密封,且所述第一液压油通道(6.1)的下出口位于环形密封凸起(2.1)的上方,所述第二液压油通道(6.2)的下出口位于环形密封凸起(2.1)的下方。
3.根据权利要求2所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的缸套(6)的下端内壁设有下限位密封凸起(6.3),中心管(2)的下端外壁与下限位密封凸起(6.3)形成机械密封。
4.根据权利要求3所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的下接头(11)的内腔下部设有中心管对接通道(11.1),在中心管对接通道(11.1)的上部设有锥形引导槽(11.2)。
5.根据权利要求4所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的中心管(2)的上部外壁与上接头(1)的内壁形成机械密封结构,且与环形密封凸起(2.1)与缸套(6)的内壁之间形成机械密封之间形成用于阀门开启的上活塞腔,来自第一液压油通道(6.1)的高压液压油推动中心管(2)向下方移动,下移的中心管(2)推开阀板(8),并与下接头(11)的中心管对接通道(11.1)连通。
6.根据权利要求5所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的中心管(2)的环形密封凸起(2.1)与缸套(6)的下限位密封凸起(6.3)之间形成用于阀门关闭的下活塞腔,来自第二液压油通道(6.2)的高压液压油和弹簧(3)的作用下推动中心管(2)向上方移动,中心管(2)上移一段距离后,阀板(8)通过扭簧(9)复位。
7.根据权利要求6所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的第一液压油通道(6.1)的上出口处通过第一压帽(5)连接第一液控管线(4),所述的第二液压油通道(6.2)的上出口处通过第二压帽(13)连接第二液控管线(12)。
8.根据权利要求7所述的液控平衡式井下安全阀,其特征是:所述的缸套(6)的上端设有缸套上接头(6.6),下端设有缸套下接头(6.7),在缸套(6)的一侧设有第一液控安装凸起(6.4),另一侧设有第二液控安装凸起(6.5),其中,第一液压油通道(6.1)位于第一液控安装凸起(6.4)的内腔,第二液压油通道(6.2)位于第二液控安装凸起(6.5)的内腔,且第一液控安装凸起(6.4)的高度高于第二液控安装凸起(6.5)的高度,所述的第一液控安装凸起(6.4)的上端面设有第一压帽安装孔,第二液控安装凸起(6.5)的上端面设有第二压帽安装孔。
9.根据权利要求8所述的液控平衡式井下安全阀的使用方法,其特征是包括以下过程:
技术总结
本发明涉及石油开采技术领域,特别涉及一种液控平衡式井下安全阀及使用方法。其技术方案是:在缸套的外壁设有第一液压油通道和第二液控管线,第一液压油通道的上端面高度高于第二液压油通道的上端面高度,且第一液压油通道的上端面安装第一液控管线,第二液压油通道的上端面安装第二液压油通道,控制井下安全阀开启与关断的液控管线由单根变成U型联动的两根液控管线,两根液控管线的液柱压力作用于中心管的液压平衡相等;油层压力作用在中心管上的作用力平衡相等,两个平衡系统克服了现有技术中的液柱压力与油层压力对液控平衡式井下安全阀开关的不利影响,保障本发明能够下入更深,实现深井、超深井、高压井、中深海等油气井的井下安全控制。
技术研发人员:陈冠羽,郑伟娟,赵景志,马爱民,党瑞荣,孙涛,黄凌华,陈冠合
受保护的技术使用者:山东大东联石油设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:陈冠羽,郑伟娟,赵景志,马爱民,党瑞荣,孙涛,黄凌华,陈冠合
技术所有人:山东大东联石油设备有限公司
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