【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及石油天然氣完井，具體的是一種超高壓井下安全閥。
技術(shù)介紹
1、在石油天然氣完井
，井下安全閥是一種非常重要的完井工具。井下安全閥，是油氣開采時(shí)的一種應(yīng)急安全裝置。當(dāng)井下作業(yè)完成后，或出現(xiàn)意外安全事故(例如井噴和井涌)時(shí)，通過關(guān)閉安全閥，從而避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)或事故的發(fā)生。近年來，隨著油氣資源開發(fā)向深部地層拓展，深井超深井快速增長(zhǎng)，一般井越深，井底溫度壓力越高。
2、目前市場(chǎng)上的大多數(shù)井下安全閥，壓力等級(jí)都比較低(一般不超過10000psi)，而壓力等級(jí)高的安全閥，又常因性能不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致安全閥失效的例子時(shí)有發(fā)生。例如，市場(chǎng)上高壓井下安全閥存在的技術(shù)問題主要有以下幾個(gè)方面：1、井下安全閥主體零件間的連接處，承受低壓時(shí)，一般都不會(huì)泄漏，但在高壓情況下，就時(shí)有泄漏的情況。2、井下安全閥活塞結(jié)構(gòu)在多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)之后，會(huì)發(fā)生泄漏的情況。原因?yàn)榛钊弧⒒钊攘悴考庸ぞ炔粔?，或者非金屬密封材質(zhì)老化變質(zhì)。而且涉及運(yùn)動(dòng)的零部件在多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)之后，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不暢，原因是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件間產(chǎn)生摩擦，造成零件損傷。3、閥板在含有泥漿環(huán)境下，承受低氣壓時(shí)，密封不夠嚴(yán)實(shí)，容易發(fā)生泄漏情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述井下安全閥在高壓情況下容易泄漏的問題，本專利技術(shù)提供了一種超高壓井下安全閥，當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)與定位密封螺帽金屬密封連接；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)與活塞腔的表面金屬密封連接。在高壓高溫情況下，金屬密封連接性能不易發(fā)生
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
3、一種超高壓井下安全閥，包括從上向下依次連接的上接頭、彈簧筒和下接頭，彈簧筒內(nèi)含有內(nèi)外套設(shè)的推管和動(dòng)力彈簧，上接頭的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有活塞腔，活塞腔的上部與上接頭的外部連通，活塞腔內(nèi)密封連接有活塞機(jī)構(gòu)，所述活塞機(jī)構(gòu)能夠上下移動(dòng)，活塞腔的下端內(nèi)設(shè)置有定位密封螺帽，定位密封螺帽與上接頭密封連接固定，定位密封螺帽套設(shè)于所述活塞機(jī)構(gòu)外，推管能夠隨著所述活塞機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，動(dòng)力彈簧能夠給所述活塞機(jī)構(gòu)提供回復(fù)力，彈簧筒的下部?jī)?nèi)設(shè)置有閥板密封機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于下極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與定位密封螺帽金屬密封連接；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于上極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與活塞腔的表面金屬密封連接。
4、本專利技術(shù)的有益效果是：
5、1、安全閥主體零件間的連接采取螺紋+全金屬密封的形式，金屬面與金屬面密封，在高壓高溫情況下，性能不易發(fā)生改變，提高了產(chǎn)品穩(wěn)定性，起到降低安全閥泄漏率的目的。
6、2、活塞機(jī)構(gòu)除了采用密封性能良好的非彈性體密封材質(zhì)，還增加了金屬密封，在高壓工作環(huán)境下保持性能穩(wěn)定可靠，起到雙重保護(hù)的作用；活塞腔和活塞機(jī)構(gòu)使井下安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，活塞機(jī)構(gòu)和活塞腔之間形成金屬密封，提高了活塞機(jī)構(gòu)密封可靠性；長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)使井下安全閥處于打開狀態(tài)時(shí)，推管和下接頭之間以及活塞機(jī)構(gòu)和定位密封螺帽之間同時(shí)形成金屬密封。
7、3、涉及到相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活塞機(jī)構(gòu)防腐蝕特種金屬材料，表面做特殊涂層處理，這種特殊涂層處理，可以有效的防止零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)造成的磨損，提高了產(chǎn)品穩(wěn)定性。
8、4、閥板密封機(jī)構(gòu)和彈簧筒之間采用錐面金屬密封，閥板密封機(jī)構(gòu)內(nèi)部采用球面金屬密封+非彈性體密封，解決了高壓井下安全閥閥板密封易失效和在含有雜質(zhì)環(huán)境下，承受低氣壓時(shí)易泄漏的問題。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種超高壓井下安全閥，其特征在于，所述超高壓井下安全閥包括從上向下依次連接的上接頭(1)、彈簧筒(3)和下接頭(4)，彈簧筒(3)內(nèi)含有內(nèi)外套設(shè)的推管(18)和動(dòng)力彈簧(19)，上接頭(1)的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有活塞腔(28)，活塞腔(28)的上部與上接頭(1)的外部連通，活塞腔(28)內(nèi)密封連接有活塞機(jī)構(gòu)，所述活塞機(jī)構(gòu)能夠上下移動(dòng)，活塞腔(28)的下端內(nèi)設(shè)置有定位密封螺帽(9)，定位密封螺帽(9)與上接頭(1)密封連接固定，定位密封螺帽(9)套設(shè)于所述活塞機(jī)構(gòu)外，推管(18)能夠隨著所述活塞機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，動(dòng)力彈簧(19)能夠給所述活塞機(jī)構(gòu)提供回復(fù)力，彈簧筒(3)的下部?jī)?nèi)設(shè)置有閥板密封機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于下極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與定位密封螺帽(9)金屬密封連接；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于上極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與活塞腔(28)的表面金屬密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，上接頭(1)、彈簧筒(3)和下接頭(4)依次螺紋連接，上接頭(1)的下端套設(shè)于彈簧筒(3)的上端內(nèi)，下接頭(4)的
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，所述活塞機(jī)構(gòu)含有從上向下依次連接的活塞座(5)、密封桿(7)和活塞桿(8)，活塞座(5)和密封桿(7)外均套設(shè)有密封組件(6)，活塞腔(28)的內(nèi)表面含有從上向下依次設(shè)置的第一小徑段(42)、第三內(nèi)密封段(30)、第一中徑段(43)、第四內(nèi)密封段(31)和第一大徑段(44)，活塞座(5)的外表面設(shè)置有第一外凸緣，所述第一外凸緣的上端外設(shè)置有第三外密封面(36)，密封組件(6)位于第一中徑段(43)內(nèi)，定位密封螺帽(9)固定套設(shè)于第一大徑段(44)內(nèi)，活塞桿(8)穿過定位密封螺帽(9)，定位密封螺帽(9)的上端外設(shè)置有第四外密封面(35)，定位密封螺帽(9)的上端內(nèi)設(shè)置有第五內(nèi)密封面(34)，活塞桿(8)的上端外設(shè)置有第二外凸緣，所述第二外凸緣的下端外設(shè)置有第五外密封面(37)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，定位密封螺帽(9)的第四外密封面(35)與活塞腔(28)的第四內(nèi)密封段(31)金屬密封連接，當(dāng)所述活塞機(jī)構(gòu)位于下極限位置，活塞桿(8)的第五外密封面(37)與定位密封螺帽(9)的第五內(nèi)密封面(34)金屬密封連接；當(dāng)所述活塞機(jī)構(gòu)位于上極限位置，活塞座(5)的第三外密封面(36)與活塞腔(28)的第三內(nèi)密封段(30)金屬密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，活塞桿(8)的下端通過長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)與推管(18)的上端連接，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)呈筒形結(jié)構(gòu)，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)套設(shè)于推管(18)和彈簧筒(3)之間，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)含有上下連接的活塞桿連接頭(11)和軸承組件，所述軸承組件含有從上向下依次連接的上軸承圈(13)、軸承滾珠(14)和下軸承圈(16)，沿推管(18)的軸線方向，推管(18)能夠相對(duì)于活塞桿(8)移動(dòng)設(shè)定的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，活塞桿連接頭(11)呈筒形結(jié)構(gòu)，活塞桿(8)、活塞桿連接頭(11)和上軸承圈(13)依次連接固定，推管(18)的上端套設(shè)于上軸承圈(13)和下軸承圈(16)內(nèi)，推管(18)的上端和上軸承圈(13)之間形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有彈性部件(12)，推管(18)的上端外設(shè)置有第三外凸緣，所述第三外凸緣位于所述環(huán)形空腔內(nèi)，彈性部件(12)的上端與活塞桿連接頭(11)抵接，彈性部件(12)的下端與所述第三外凸緣抵接，所述第三外凸緣能夠與上軸承圈(13)的下端抵接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，彈簧筒(3)的下部的內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)凸出段(45)，內(nèi)凸出段(45)位于所述閥板密封機(jī)構(gòu)的上方，動(dòng)力彈簧(19)的上端與下軸承圈(16)抵接，動(dòng)力彈簧(19)的下端與內(nèi)凸出段(45)抵接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，彈簧筒(3)內(nèi)還套設(shè)有延伸筒(20)，活塞桿(8)位于彈簧筒(3)和延伸筒(20)之間，推管(18)的內(nèi)表面含有從上向下依次設(shè)置第二大徑段(46)、過渡段(38)和第二小徑段(47)，延伸筒(20)的上端固定套設(shè)于上接頭(1)內(nèi)，延伸筒(20)...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種超高壓井下安全閥，其特征在于，所述超高壓井下安全閥包括從上向下依次連接的上接頭(1)、彈簧筒(3)和下接頭(4)，彈簧筒(3)內(nèi)含有內(nèi)外套設(shè)的推管(18)和動(dòng)力彈簧(19)，上接頭(1)的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有活塞腔(28)，活塞腔(28)的上部與上接頭(1)的外部連通，活塞腔(28)內(nèi)密封連接有活塞機(jī)構(gòu)，所述活塞機(jī)構(gòu)能夠上下移動(dòng)，活塞腔(28)的下端內(nèi)設(shè)置有定位密封螺帽(9)，定位密封螺帽(9)與上接頭(1)密封連接固定，定位密封螺帽(9)套設(shè)于所述活塞機(jī)構(gòu)外，推管(18)能夠隨著所述活塞機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，動(dòng)力彈簧(19)能夠給所述活塞機(jī)構(gòu)提供回復(fù)力，彈簧筒(3)的下部?jī)?nèi)設(shè)置有閥板密封機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于下極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與定位密封螺帽(9)金屬密封連接；當(dāng)所述閥板密封機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述活塞機(jī)構(gòu)位于上極限位置，所述活塞機(jī)構(gòu)與活塞腔(28)的表面金屬密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，上接頭(1)、彈簧筒(3)和下接頭(4)依次螺紋連接，上接頭(1)的下端套設(shè)于彈簧筒(3)的上端內(nèi)，下接頭(4)的上端套設(shè)于彈簧筒(3)的下端內(nèi)，上接頭(1)的下端外設(shè)置有第一外密封面(40)，彈簧筒(3)的上部?jī)?nèi)設(shè)置有第一內(nèi)密封面，第一外密封面(40)與所述第一內(nèi)密封面金屬密封連接，下接頭(4)的上端的外設(shè)置有第二外密封面(41)，彈簧筒(3)的下部?jī)?nèi)設(shè)置有第二內(nèi)密封面，第二外密封面(41)與所述第二內(nèi)密封面金屬密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，所述活塞機(jī)構(gòu)含有從上向下依次連接的活塞座(5)、密封桿(7)和活塞桿(8)，活塞座(5)和密封桿(7)外均套設(shè)有密封組件(6)，活塞腔(28)的內(nèi)表面含有從上向下依次設(shè)置的第一小徑段(42)、第三內(nèi)密封段(30)、第一中徑段(43)、第四內(nèi)密封段(31)和第一大徑段(44)，活塞座(5)的外表面設(shè)置有第一外凸緣，所述第一外凸緣的上端外設(shè)置有第三外密封面(36)，密封組件(6)位于第一中徑段(43)內(nèi)，定位密封螺帽(9)固定套設(shè)于第一大徑段(44)內(nèi)，活塞桿(8)穿過定位密封螺帽(9)，定位密封螺帽(9)的上端外設(shè)置有第四外密封面(35)，定位密封螺帽(9)的上端內(nèi)設(shè)置有第五內(nèi)密封面(34)，活塞桿(8)的上端外設(shè)置有第二外凸緣，所述第二外凸緣的下端外設(shè)置有第五外密封面(37)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，定位密封螺帽(9)的第四外密封面(35)與活塞腔(28)的第四內(nèi)密封段(31)金屬密封連接，當(dāng)所述活塞機(jī)構(gòu)位于下極限位置，活塞桿(8)的第五外密封面(37)與定位密封螺帽(9)的第五內(nèi)密封面(34)金屬密封連接；當(dāng)所述活塞機(jī)構(gòu)位于上極限位置，活塞座(5)的第三外密封面(36)與活塞腔(28)的第三內(nèi)密封段(30)金屬密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高壓井下安全閥，其特征在于，活塞桿(8)的下端通過長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)與推管(18)的上端連接，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)呈筒形結(jié)構(gòu)，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)套設(shè)于推管(18)和彈簧筒(3)之間，所述長(zhǎng)度適配機(jī)構(gòu)含有上下連接的活塞桿連接頭(11)和軸承組件，所述軸承組件含有從上向下依次連接的上軸承圈(13)、軸承滾珠(14)和下軸承圈(16)，沿推管(18)的軸線方向，推管(18)能夠相對(duì)于活塞桿(8)移動(dòng)設(shè)定的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓井下安全閥，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁國(guó)海，王永紅，房燁欣，楊向同，馬汝濤，穆凌雨，寧坤，袁亮，張奎，連志龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。