[实用新型]天然气井井下防喷安全保护装置

说明书

本实用新型涉及一种天然气井在井口装置或外输管道发生破裂等意外事故时，能在井下自动关闭天然气通道的装置。

天然气井发生重大泄漏事故后所造成的环境污染以及可能引发的火灾、爆炸，后果极为严重。因此，在有些产油国家，以技术条例的形式，规定在海上油田必须安装井下防喷安全装置。

美国贝克·修斯(Baker Hughes)公司，哈姆莎公司以及原苏联的北高加索石油科学研究设计院均有油井井下安全阀产品销售。但有的结构复杂，操作难度很大；有的在现有的井下采气管柱上无法安装。目前，国内的情况是既未引进这些装置，也未自己开发生产这些装置。中国专利ZL98 203777.5《一种可自动关闭气井井口及输气管线的安全装置》所提供的实用新型结构只能装于地面，解决的是外输管道发生破裂或断脱等意外事故后关断采气井口的气源。但是，当井口装置本身出现失控(例如，四通，闸阀发生破裂等事故)，上述实用新型则无法达到安全保护的目的。

为解决这一问题，必须在井下采气管柱上安装“井下防喷安全装置”。图1显示了井下防喷安全装置及中国专利ZL98 2 03777.5的安装位置。图1中的虚线框(101)为采气井口装置，其中包括生产闸阀(102)，套管闸阀(103)，针型阀(104)，四通(105)，套管头(106)组成，(107)为采气管柱，(108)为气井生产套管，(109)为本实用新型安装的位置，(110)为气井的生产套管的封隔器，(111)为产气地层，(112)为中国专利ZL98 2 03777.5,(113)为外输管道。由图1可以看出，一旦采气井口装置中的闸阀，四通等发生失控，则中国专利ZL98 2 03777.5无法对此进行安全保护，但本实用新型则可切断气源，有效地控制天然气泄漏事故的进一步发展。

本实用新型的目的是要提供一种井下防喷安全装置，它能在采气井口装置或外输管线发生大量天然气泄漏事故时，自动关闭井下供气源，使事故得到有效控制。

本实用新型的目的是这样实现的：应用试井钢丝绞车投放与回收井下测试仪器的成熟技术，将天然气井井下防喷安全装置，安放在井下采气管柱内，该装置在地面天然气发生大量泄漏后，节流孔板产生压差而推动关闭机构，切断供气源。

本实用新型应用试井钢丝绞车回收技术，可在对气井进行测试之前，将其天然气井井下防喷安全装置，收回至地面，使采气管柱内通道畅通，以便试测仪器下入井底，进行测试工作，测试工作完成后，再应用试井钢丝绞车的投放技术，将本用实型放回原处。所以，天然气井井下防喷安全装置，不会影响天然气井进行井下压力、温度等参数的测试工作。由于本实用新型安装在井下采气管柱内，而无需对现有采气井口装置作任何改造，因而在现有天然气井内均可安装，这样不但节约了巨额资金，而且可避免发生气井井口进行改建施工可能导致极大的危险性。

本实用新型的具体结构由以下的实例及附图给出。

图2是根据本实用新型提出的天然气井井下防喷安全装置的剖面图。

下面结合图2详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作原理。如图2所示，本实用新型包括：卡瓦滑座(1)，悬挂其上的三片固定卡瓦(2)，卡瓦胀紧心轴(3)，卡瓦挡环(4)，滑阀复位弹簧(5)，预压力顶杆(6)；在卡瓦胀紧心轴(3)内，安装有滑阀(7)，滑阀上有两排横向通道，横向通道之间安装有双联O型密封圈(8)，滑阀(7)与中心管(10)相连，并通过螺纹将节流孔板(9)压紧在滑阀(7)内。环空密封座(11)与卡瓦胀紧心轴(3)相连接；在环空密封座(11)上安装有两组胶筒(12)和(14)，胶筒之间有隔离环(13)，在弹簧座(15)与装在密封座(11)上的弹簧压力调节螺母(18)之间，安装有预压弹簧(17)；在密封座(11)上开有三个轴向长孔，弹簧座(15)上安装有三个限位销轴(16)，下井前，中心管(10)顶在限位销轴(16)上，而预压力顶杆(6)顶在滑阀(7)内。剪切悬挂销(19)装在卡瓦胀紧心轴(3)的端部。下井时剪切悬挂销穿过卡瓦胀紧心轴(3)，顶压力顶杆(6)及投放器(图2中的双点划线表示)。

如图2所示，在本装置下井之前，通过调节紧母(18)将预压弹簧(17)压缩，弹簧力推动弹簧座(15)上的限位销轴(16)，而中心管(10)，滑阀(7)，预压力顶杆(6)，在剪切悬挂销(19)的限位下，无法作轴向移动，因而密胶筒(12)和(14)上的唇部外径未胀大，以方便下入油管内。