[实用新型]一种油气井高压防腐井下安全阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油天然气井内防止井喷、保证油气井措施、安全生产的井下机械工具，广泛应用于油气井措施、生产完井管柱中的油气井高压防腐井下安全阀。

背景技术

近年来，随着能源危机的加剧，各国加大地下能源的勘探和开发，同时加大海洋石油天然气的开发力度。海洋环境恶劣，必须采用井下安全阀对井下流体实现有效控制。由于中国陆续在南方海相地层中发现多个大型油气田，其油气成分复杂，腐蚀严重，对井下工具、油套管的腐蚀严重，同时在生产过程中严重威胁着人员和环境的安全，对井下安全阀的抗腐蚀性能提出了较高的要求。高含腐蚀介质的陆地油气田的开发也同样需要抗腐蚀性能的井下安全阀。

国外从20世纪30年代开始从事井下安全阀的研究，在井下安全阀结构研究、防腐材料和试验方法上，国内外都开展了相关的工作，并逐渐形成不同种类和系列的井下安全阀，广泛应用于油气生产中。但是目前广泛应用的井下安全阀主要是以扭簧控制阀板回转的板阀结构，对扭簧性能要求高，抗腐蚀能力差，阀板关闭存在较大的冲击等缺点。

发明内容

为了克服上述缺点，本实用新型的目的是：为提高井下安全阀的可靠性，避免阀板和阀座的冲击现象，增强安全阀的耐腐蚀能力，提高阀板的承载能力，提出一种油气井高压防腐井下安全阀。

本实用新型为了适用于高含硫、二氧化碳的腐蚀性强的高压油气井，取消阀板处的扭簧，设计了主弹簧密封腔室，防止在腐蚀介质作用下发生脆断而失效；增加控制油路连通结构，采用四个柱塞来压缩弹簧推动中心管；设计了连杆机构，中心管开始下移，连杆同中心管保持一段距离的相对位移，当中心管的顶部先顶开阀板上的异形泄压塞阀开始泄压，阀板下面的高压油气通过异形泄压塞向上流动，使得阀板上下的压差逐渐减小，当阀板上下压差减小到中心管能顺利顶开阀板时，阀板开始开启，此时连杆同中心管同时下移，推动阀板转动直到阀板完全打开。在控制油路泄压时，安全阀的主弹簧回弹通过连杆机构控制阀板的关闭。

本实用新型解决此技术问题的技术方案是：一种油气井高压防腐井下安全阀，是由上下接头、阀体、上下中心管、弹簧、连杆、阀板、阀座、泄压塞组成，其机构特征是：其承载本体由上接头、阀体和下接头，依次用标准油管螺纹连接形成阀的本体外壳；在上接头下端开有均布的四个深孔为柱塞腔，每个柱塞腔上顶端外侧径向开一小孔，在上接头的该周向上切槽通过导油环与其密封形成环腔，连通四个柱塞腔；上接头的每个柱塞腔内装一个柱塞，柱塞的下一端周向切一小槽，嵌入上中心管相应的浅槽内，其下端面同上中心管中间轴肩上端面接触；上中心管中间轴肩下端面套一弹簧垫片，通过垫片压住弹簧，弹簧的下端顶住阀体内孔的台阶上，上中心管通过下端的螺纹同下中心管连接；上中心管的上端安有刮砂环，并在靠刮砂环处同上接头用密封组件密封，上中心管下段部分同阀体内孔用密封组件密封；下中心管的外周上有一个似花键的突台插入阀座对应的槽内，在突台上的销轴孔内装有能上下滑动的连杆销轴，连杆销轴连接在连杆的上端，连杆下端连接到阀板上；阀座通过螺纹连接到阀体的下端面，通过阀座上的耳孔和阀板销轴连接阀板，在阀板上的泄压孔装有泄压塞，泄压塞由插入阀板背面的片簧固定。

圆形中心管分成上中心管和下中心管两段，用螺纹连接；下中心管外径较大的一端径向伸出的一花键突台，下部有插入销轴能轴向滑动的孔；下中心管外径较小的一段仅保留同突台相对的一侧。阀座为多级台阶圆管，其下端断面带销轴支耳，对应的上一端切槽，阀座的中间有密封沟槽和连接螺纹。连杆与阀体内孔相切，即其截面为一段圆环，连杆上端有两支耳带销孔，下端上翘带销轴。泄压塞的塞柱段呈三瓣状，仅其中一瓣中心面为泄压塞的对称面，塞柱段底部为锥面，塞冒顶端为圆柱以泄压塞的对称截面形成两个缺口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)结构紧凑，总体尺寸小，总体外部承载接头只有两个，提高了可靠性；(2)压力平衡机构泄压速度快，采用四柱塞对称驱动，控制压力低，阀板的关闭过程可控，可以完全避免阀板和阀座的冲击现象；(3)取消阀板的扭簧，弹簧完全密封，增强安全阀的耐腐蚀能力，阀板关闭由弹簧驱动，增加阀板厚度，提高了阀板的承载能力；(4)连杆为曲线造型，不影响开启通径和作业工具，可广泛用于石油天然气生产井中。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。