[实用新型]天然气井电磁气动开关井阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采气技术领域，特别涉及一种天然气井场及输气管道上的电磁气动开关阀。

背景技术

天然气井生产过程中，当采用井下节流工艺生产时，井筒及地面管线可采用中低压设计。此时为防止井下节流器失效对下游中低压管线及相应设备的破坏，同时防止因下游管线破裂造成天然气的大量泄露，井口需要安装高低压安全保护截断装置。此时开关井工作只能在井场完成。当气田面积大、生产井数量多、井位分散时，气井生产后期转入间歇生产时，开关井工作量大，无法实现人工开关井阀门，气井管理维护难度大；而当出现紧急情况时，无法及时关闭井口气源，存在一定安全隐患。因此需要研制一种新型远程控制开关井装置，以保证系统运行安全，减少人力物力消耗。而气井井位分散，无外接电源等，传统阀门无法满足现场需要。在这种背景条件下开发了一种维护工作量小，适用于天然气井的无线远控电磁气动开关井装置，能够实现远程控制紧急截断和开关井。

中国专利公开(公告)号：CN2918908Y，提供了一种“天然气用的直通式防爆电磁阀”，是用于压缩天然气为工作介质，在管路中实现开闭控制功能的天然气用的直角式防爆电磁阀。由壳体、出口接管、主活门部件、防爆电磁铁、先导活门部件、连接螺母组成，壳体一端经连接螺母与防爆电磁铁连接，壳体另一端与出口接管连接，主活门部件位于出口接管与壳体形成的空间内，先导活门部件位于防爆电磁铁中，其一端在壳体内；防爆电磁铁由线圈、衔铁、螺母、隔离套构成，衔铁内有阶梯轴向孔，阶梯轴向孔上有先导活门部件；有二个活门，工作时先导活门打开，主活门再打开，是分二步实现的，气体通过出口接管排于阀门的壳体内部，使用安全性提高。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种天然气井电磁气动开关井阀，能适用于天然气井口外输管线关闭，在不依赖外接高压气源驱动的情况下，在微弱电量控制下实现天然气井井口远程控制开关井及超欠压关井，实现气井生产的安全高效管理。该天然气井电磁气动开关井阀安装在采气井口外输管线上，当压力不在设定范围内时，通过RTU电路远程控制与设定压力比对，对电磁头供电实现阀门紧急关闭；在超欠压时自动截断气源实现保护。

本实用新型采用的技术方案是：天然气井电磁气动开关井阀，主要由阀体、横向电磁头、横向弹簧、横向磁芯、纵向电磁头、纵向弹簧、纵向磁芯、磁头固定座、阀盖、弹簧、主阀芯组成。阀体两侧有进气口和出气口，进气口和出气口能连接管线。阀体的进气口内有进气通道，出气口内有出气通道。在进气通道和出气通道之间有阀芯座。在阀体内有圆筒状主阀芯，主阀芯能在阀体的中心孔内上下滑动，主阀芯底平面在进气通道与出气通道之间的阀芯座上。其特征在于：在主阀芯上部固定有阀盖。主阀芯内有弹簧，阀盖压在弹簧的顶部。在主阀芯壁上有平衡压力孔，平衡压力孔与阀体的进气通道连通。在阀体与阀盖上有连通孔，连通孔的开口处一端在阀体的出气通道内；连通孔的开口处另一端在阀盖的顶部中心位置。在阀盖的顶部位置有凸起的圆柱体，圆柱体外壁有螺纹，圆柱体外壁螺纹上连接有磁头固定座。在圆柱体上平面有环形凹槽。阀盖上有卸压孔，卸压孔一端的开口在阀盖圆柱体的顶部环形凹槽内，卸压孔的另一端开口在阀盖的底部。卸压孔能将主阀芯内的高压气体导入连通孔。

在磁头固定座上通过由壬帽固定有横向电磁头和纵向电磁头。在纵向电磁头内有纵向弹簧和纵向磁芯，纵向磁芯为圆柱形。纵向弹簧能推动纵向磁芯，纵向磁芯的下端部在连通孔的开口处。纵向磁芯往复运动能打开或关闭连通孔。在横向电磁头内有横向弹簧和横向磁芯，横向磁芯为圆柱形，横向弹簧能推动横向磁芯。在纵向磁芯的外壁上有环形凹槽，环形凹槽的位置是当纵向磁芯上提完全打开连通孔时，横向磁芯的端部能嵌入纵向磁芯的环形凹槽内，横向磁芯能锁定纵向磁芯。

所述的横向电磁头和纵向电磁头是直流电控制的电磁头，内部有线圈和电磁铁，本领域的技术人员能完成，不是本实用新型的关键，不详细叙述。

为了减少或避免污物进入主阀芯内，在主阀芯壁上套有丝网，丝网盖在平衡压力孔上。

为了减低主阀芯滑动阻力，在阀体与主阀芯之间固定有环形内衬套。

为了纵向磁芯往复运动打开或关闭连通孔。在纵向磁芯的端部固定有密封盖。