[实用新型]一种直排式安全阀装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井行业中在固井作业时的一种直排式安全阀装置。

背景技术

在石油钻井过程结束以后，为了防止钻好的井壁坍塌，需要把调拌好的水泥浆在最短的时间内注入到井管与井眼之间的环空内，利用水泥浆的快速凝结作用把井管和井眼固定到一起，以防止井壁坍塌。水泥浆的加注是通过水泥车高压泵输送到井下套管与井眼环空内的。当环空内灌满水泥浆后将会产生碰压，会使系统压力突然升高，如果这个高压持续时间过长会导致整个系统管路爆裂，乃至发生设备和人身伤亡事件。如何把极高压力的水泥浆安全注入到几千米深的井下并充填到井管与井壁的环空之间，并确保碰压时安全可靠，安全阀的效能如何起到了关键作用。现在普遍使用的安全阀一般采用剪销式结构。这种剪销式安全阀是固井生产时的代用品，常用于矿井矿山时泄压使用。由于固井用安全阀使用量非常小，没有专门设计针对性强的专用品，现在普遍采用市场上普遍使用的剪销式安全阀代用，因而造成现用安全阀结构复杂、体积庞大，动作误差大。由于针对固井使用性差，经常发生安全阀该动作时不动作，不该动作时误动作的局面。过去的安全阀保险功能不保险，出现安全阀不安全的现象。以前代用的安全阀动作不灵敏，误差大，留下很多设备和人身的安全隐患。以前代用的安全阀结构复杂，体积笨重，现场操作很不方便。另外由于剪销在不同批量加工时加工精度的差异和使用金属材料的不同，对每个剪销剪切力影响很大。特别是当剪销孔经过长时间剪切磨损，致使剪销孔与剪销之间间隙增大，使每个剪销的剪切力差异很大。安全阀的精度差，给生产设备造成了损失，也给固井工人的人身安全带来了隐患。如何在安全准确的前提下，迅速的把碰压时的高压水泥浆泄掉，研发出一种动作准确、反应快速、结构简单、安全性好的安全阀，是石油工具科研人员急需解决的新课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直排式安全阀装置，该装置结构简单、体积小、安全可靠的方式，实现准确、快速泄压的目的，通过在主、副两个阀体内内置一个保险片，提供一种在水泥浆系统超高压时保险片能够快速爆裂，从而迅速把水泥浆排除系统外而达到保障系统安全的安全阀。

本实用新型的目的是这样实现的：一种直排式安全阀装置，包括主阀体、副阀体、小密封环、大密封环、保险片，在主阀体内侧面安装小密封环，端面安装大密封环，保险片放在主阀体内，其侧面紧靠小密封环，端面紧靠大密封环，保险片的另一侧面与副阀体接触，主阀体和副阀体的两个外端分别与1502型由壬连接在管路系统上。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理和操作方法是，在水泥浆浇筑过程中，整个水泥浆管路各点的压力是一致的，保险片正常工作，水泥浆正常浇筑；当水泥浆浇筑完成时，系统碰压会产生瞬时高压，这时就要求安全阀及时打开，把高压水泥浆泄出，确保整个水泥浆管路系统的安全反之就要发生设备和人身事故。本发明者通过对固井施工现场的分析研究，针对安全阀泄压后不需要安全阀瓣立即复位的状况，提出将安全阀保险片设计成一次性的挡板状，当系统内压力超过额定值时，压力大于保险片的强度极限，使保险片沿圆周呈圆片型整体脱落，以完整的空间面积保证泄压需要的流量，实现了快速泄压的目的，完成了保护水泥浆管路设备及施工人员人身安全的要求。

一种直排式安全阀装置与现有技术相比，具有结构简单、简单实用，针对性强、安全阀的动作精确度高、动作准确、确保施工人员人身和设备的安全、保险片设计为整体脱落避免部分脱落面积小而影响泄压流量的现象等优点，将广泛地应用于石油钻井行业中。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种直排式安全阀装置，包括主阀体1、副阀体2、小密封环3、大密封环4、保险片5，在主阀体1内侧面安装小密封环3，端面安装大密封环4，保险片5放在主阀体1内，其侧面紧靠小密封环3，端面紧靠大密封环4，保险片5的另一侧面与副阀体2接触，主阀体1和副阀体2的两个外端分别与1502型由壬连接在管路系统上。

下面结合实施例对本实用新型作进一步具体描述：

设计采用主阀体1和副阀体2，两端分别与1502由壬的螺纹连接；在两个阀体的中间设计一个保险片5，这个保险片5分别对应15兆帕、18兆帕、20兆帕和22兆帕四个等级，按照每口井的施工工艺要求选好相应的保险片5，放在两个阀体之间，再拧紧两个阀体之间的螺纹，把保险片5紧紧的固定在阀体里。当水泥浆系统压力超过保险片5的设定值时，保险片5爆裂，水泥浆由泄压口溢出，达到泄压的作用。当固井作业灌注水泥浆时，系统内压力小于安全阀保险片5的额定值时，保险片5不动作，固井正常进行。当固井作业快结束时，系统碰压产生高压，这个高压超过保险片5的额定值（机械强度极限）时，保险片5爆裂，水泥浆由爆裂口溢出，实现泄压。