[发明专利]井下安全阀的活塞进液口清洗方法及验证方法

说明书

本发明公开了一种井下安全阀的活塞进液口清洗方法及验证方法，其中验证方法采用井下安全阀的活塞进液口清洗系统，包括以下步骤：S1：验证井下安全阀的活塞进液口是否为杂质堵塞，采用液压泵通过液控管线对井下安全阀进行整体抽吸，以此给安全阀活塞进液口提供一个负压，促使复位弹簧和扭簧动作。同时，通过观察井口油压变化来判断井下安全阀是否有所动作，若反复抽吸仍无动作则可判断为其他外部原因，若反复抽吸有所动作则可以判断为杂质堵塞，若为杂质堵塞则进行以下步骤；S2：清洗，向活塞进液口处加注化学清洗液，化学清洗液流入至活塞进液口后，将溶解掉的杂质沿相反的方向流动排出液控管线。

本申请是针对2018年5月17日提交中国专利局、申请号为CN201810475891.4、申请名称为“井下安全阀活塞进液口清洗系统及验证方法及清洗方法”的中国专利申请提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及井下安全阀技术领域，具体涉及井下安全阀活塞进液口清洗方法及验证方法。

背景技术

井下安全阀是一种安装在油气井内，在生产设施发生火警、管线破裂、发生不可抗拒的自然灾害(如地震、冰情、强台风等)非正常情况时，能紧急关闭，防止井喷、保障油气井安全生产的井下工具。

目前国内各大气田所使用的井下安全阀大部分为Baker、威德福、哈里伯顿、BJ等国外纯进口井下安全阀，国内也有部分厂家生产，但由于制造工艺上的差距，其性能明显不及国外进口的井下安全阀可靠。按照行业标准对于气井尤其是含硫气井必须安装井下安全阀，其主要功能有；一、在正常情况下实施关停(如正常停产、井场设备检修等)。二、在生产过程中突发火灾、管线破裂或发生不可抗拒的自然灾害等非正常情况时实现紧急关闭，从而保障油气井安全生产。三、对于高含硫气井，它是防止天然气泄漏的重要组成部分，是保障施工安全及生命财产安全的重要保护屏障。

井下安全阀一般安装在离井口90-110米范围内，通过井口安全控制系统的液压管线来控制其阀瓣的开关状态，其液压管线的控制压力一般在8000—10000Psi(不同厂家，液控压力设定值约有变化)。尽管井下安全阀生产厂家不同，但其结构原理却大同小异。井下安全阀在结构上主要分为活塞运动部分、动力弹簧部分、自平衡部分和阀瓣开关部分。它的工作原理均是通过液压油的充压与卸压，来控制安全阀开启与关闭。即：当井口液压控制管线充压时，液压油进入活塞腔内，推动活塞向下运动、弹簧被压缩，井下安全阀阀瓣被打开。卸掉地面液控压力，弹簧恢复形变使活塞上行，井下安全阀阀瓣在扭簧作用下复位，实现安全阀关闭。

在油气田生产现场，井下安全阀使用的液压管线均为1/4”液压管线，其内径在2mm左右。而且其只有一根液压管线进入油套环空控制安全阀开关，设计上并无回油管线。在长期使用过程，由于重力、压力和温度的影响液压油中的基础油和添加剂成分会随时间推移而发生消耗或变质，即液压油老化；液压油在使用过程中会积累管线磨损等原因产生的不溶物，也相当于广义的老化。产生的“老化物质”在重力作用下会不断向安全阀活塞进油孔处累积，使其液压油粘度发生变化，从而增大液压油摩擦阻力。有的“老化物质”甚至会直接堵塞活塞进油孔。在考虑其他参数不变的情况下，液压油粘度变大或者活塞进油孔堵塞时，必然会引起活塞动作时的阻力增大。当阻力大于或者等于弹簧恢复形变的弹力时，即使在井口安全控制系统卸掉液控压力，活塞内的压力也得不到相应释放，弹簧无法恢复形变，进而导致井下安全阀无法正常关闭。所以说井下安全阀无回油管线的设计是其一大缺陷，这致使其管线内的液压油得不到定期清理与更换，长年累月必然导致油路堵塞，引起井下安全阀活塞憋压、弹簧失效，从而使得安全阀关闭异常。这样的设计缺陷，使得井下安全阀的使用寿命被大打折扣。可以说井下安全阀液控系统失效只是一个时间问题，这主要取决于生产井的温度和压力以及安全阀开关间隔周期的长短和加入液控管线内的油品质量。

综上所述，现有技术中的安全阀使用较长时间后，在活塞进液口处会滞留积聚杂质，导致活塞进液口堵塞，进液口处的油压增大，进而导致活塞在弹簧的弹力作用下无法正常复位，从而导致阀瓣无法正常关闭。使得井下安全阀使用寿命大大缩减。

发明内容