[发明专利]井下安全阀

说明书

本发明公开了一种井下安全阀，包括：中空的壳体，壳体包括依次连接的上接头、中筒和下接头，下接头内部形成有下流体通道，上接头中设置有电磁铁腔室，电磁铁腔室中至少设置有两个电磁铁；设置在壳体中的传动定位机构和中心管；设置在中心管外的第一复位件；可密封地设置在中心管下端的阀板座，阀板座上固定有第二复位件和阀板，阀板开设有至少一个平衡孔，平衡孔内安装有平衡阀；安装在阀板座上的压力传感器；与电磁铁和压力传感器的控制器。本申请所提供的电磁铁驱动的井下安全阀，能够使井下安全阀不再受下入深度的限制，且反应时间短、操作简单、可靠且安全。

技术领域

本发明涉及井下工具领域，特别涉及一种井下安全阀。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

油气井在进行井下开采作业时，经常会遇到由于某种原因造成的井下流体压力和流速增大的情况。当遇到上述情况时，需要及时关闭流体通道，避免造成重大的安全事故。

井下安全阀是一种防止井喷、保证生产安全的井下工具。井下安全阀的分类方式有很多种，根据驱动方式可分为液压控制驱动、电控磁耦合驱动等。其中，以液压控制驱动最具代表性。但是此类井下安全阀存在很多不足，如由于液控管线额定压力的限制，井下安全阀的下入深度受到制约，并且液控管线在长时间使用之后容易发生泄漏，导致井下安全阀失效。高压系统的使用，对井下安全阀的各零部件等都是重大的考验。

井下安全阀的相关技术，在国外研究较多，技术上相比国内同类产品的实用性和可靠性占有非常大的优势、在液压控制的开发形式下，井下安全阀的使用能力已基本达到极限。

为了弥补上述液压管线控制井下安全阀的不足，现有技术中提供了一种电控磁耦合井下安全阀。该安全阀设置了伺服电机、与伺服电机转子相连的反置式行星滚柱丝杠等。使用时，通过伺服电机正反转实现阀板的打开或关闭。然而，上述通过伺服电机转动的方式打开或关闭阀板所需的操作时长较长，使用时的安全性、可靠性等都无法得到有效地保证。

为了弥补上述现有井下安全阀的不足，本发明提出了一种新的井下安全阀。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种电磁铁驱动的井下安全阀，能够使井下安全阀不再受下入深度的限制，且反应时间短、操作简单、可靠且安全。

本发明实施方式的具体技术方案是：

一种井下安全阀，包括：中空的壳体，所述壳体包括依次连接的上接头、中筒和下接头，所述下接头内部形成有下流体通道，所述上接头中设置有电磁铁腔室和连通所述电磁铁腔室的电缆通道；所述电磁铁腔室中至少设置有两个电磁铁；设置在所述壳体中的传动定位机构和中心管；设置在所述中心管外的第一复位件；可密封地设置在所述中心管下端的阀板座，所述阀板座上固定有第二复位件和阀板，所述阀板开设有至少一个平衡孔，所述平衡孔内安装有平衡阀；安装在所述阀板座上的压力传感器；与所述电磁铁和压力传感器电性连接的控制器，所述控制器控制部分所述电磁铁通电，所述电磁铁通过所述传动定位机构带动所述中心管下移打开所述平衡阀进行泄压，当所述压力传感器检测到的压力表示所述阀板的上下压差在预定范围内时，所述控制器控制所有的电磁铁全部通电，打开所述阀板，并利用所述传动定位机构和所述中心管传递给所述阀板作用力，所述阀板保持在打开位置，所述中心管与所述下流体通道保持连通；当所述电磁铁再次通电后，所述阀板在所述第一复位件和第二复位件的作用下复位。

在一个优选的实施方式中，所述电磁铁为推拉电磁铁，所述电磁铁腔室的个数与所述推拉电磁铁的个数相匹配，所述电磁铁腔室的个数为四个，四个所述电磁铁腔室围绕所述上接头的圆周方向间隔对称分布，四个所述推拉电磁铁对称地安装在所述电磁铁腔室内，在泄压时，所述控制器控制对称的两个所述推拉电磁铁通电。