[发明专利]一种智能化天然气井口紧急切断阀及其控制方法

说明书

本发明一种智能化天然气井口紧急切断阀涉及气田采气工艺领域，具体为一种能够用于气田采气井口的紧急切断阀门，特别涉及一种智能化天然气井口紧急切断阀，包括连通进气管和出气管的阀体，所述阀体内设置有阀座，阀座将阀体内部区域分隔为连通进气管和出气管的两个密封区域；本发明结构简单，利用阀杆与阀芯固定相连，阀杆的移动实现阀芯封堵或者脱离连通孔，使得进气管和出气管相互连通或者封堵，通过脱限驱动装置驱动限位机构脱离对限位台的限制，从而实现阀杆朝向连通孔移动，使得阀芯封堵连通孔，利用复位装置实现阀杆远离连通孔移动，使得阀芯脱离连通孔，从而便于对紧急情况下的天然气管道的切断或连通。

技术领域

本发明涉及气田采气工艺领域，具体为一种能够用于气田采气井口的紧急切断阀门，特别涉及一种智能化天然气井口紧急切断阀。

背景技术

延安气田地形条件复杂、单井产量低、压降速率快；前期投产区块已进入开发中后期，间歇井数量逐年递增，造成气井生产管理难度逐步增大，人工间歇开关井作业频繁，维护成本逐年上升，并且可能发生因开关井不及时，影响正常生产。特别对于雨雪天气、气质含硫的特殊工况，现场操作安全风险更高。所以，一种智能化天然气井口紧急切断阀研制，对于提升生产效率、降低员工劳动强度和现场操作安全风险、降低生产成本等，显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供实时掌握气井开关井状态，还能够实现气井远程开关，并能大幅降低生产成本和人员劳动强度的一种智能化天然气井口紧急切断阀。

本发明一种智能化天然气井口紧急切断阀，包括连通进气管和出气管的阀体，所述阀体内设置有阀座，阀座将阀体内部区域分隔为连通进气管和出气管的两个密封区域，所述阀体上设置有连通两个密封区域的连通孔，所述连通孔上匹配连接有阀芯，所述阀芯上固定连接有一阀杆，阀杆远离阀芯的一端穿出所在密封区域，阀杆沿其轴向移动，带动阀芯封堵或者脱离连通孔；

所述阀体上设置有导向槽，所述阀杆远离阀芯的一端滑动设置在导向槽内，所述阀杆上固定设置有一限位台，导向槽和限位台之间的阀杆上套接有第三蓄能弹簧，所述限位台背离第三蓄能弹簧的一面上连接有限制第三蓄能弹簧伸张的限位机构，所述限位机构上连接有脱限驱动装置；

当脱限驱动装置动作，第三蓄能弹簧伸张，阀杆朝向连通孔移动，带动阀芯封堵通过孔；

所述阀杆上还设置有复位装置。

优选地，脱限驱动装置包括活塞及三通阀；

所述活塞包括滑动设置在活塞内的密封挡板，所述密封挡板将活塞内部腔室分为，有杆腔和空气腔，所述有杆腔内设置有一活塞杆，所述活塞杆一端与密封隔板固定相连，另一端伸出有杆腔后连接固定连接有一脱限齿条，所述活塞杆的中心轴线与脱限齿条的中心轴线位于同一直线上；

所述阀体上转动设置有一脱限齿轮，所述脱限齿轮与脱限齿条相互啮合，所述脱限齿轮的一面上固定连接有连接绳收紧柱，所述连接绳收紧柱通过连接绳与限位机构相连，脱限齿轮转动，连接绳收紧柱驱动限位机构解除限位；

所述三通阀通过入口前天然气管线与进气管相连，三通阀通过活塞空气腔入口管线与活塞的空气腔相连通，所述三通阀上还连接有排空管线，三通阀上连接有控制入口前天然气管线和活塞空气腔入口管线相连通的压力开关。

优选地，限位机构包括两个同步动作的限位销，两个限位销滑动设置在阀体上，且两个限位销的中心轴线均与阀杆的中心轴线垂直；

两个限位销对称设置在阀杆两侧，且两个限位销相互远离的一端均通过连接绳与所述连接绳收紧柱固定相连；

当脱限齿轮带动连接绳收紧柱转动，与限位销相连的连接绳缠绕在连接绳收紧柱上，两个限位销相互远离，限位台穿过两个限位销之间的区域沿阀杆轴向方向朝阀芯移动；

所述限位销上均设置有限位销复位装置。