[发明专利]一种易维护电控井下安全阀

说明书

本发明涉及一种易维护电控井下安全阀，其由驱动模块、侧拆封堵模块、智能监测模块、外部连接模块和密封模块组成。驱动模块包括电机、动力电池和双电源转换控制器等；侧拆封堵模块包括阀板、扭簧和销轴等；智能监测模块包括流量、压力感应元件和信号转换器等；外部连接模块包括上外管、下外管和盖板等；密封模块包括各接合处的密封件。本发明的有益效果是侧拆封堵模块可以从侧面取出或安装，便于保养、更换阀板和扭簧等易损的零部件；采用电机驱动滑套内管来启闭阀板，响应迅速；智能监测模块包含多种感应元件，能提供井下实时状况，及时为地面操作提供参考；采用双电源转换控制器，在电缆受损等紧急情况下能自动切换电源实现对阀门的关闭。

技术领域

本发明涉及石油与天然气开采、储气库注采智能装备领域，具体涉及一种易维护电控井下安全阀。

背景技术

井下安全阀是一种广泛应用于油气井、储气库完井系统中的安全装置，其主要作用是保护油气井、储气库井中井完整性的安全和周围环境。井下安全阀能够在井口压力过高的情况下，迅速关闭内部阀门，阻止油气流不受控制地从井口冒出，防止井喷甚至人员伤亡等严重事故。当井身受到压力过大、井孔地层破碎或井筒严重磨损等外部因素影响时，井下安全阀也能关闭，保护井身不受损坏。井下安全阀在关闭后，能够避免油气外泄污染环境，保护生态环境。总的来说，井下安全阀是保障油气井安全和环境的关键设备，具有非常重要的作用。井下安全阀的种类很多，根据驱动方式可分为液压控制驱动、电控磁耦合驱动等。其中液压控制驱动最具有代表性。当前有可应用于现场的井下安全阀装置，但其在功能、效率等方面尚存在一些问题，主要包括如下几方面：

(1)现有安全阀的阀门关闭装置多数设置为液压驱动或电磁驱动，液压驱动成本高、维护困难、下入深度受到制约、工作过程中会产生较高的噪声和振动、液压油容易受到污染和泄露，而电磁驱动通常配备的机械部件和电子部件较多，所以体积庞大，而且其能耗高噪声大、可靠性较差；

(2)现有安全阀的零部件均是由内到外进行安装、配合，当安全阀被取出对阀门等核心部件进行检修、维保时，必须由外到内将所有部件拆卸后才能对阀门等进行检修或更换，完成检修后又要从内到外安装、配合，导致检修过程繁琐冗长、增加装配难度，装配后可能使得安全阀的可靠性降低；

(3)现有安全阀装置在监测装置方面集成度不高，各类感应元件安装位置分散，检修、更换某一个感应元件时需要拆卸大量结构，更换感应元件过程比较耗时，需要精细化的操作；

(4)现有安全阀装置在提供动力的电缆失效后的紧急情况下多数依靠弹簧等机械外力对阀门进行关闭，而这种机械外力对阀门关闭的稳定性和可靠性一般，不能保证在紧急情况下能可靠地对阀门进行关闭。

为了有效解决现有安全阀存在的不足，亟需发明一种易维护电控井下安全阀，以解决现有安全阀在使用过程中的若干问题，从而实现安全阀在井下简单、高效、安全、稳定地进行作业。

发明内容