[發(fā)明專利]一種滑套式井下安全閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410420407.X
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104314520A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 李乃禾;劉清友;黎偉;李登偉;謝沖;余長柏;姚若麟;雷鴻翔;汪興明;金凡堯;李航;伍建川
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發(fā)明涉及石油鉆井領域，特別是一種滑套式井下安全閥。

背景技術

井下安全閥（SSSV）(SubSurface?Safety?Valve)是一種裝在油氣井內，在油氣開采設備發(fā)生故障（如火警、管線破裂等）或發(fā)生不可抗拒的自然災害（如地震、冰情、強臺風等）非正常情況時，能緊急關閉，防止井噴、保證油氣井措施、生產安全的井下工具。

國內外的井下安全閥按用途分類有兩種：一是注水井的注水量或采油井的產量的控制閥；一是與封隔器組合使用以防井噴的安全閥。其中以地面控制油管回收式最具代表性，它直接與油管下端連接并安裝在油管某一深度，同時連接一條小直徑不銹鋼控制管線，從閥體連接到底面并與自動控制系統(tǒng)連接起來，組成一套井下安全閥系統(tǒng)。油氣井正常生產時，地面控制系統(tǒng)通過泵給安全閥提供液壓油并使其自動保持在設定的打開壓力下，液壓力推動活塞及中心管移動，同時壓縮彈簧，中心管頂開閥板，井下安全閥處于打開狀態(tài)。一旦出現(xiàn)緊急情況，地面控制系統(tǒng)可泄掉控制管線內的壓力，中心管和活塞在彈簧力的作用下回到原位，閥板關閉，井下安全閥處于關閉狀態(tài)。

如中國專利200910312467.9公開了提升閥式井下內外一體式防噴器，可實現(xiàn)鉆桿內外同時封隔，采用脈沖方式發(fā)送控制信號，但存在如下缺點：1、在緊急情況下，關井過程中橡膠體膨脹后不能鎖定，即不能有效關井或不能承受較高的關井壓力；2、信號傳輸方式可靠性不好。

又如，中國專利200910312469.8公開了球閥式內外一體井下防噴器，通過蝸輪蝸桿傳動，帶動球閥旋轉，階段鉆井內部通路，實現(xiàn)鉆桿內部防噴，但是當井噴壓力過高時，球閥的開啟力遠遠大于正常情況下的球閥開啟力。因此，容易出現(xiàn)通路關閉不及時，甚至無法關閉的現(xiàn)象，從而無法遏制井噴。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種反應迅速靈敏、隔離完全和可重復使用的一種滑套式井下安全閥。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種滑套式井下安全閥，它包括下接頭、上接頭、外殼、動力裝置和滑套，下接頭內部設置有油氣通道，下接頭上部的細軸部分與上接頭通過螺紋配合連接，下接頭下部的粗軸部分與外殼通過螺紋配合連接，上接頭與外殼間隙配合，下接頭內部沿軸線方向開設有環(huán)形插槽，動力裝置安裝在下接頭、上接頭與外殼之間所形成密閉的腔體內，滑套包括連接部和隔離部，連接部與動力裝置的輸出端相連，隔離部為圓環(huán)形的柱面結構，隔離部與環(huán)形插槽插接配合。

所述的動力裝置為空心杯電機，空心杯電機的輸出軸為空心軸，且動力裝置的輸出軸套裝在下接頭的細軸上，動力裝置的輸出軸外壁具有梯形螺紋，并與連接部配合連接。

所述的外殼內壁上沿軸線方向對稱開設有滑槽，所述的滑套外壁上沿軸向設置有凸起，凸起與滑槽滑動配合。

所述的下接頭與外殼、上接頭與外殼配合連接處分別設置有密封圈。

所述的隔離部的內壁和外壁上分別至少安裝有兩根密封圈，隔離時，位于隔離部下側的兩根密封圈與油氣通道一側的環(huán)形插槽配合密封，位于隔離部上側的兩根密封圈與油氣通道另一側的上接頭配合密封。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、滑套的隔離部為圓環(huán)形柱面結構，油氣通道與隔離部作用面垂直，當出現(xiàn)井噴現(xiàn)象后，滑套在動力裝置的帶動下下移插入環(huán)形插槽內，油氣通道對稱設置，隔離部側壁受氣壓壓力總和為零，且不受軸線方向的力，滑套的上下移動自由，始終與動力裝置的輸出端保持同步，反應速度快，能在出現(xiàn)井噴的第一時間進行隔離。

2、隔離時，位于隔離部下側的兩根密封圈與油氣通道一側的環(huán)形插槽配合密封，位于隔離部上側的兩根密封圈與油氣通道另一側的上接頭配合密封，當隔離部插入環(huán)形插槽內時，隔離部與油氣通道一側的環(huán)形插槽的兩側壁在密封圈作用下隔離，與油氣通道另一側的下接頭配合面在密封圈作用下隔離，從而使得油氣通道兩側被完全隔離，確保在壓力狀態(tài)下不出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

3、滑套在動力裝置的帶動下，可實現(xiàn)上下移動，從而開啟或關閉油氣通道，當出現(xiàn)井噴時，滑套下移，隔離油氣通道，當井噴得到控制后，滑套在動力裝置的帶動下上移，開啟油氣通道，然后可以繼續(xù)進行鉆進，并且在下次井噴發(fā)生時，可以繼續(xù)使用。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明在正常工作狀態(tài)旁通開啟的結構示意圖；

圖2?為本發(fā)明在異常情況時通道關閉的結構示意圖；

圖3?為圖1中A-A處剖視結構示意圖；

圖4?為圖1中B-B處剖視結構示意圖；

圖5?為滑套的剖視結構示意圖；