[發(fā)明專利]高溫井下安全閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710248262.3
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107191155B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡萬偉;董軍;董海濤;徐希良
• 申請（專利權(quán)）人: 博德世達（天津）能源科技有限公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種井下安全閥，包括殼體、中心管、常閉閥門以及通過液控管線驅(qū)動的活塞桿，其中中心管位于殼體內(nèi)部的空腔中，與活塞桿相連。該活塞桿靠近液控管線一端設(shè)置有一第一密封面，活塞桿與活塞腔之間的密封采用金屬密封，該金屬密封包括密封套和通過C環(huán)擋圈和C環(huán)壓帽固定的金屬密封C環(huán)。其中該密封套與活塞桿連接中心管的活塞連接件之間以第二密封面形式接觸。本發(fā)明的井下安全閥可滿足超高溫高壓等復(fù)雜的環(huán)境，即使在350℃高溫下仍可正常工作；采用金屬環(huán)代替常規(guī)軟密封，當(dāng)安全閥里的活塞行程到達極限后有活塞端部自帶的金屬密封來當(dāng)作主密封，從而實現(xiàn)了活塞整體密封的可靠性和耐高溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種解決海上熱采井油管安全閥的耐溫性能和工作可靠性的高溫井下安全閥。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外的井下安全閥耐溫極限在200℃以下，而海上稠油區(qū)塊的熱采還屬于空白階段，由于要提高稠油區(qū)塊的產(chǎn)量通常需要往井下注入溫度高達350℃的蒸汽，因此為了提高稠油區(qū)塊的熱采安全性和可靠性而迫切需要全新研發(fā)一種能夠耐高溫的井下安全閥，以滿足上述稠油熱采的需求。此外，熱采的鉆井都深入地平面或海平面幾千米以下，井內(nèi)壓力也非常高，井下安全閥同時還要滿足耐高壓的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高溫井下安全閥，以解決上述技術(shù)問題中的至少之一。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種井下安全閥，包括殼體、中心管、常閉閥門以及通過液控管線驅(qū)動的活塞桿，其中中心管位于殼體內(nèi)部的空腔中，與活塞桿相連；

當(dāng)液控管線未加壓時，中心管在復(fù)位彈簧作用下不接觸該常閉閥門，使該井下安全閥保持閉合狀態(tài)；當(dāng)液控管線加壓后，中心管在活塞推動下頂開該常閉閥門，使該井下安全閥保持開啟狀態(tài)；

其中，活塞桿與活塞腔之間的密封采用金屬密封。

其中，該金屬密封包括密封套和通過C環(huán)擋圈和C環(huán)壓帽固定的金屬密封C環(huán)，該密封套將該金屬密封C環(huán)、C環(huán)擋圈和C環(huán)壓帽包覆裝配到該活塞桿上，使活塞桿在該金屬密封中能保持密封的往復(fù)運動。

其中該金屬密封的材質(zhì)均采用INCONEL?718耐高溫合金。

其中該金屬密封C環(huán)與活塞桿的表面進行鍍硬鉻處理。

其中該活塞桿靠近液控管線一端設(shè)置有一第一密封面，在活塞桿受液控管線控制運動到最大距離時，該第一密封面與環(huán)繞設(shè)置的密封套之間能夠產(chǎn)生密封。

其中該第一密封面為球形或錐形密封面。

其中該密封套與活塞桿連接中心管的活塞連接件之間以第二密封面形式接觸，當(dāng)活塞桿受液控管線控制運動到最大距離時，該密封套的第二密封面與該活塞連接件之間產(chǎn)生金屬密封。

其中該第二密封面為錐面。

其中，該井下安全閥能夠在200～400℃的溫度區(qū)間正常工作而不泄露。

基于上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的井下安全閥可以滿足超高溫高壓等復(fù)雜的環(huán)境，即使在350℃高溫下在常規(guī)安全閥都失去作用時仍然可以正常工作；本發(fā)明在活塞密封處采用金屬環(huán)代替常規(guī)的軟密封，用金屬密封環(huán)來當(dāng)作活塞運動過程的輔助密封，當(dāng)安全閥里面的活塞行程到達極限后有活塞端部自帶的金屬密封來當(dāng)作主密封，從而實現(xiàn)了活塞整體密封的可靠性和耐高溫性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的井下安全閥處于開啟狀態(tài)時的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的耐高溫活塞處于開啟狀態(tài)時的放大示意圖；

圖3是本發(fā)明的井下安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的耐高溫活塞處于關(guān)閉狀態(tài)時的放大示意圖；

在上述附圖中，附圖標記含義如下：