[發明專利]一種旋塞閥閥芯以及旋塞閥的修復方法

在審

• 申請號: 201810367618.X
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108422150A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 黃勇;馮習安;邱龍勛;張國強;張相權;豆瑞杰;楊軍海;陳衛東;韓家新;向少華;何曉波
• 申請（專利權）人: 廣漢川油井控裝備有限公司
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23K37/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;錢成岑

本發明公開了一種旋塞閥閥芯以及旋塞閥的修復方法，屬于鉆井用旋塞閥修復技術領域。本發明的一種旋塞閥閥芯的修復方法，對待修復閥芯進行修復，包括以下步驟：去除待修復閥芯的原耐磨層，露出閥芯本體；在閥芯本體表面噴焊底層，采用激光噴焊鎳基合金粉末；在底層表面噴焊面層，采用超音速噴焊碳化鎢合金粉末，以形成閥芯的新耐磨層。采用本發明的旋塞閥閥芯的修復方法，實現對旋塞閥閥芯的修復；采用本發明的旋塞閥的修復方法，通過對閥芯的修復以及密封瓦的修復/更換，實現對旋塞閥的修復。

技術領域

本發明涉及一種旋塞閥閥芯以及旋塞閥的修復方法，屬于鉆井用旋塞閥修復技術領域。

背景技術

壓裂用高壓由壬旋塞閥內部核心密封部件為閥芯1、密封瓦2及密封圈3。如圖1和圖2所示，閥芯1與密封瓦2之間采用硬密封結構，密封瓦2與旋塞閥閥體（未圖示）之間采用橡膠密封圈3密封。

在頁巖氣開發過程中需要采用高壓加砂壓裂工藝，在高壓夾砂壓裂液通過旋塞閥的過程中會將高硬度砂粒擠入閥芯與密封瓦配合面之間、并高速沖刷閥芯和密封瓦的密封面（閥芯與密封瓦的配合面）。造成當前國內外旋塞閥在高壓加砂壓裂后關閉一次或幾次后，出現閥芯耐磨層脫落或閥芯及密封瓦密封面被拉傷現象，即閥芯與密封瓦被磨損，導致旋塞閥密封失效。

經過工程現場使用表明，目前國內外旋塞閥閥芯、密封瓦最多只能使用一口井。使用后只能通過更換新閥芯、新密封瓦的方式來修復旋塞閥。當前對于被磨損失效的閥芯、密封瓦尚無修復方法。在頁巖氣開采過程中每井次約需30多只旋塞閥，每年需要更換大量的閥芯、密封瓦，極大的提高了工程企業的生產成本、并造成嚴重的資源浪費。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種旋塞閥閥芯以及旋塞閥的修復方法；采用本發明的旋塞閥閥芯的修復方法，實現對旋塞閥閥芯的修復；采用本發明的旋塞閥的修復方法，通過對閥芯的修復以及密封瓦的修復/更換，實現對旋塞閥的修復。

本發明采用的技術方案如下：

一種旋塞閥閥芯的修復方法，對待修復閥芯進行修復，包括以下步驟：

步驟1、去除待修復閥芯的原耐磨層，露出閥芯本體；

步驟2、在閥芯本體表面噴焊底層，采用激光噴焊鎳基合金粉末；

步驟3、在底層表面噴焊面層，采用超音速噴焊碳化鎢合金粉末，以形成閥芯的新耐磨層。

采用本發明的旋塞閥閥芯的修復方法時，能夠實現對旋塞閥閥芯的修復；簡而言之，去除原耐磨層后，使閥芯本體表面首先過渡噴焊鎳基合金，然后再噴焊碳化鎢，形成新耐磨層。如果不采用步驟2，而是直接在閥芯本體表面噴焊碳化鎢合金，比如閥芯為高強度的合金鋼，其與碳化鎢的硬度相差較大（碳化鎢的硬度相對更大），碳化鎢直接與閥芯本體的結合不夠牢固，在高壓加砂壓裂工藝過程中，容易出現耐磨層脫落的現象。經測試，國內外制造廠家，對于閥芯的制造，通常對閥芯本體表面采用直接噴焊鎢鋼粉的方法來形成耐磨層，以提高閥芯的耐磨能力，其表面硬度為HRC58-60；而密封瓦通常采取整體淬火的工藝，其表面硬度為HRC50-53；采用本發明的旋塞閥閥芯的修復方法后，閥芯的表面（新耐磨層）的硬度可達HRC70。修復后的閥芯與待修復閥芯同材質的新閥芯相比，修復后的閥芯能夠媲美甚至超越新閥芯的使用效果、使用時間；并且，修復后的閥芯，在承受高壓夾砂壓裂液沖刷后、開關閥門過程中新耐磨層不脫落，有效的提高了旋塞閥閥芯的使用壽命；本發明對磨損后的待修復閥芯進行修復再利用，能夠節約資源，有效的降低了工程企業的生產成本。

進一步的，底層和面層的總厚度為0.2mm-0.25mm。

進一步的，底層的厚度≤0.1mm。

進一步的，步驟1后還包括以下步驟：對閥芯本體表面進行噴砂處理。經過噴砂處理的閥芯本體表面變得粗糙，形成“麻點”狀的表面，能夠增強鎳基合金在閥芯本體表面的附著力，使得修復后的閥芯更加耐用。