[發(fā)明專利]一種應急斷氣保護裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110711148.6
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113389520A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 陳一健;孟英峰;李皋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B41/00
• 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

本發(fā)明公開了一種應急斷氣保護裝置，包括鉆桿接頭（1）、中心桿（2）、復位彈簧（3）、形狀記憶合金彈簧（4）、閥體（5）和閥座（6）；鉆桿接頭（1）中心設有中心桿（2）；中心桿（2）從上至下依次連接復位彈簧（3）和形狀記憶合金彈簧（4）；中心桿（2）下端連接閥體（5）；閥體（5）連接閥座（6）。本發(fā)明通過該裝置在井下著火、溫度開始升高而沒有達到損壞鉆具時，井下斷氣閥自動切斷空氣注入，使井下著火熄滅。待井下著火熄滅、溫度降低以后，井下斷氣閥自動打開，恢復空氣注入，以便繼續(xù)鉆進；并且該裝置可以在不起下鉆的條件下根據(jù)井下溫度自動關閉斷氣或自動打開注氣，可以多次重復關閉、打開。

技術領域

本發(fā)明涉及鉆井保護裝置技術領域，尤其涉及一種應急斷氣保護裝置。

背景技術

正常情況下空氣鉆井的井下溫度不會超過200℃。有三種情況會導致井下溫度升高并引發(fā)事故：一是鏈式氧化反應導致熱量積累，當溫度達到500℃-700℃時會引發(fā)熱自燃。二是環(huán)空堵塞而繼續(xù)注氣，接近于絕熱的氣體壓縮會使溫度迅速升高，當溫度達到500℃-700℃時會引發(fā)爆燃，類似于柴油機的工作原理。三是環(huán)空有點燃著火并形成連續(xù)燃燒，溫度會迅速升高，但在溫度低于500℃時尚不足以對鉆具造成損毀。因此，無論何種情況，如果在井下溫度達到500℃前能夠停止向井底供氣，則井下的各種氧化反應和燃燒會由于缺氧而停止，從而保證了井下安全。

以此原理，美國天然氣研究院發(fā)明了Fire Stop and Fire Float 井下滅火閥，當井下溫度高于500℃時承托閥芯的低熔點合金環(huán)熔化，閥體下落切斷供氣。該閥是一次性使用，一旦關閉，就只有起鉆，更換新閥后再下鉆恢復鉆進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種應急斷氣保護裝置，通過該裝置在井下著火、溫度開始升高而沒有達到損壞鉆具時，井下斷氣閥自動切斷空氣注入，使井下著火熄滅。待井下著火熄滅、溫度降低以后，井下斷氣閥自動打開，恢復空氣注入，以便繼續(xù)鉆進；并且該裝置可以在不起下鉆的條件下根據(jù)井下溫度自動關閉斷氣或自動打開注氣，可以多次重復關閉、打開。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種應急斷氣保護裝置，包括鉆桿接頭、中心桿、復位彈簧、形狀記憶合金彈簧、閥體和閥座；所述鉆桿接頭中心設有中心桿；所述中心桿從上至下依次連接復位彈簧和形狀記憶合金彈簧；所述中心桿下端連接閥體；所述閥體連接閥座。

優(yōu)選的，所述復位彈簧上端設有上彈簧壓帽；所述復位彈簧下端設有定位中心桿上部的上扶正孔；所述上扶正孔兩側均設有通氣孔。

優(yōu)選的，所述形狀記憶合金彈簧上端設有下彈簧壓帽。

優(yōu)選的，所述閥體外形為漏斗狀設置。

優(yōu)選的，所述閥座上設有定位閥體下端的下扶正孔。

優(yōu)選的，所述閥體和閥座貼合時為緊密貼合狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述形狀記憶合金彈簧在400℃以下時處于收縮狀態(tài)，當溫度高于400℃以上時自動進入膨脹狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果具體包括：在井下著火、溫度開始升高而沒有達到損壞鉆具時，井下斷氣閥自動切斷空氣注入，使井下著火熄滅。待井下著火熄滅、溫度降低以后，井下斷氣閥自動打開，恢復空氣注入，以便繼續(xù)鉆進；并且該裝置可以在不起下鉆的條件下根據(jù)井下溫度自動關閉斷氣或自動打開注氣，可以多次重復關閉、打開。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種應急斷氣保護裝置剖視圖。

附圖標號說明：

1-鉆桿接頭，2-中心桿，3-復位彈簧，4-形狀記憶合金彈簧，5-閥體，6-閥座，7-上彈簧壓帽，8-上扶正孔，9-通氣孔，10-下彈簧壓帽，11-下扶正孔。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。