一种海洋油气测试管柱控制双阀制造技术

本发明专利技术涉及一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：包括呈两端开口的筒状的壳体，壳体中设置有瓣阀部和位于在瓣阀部下方的球阀部；球阀部包括呈倒空心凸台状的球阀上支座和泵通支座，泵通支座设置在球阀上支座的下方，在球阀上支座和泵通支座之间转动设置有球阀阀芯，球阀阀芯的侧边设置有U型凹槽，泵通支座下方设置有球阀下支座，在球阀上支座的小径端、球阀阀芯和泵通支座小径端的外侧壁与壳体的内侧壁之间滑动设置有两端开口呈筒状的球阀活塞，球阀活塞内侧壁上可竖直滑动且可转动地设置有与U型凹槽相配合的推动轴，球阀活塞中设置有氮气弹簧，球阀活塞在氮气弹簧的驱动下滑动使得球阀阀芯转动来开关球阀部内部的通道。

A double valve for control of offshore oil and gas testing string

【技术实现步骤摘要】
一种海洋油气测试管柱控制双阀
本专利技术涉及一种海洋油气测试管柱控制双阀，属于海洋油气勘探开发作业设备

技术介绍
目前，全球海洋石油开发的力度逐年递增，深水油气的产量在世界油气产量所占的比重也逐步加大，随着世界范围对深水油气勘探开发的竞争，对于海洋油气开发的安全性要求也越来越高。在深水油气勘探开发过程中，半潜式平台或钻井船等浮式钻井装置上进行作业时，平台由于受海风、波浪、海流等影响会发生升沉、纵摇、横摇等运动，与之相连接的测试或完井管柱会随之运动。如果海上油井测试或完井作业过程中遇到恶劣海况，如台风、潮汐或海啸等，要求立即停止作业，封堵高压井口，断开管柱，并将半潜式平台或钻井船撤离井口位置，从而保证作业人员与设备的安全。但在撤离之前，为了保护环境和资源，要求迅速、安全地封堵管柱内的高压油气。现有的水下测试树安全阀一般为具有泵通功能的双球阀结构，其结构复杂，加工难度高。另外阀门一般都是采用常规机械弹簧作为失效保护装置，不太适合用于井下管柱的狭小空间要求，且在长时间使用后机械弹簧容易失效。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种安全、耐用的海洋油气测试管柱控制双阀。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：它包括呈两端开口的筒状的壳体，所述壳体中设置有瓣阀部和位于在所述瓣阀部下方的球阀部；所述瓣阀部包括呈两端开口的筒状的瓣阀座，所述瓣阀座内部有供液体流通的通道，所述瓣阀座通过装有氮气弹簧的瓣阀装置来关闭通道，所述球阀部包括呈倒空心凸台状的球阀上支座和泵通支座，所述泵通支座设置在所述球阀上支座的下方，在所述球阀上支座和所述泵通支座之间转动设置有球阀阀芯，所述球阀阀芯的侧边设置有U型凹槽，所述泵通支座下方设置有球阀下支座，在所述球阀上支座的小径端、球阀阀芯和泵通支座小径端的外侧壁与所述壳体的内侧壁之间滑动设置有两端开口呈筒状的球阀活塞，所述球阀活塞内侧壁上可竖直滑动且可转动地设置有与所述U型凹槽相配合的推动轴，所述球阀活塞中设置有氮气弹簧，所述球阀活塞在所述氮气弹簧的驱动下滑动使得所述球阀阀芯转动来开关所述球阀部内部的通道。在所述瓣阀座的侧壁上沿同一母线开设有瓣阀驱动窗和瓣阀活塞腔，所述瓣阀活塞腔设置在所述瓣阀驱动窗的下方，所述瓣阀驱动窗和所述瓣阀活塞腔通过竖直的液压杆孔连通，所述瓣阀装置包括瓣阀活塞、与所述瓣阀活塞上端转动连接的连杆、一端转动设置在所述瓣阀驱动窗中的扭力杆和固定连接在所述扭力杆另一端的阀瓣，所述扭力杆上远离所述阀瓣的一端设置有用于与所述瓣阀驱动窗转动连接的阀瓣转轴孔，所述扭力杆上靠近所述阀瓣的一端通过扭力弹簧卡槽连接扭力弹簧的一端，所述扭力弹簧的另一端设置在所述壳体上，所述阀瓣上靠近所述扭力杆的一端通过连杆连接孔与所述连杆的上端转动连接；所述瓣阀活塞包括底部的支撑底座和垂直设置在所述支撑底座上用于与所述液压杆孔滑动配合的活塞轴，所述活塞轴的上部通过转动顶座与所述连杆下端转动连接，所述转动顶座位于所述瓣阀驱动窗中，所述瓣阀活塞底部设置有第一氮气弹簧腔，所述氮气弹簧设置在所述第一氮气弹簧腔中。所述球阀上支座内径下端口处设置有第一球阀密封曲面，所述球阀上支座的下端面上设置有两个第一球阀转轴槽，两个所述第一球阀转轴槽的中心连线过所述球阀上支座的中轴线；所述泵通支座包括底部的管状通道和设置在所述管状通道上端的液压环，在所述液压环的内部设置有第二球阀密封曲面，在所述液压环的上端设置有空心圆台，所述空心圆台的内壁与所述第二球阀密封曲面无缝对接，所述空心圆台上设置有两个第二球阀转轴槽，两个所述第二球阀转轴槽的中心连线过所述泵通支座的中轴线，在所述液压环的下端面沿周向均匀设置有液压定位孔；所述球阀下支座呈空心凸台状，所述球阀下支座的顶端设置有与所述液压定位孔对应的球阀定位孔，在所述液压定位孔和所述球阀定位孔中设置有泵通弹簧，所述球阀阀芯包括球体和贯通所述球体球心的流道，在所述流道一侧设置有呈U型的泵通槽，在所述球体的外表面设置有两个转动轴，两个所述转动轴的中心连线与所述流道的中心线垂直相交，两个开口方向一致的所述U型凹槽设置在所述转动轴的外表面，所述球阀上支座、泵通支座和球阀下支座同轴设置，所述球体设置在所述泵通支座和所述球阀下支座之间，所述球体的外表面与所述第一球阀密封曲面和所述第二球阀密封曲面均形成可转动连接，所述球体两侧的所述转动轴与所述第一球阀转轴槽和所述第二球阀转轴槽均形成可转动连接，所述球阀活塞下端面设置有多个第二氮气弹簧腔，所述氮气弹簧设置在所述第二氮气弹簧腔中，所述球阀活塞下端面与所述球阀下支座的阶梯面接触；所述球阀阀芯中所述流道与所述球体的外表面交汇处形成剪切刃。所述转动顶座包括顶板和平行设置在所述顶板两侧的侧板，在两个所述侧板上向对应的位置设置有连杆孔。所述瓣阀座的侧壁上靠近上端面的位置设置有密封槽，密封槽中设置有与所述壳体的内侧壁形成密封结构的密封圈。所述球阀上支座的外侧壁上靠近下端面的位置处和所述球阀下支座的外侧壁上靠近顶端面的位置处均设置有密封槽，所述密封槽中装有与所述球阀活塞的内侧壁滑动配合形成密封结构的密封圈，所述球阀活塞的外侧壁上靠近顶端面的位置处设置有密封槽，所述密封槽中设置有与所述壳体的内侧壁滑动配合形成密封结构的密封圈。所述氮气弹簧的外侧壁上靠近顶端的位置设置有密封槽，所述氮气弹簧上端设置有盲孔状的氮气腔体，在所述氮气腔体的底端设置有直径小于所述氮气腔体的充气孔，在所述充气孔的底端口处设置有用于堵塞所述充气孔的堵头。所述壳体的外部设置有液压装置，所述液压装置与所述壳体侧壁中的第一液压油道和第二液压油道连接，其中，所述第一液压油道的下端口设置在所述球阀下支座的台阶面与所述球阀活塞的下端面之间；所述第二液压油道的下端口设置在所述球阀活塞的上端面与所述球阀上支座的台阶面之间。所述壳体的外部设置有液压装置，所述液压装置与所述壳体侧壁中的第三液压油道和第四液压油道，所述第三液压油道的下端口设置在所述瓣阀活塞腔上端面和支所述撑底座之间；所述第四液压油道的下端口设置在所述支撑底座与所述瓣阀活塞腔底端面之间；所述瓣阀座的上端面设置有用于与所述壳体中台阶面上定位孔配合的定位块。在所述壳体的内壁顶端设置有用于将所述瓣阀座定位的阶梯面，在所述壳体底部设置有用于将所述瓣阀部与所述球阀部轴向固定的管柱连接头。本专利技术由于采取以上技术方案，具有以下优点：1、本专利技术包括两端开口呈筒状的壳体，壳体中设置有瓣阀部与球阀部，瓣阀部与球阀部中设置有氮气弹簧，在液压失效时瓣阀部与球阀部能封闭壳体内部通道。2、本专利技术瓣阀部包括两端开口呈筒状的瓣阀座，瓣阀座内部设置有供液体流通的通道，瓣阀座内设置有用来关闭通道的瓣阀装置，瓣阀装置包括扭力弹簧、瓣阀活塞、连杆和转动设置在瓣阀驱动窗中的瓣阀阀瓣，瓣阀阀瓣包括阀瓣和倾斜设置在阀瓣一端的扭力杆，扭力杆上靠近阀瓣的一端设置有扭力弹簧卡槽，扭力弹簧一端固定设置在扭力弹簧卡槽上，另一端设置在壳体上，阀瓣上靠近扭力杆的一端设置有连杆连接孔，连杆连接孔与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：它包括呈两端开口的筒状的壳体，所述壳体中设置有瓣阀部和位于在所述瓣阀部下方的球阀部；所述瓣阀部包括呈两端开口的筒状的瓣阀座，所述瓣阀座内部有供液体流通的通道，所述瓣阀座通过装有第一氮气弹簧的瓣阀装置来关闭通道，所述球阀部包括呈倒空心凸台状的球阀上支座和泵通支座，所述泵通支座设置在所述球阀上支座的下方，在所述球阀上支座和所述泵通支座之间转动设置有球阀阀芯，所述球阀阀芯的侧边设置有U型凹槽，所述泵通支座下方设置有球阀下支座，在所述球阀上支座的小径端、球阀阀芯和泵通支座大径端的外侧壁与所述壳体的内侧壁之间滑动设置有两端开口呈筒状的球阀活塞，所述球阀活塞内侧壁上可竖直滑动且可转动地设置有与所述U型凹槽相配合的推动轴，所述球阀活塞中设置有第二氮气弹簧，所述球阀活塞在所述第二氮气弹簧的驱动下滑动使得所述球阀阀芯转动来开关所述球阀部内部的通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：它包括呈两端开口的筒状的壳体，所述壳体中设置有瓣阀部和位于在所述瓣阀部下方的球阀部；所述瓣阀部包括呈两端开口的筒状的瓣阀座，所述瓣阀座内部有供液体流通的通道，所述瓣阀座通过装有第一氮气弹簧的瓣阀装置来关闭通道，所述球阀部包括呈倒空心凸台状的球阀上支座和泵通支座，所述泵通支座设置在所述球阀上支座的下方，在所述球阀上支座和所述泵通支座之间转动设置有球阀阀芯，所述球阀阀芯的侧边设置有U型凹槽，所述泵通支座下方设置有球阀下支座，在所述球阀上支座的小径端、球阀阀芯和泵通支座大径端的外侧壁与所述壳体的内侧壁之间滑动设置有两端开口呈筒状的球阀活塞，所述球阀活塞内侧壁上可竖直滑动且可转动地设置有与所述U型凹槽相配合的推动轴，所述球阀活塞中设置有第二氮气弹簧，所述球阀活塞在所述第二氮气弹簧的驱动下滑动使得所述球阀阀芯转动来开关所述球阀部内部的通道。


2.如权利要求1所述的一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：在所述瓣阀座的侧壁上沿同一母线开设有瓣阀驱动窗和瓣阀活塞腔，所述瓣阀活塞腔设置在所述瓣阀驱动窗的下方，所述瓣阀驱动窗和所述瓣阀活塞腔通过竖直的液压杆孔连通，所述瓣阀装置包括瓣阀活塞、与所述瓣阀活塞上端转动连接的连杆、一端转动设置在所述瓣阀驱动窗中的扭力杆和固定连接在所述扭力杆另一端的阀瓣，所述扭力杆上远离所述阀瓣的一端设置有用于与所述瓣阀驱动窗转动连接的阀瓣转轴孔，所述扭力杆上靠近所述阀瓣的一端通过扭力弹簧卡槽连接扭力弹簧的一端，所述扭力弹簧的另一端设置在所述壳体上，所述阀瓣上靠近所述扭力杆的一端通过连杆连接孔与所述连杆的上端转动连接；所述瓣阀活塞包括底部的支撑底座和垂直设置在所述支撑底座上用于与所述液压杆孔滑动配合的活塞轴，所述活塞轴的上部通过转动顶座与所述连杆下端转动连接，所述转动顶座位于所述瓣阀驱动窗中，所述瓣阀活塞底部设置有第一氮气弹簧腔，所述第一氮气弹簧设置在所述第一氮气弹簧腔中。


3.如权利要求1所述的一种海洋油气测试管柱控制双阀，其特征在于：所述球阀上支座内径下端口处设置有第一球阀密封曲面，所述球阀上支座的下端面上设置有两个第一球阀转轴槽，两个所述第一球阀转轴槽的中心连线过所述球阀上支座的中轴线；所述泵通支座包括底部的管状通道和设置在所述管状通道上端的液压环，在所述液压环的内部设置有第二球阀密封曲面，在所述液压环的上端设置有空心圆台，所述空心圆台的内壁与所述第二球阀密封曲面无缝对接，所述空心圆台上设置有两个第二球阀转轴槽，两个所述第二球阀转轴槽的中心连线过所述泵通支座的中轴线，在所述液压环的下端面沿周向均匀设置有液压定位孔；所述球阀下支座呈空心凸台状，所述球阀下支座的顶端设置有与所述液压定位孔对应的球阀定位孔，在所述液压定位孔和所述球阀定位孔中设置有泵通弹簧，所述球阀阀芯包括球体和贯通所述球体球心的流道，在所述流道一侧设置有呈U型的泵通槽，在所述球体的外表面设置有两个转动轴，两个所述转动轴的中心连线与所述流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉发，许亮斌，周建良，刘清友，唐洋，张玉亭，王国荣，姜智博，李紫晗，李旺，舒将军，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11