一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀，包括阀体，阀体的一端连接接头；所述阀体内设有阀芯，阀芯上形成多个通孔，所述阀体与阀芯之间设有复位弹簧；所述阀芯靠近接头一端的端部形成硬质合金层；所述接头内壁与阀芯的硬质合金层对应处也设有硬质合金层。本实用新型专利技术在保证单流阀功能的前提下，增加了单流阀自动复位功能，并大幅度提高了单流阀的耐冲蚀性能，从而大幅度提高了井下单流阀的使用寿命，有效解决了现有的单流阀经常因冲蚀和不能复位而失效的问题。不能复位而失效的问题。不能复位而失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀


[0001]本技术涉及海洋石油人工举升
，特别涉及一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀。

技术介绍

[0002]海洋石油开采的人工举升技术中，井下采油机组都配有井下单流阀，单流阀的作用，一是在正常采油生产过程中单流阀正常打开保证正常生产；二是停井后，单流阀关闭，防止机组上方液柱回流，以便后期启动机组再生产。目前常用的单流阀存在以下两个问题，一是现有的单流阀在大斜度井工作时，停井后靠重力不能完全关闭；二是单流阀长时间在井液中受到冲刷，阀芯因冲蚀变形，并且造成连接处的冲蚀断裂。以上问题给海洋石油开采人工举升相关技术造成了安全隐患与质量隐患。

技术实现思路

[0003]本技术为解决以上技术问题，提供一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀，该单流阀在停井时可强制复位，且抗冲蚀，使用寿命长，保证了安全生产。
[0004]本申请是采用以下技术方案得以实现的。
[0005]一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀，包括阀体，阀体的一端连接接头；所述阀体内设有阀芯，阀芯上形成多个通孔，所述阀体与阀芯之间设有复位弹簧；所述阀芯靠近接头一端的端部形成硬质合金层；所述接头内壁与阀芯的硬质合金层对应处也设有硬质合金层。
[0006]进一步的，所述阀芯外壁上设有环形凸台；所述阀体内壁远离接头的一侧设有弹簧限位台阶，弹簧限位台阶和环形凸台之间设有复位弹簧。
[0007]进一步的，所述阀体与接头连接处外侧设置防倒板。
[0008]进一步的，所述阀体与接头之间设有O型密封圈。
[0009]进一步的，在接头靠近阀芯一侧内壁上设有压力传感器，压力传感器通过信号传输线与井口的电气泵连接；在所述阀芯远离接头的一端设置液压缸，液压缸的推杆与阀芯的外壁相抵，液压缸通过压力管线与井口的电气泵相连。
[0010]本申请具有以下有益效果。
[0011]本技术单流阀具有依靠弹簧强制复位的功能，并且耐井液冲蚀。另外，本技术单流阀还能够监测位置压力，在内部的复位弹簧失效或弹性降低时，通过电信号操控井上的电气泵为设备内部的液压缸补充压力，从而保证单流阀的应用效果。本技术结构简单，使用效果好，实用性强。
附图说明
[0012]图1是本技术的结构示意图；
[0013]图2是旨在体现本技术阀体与压力传感器和液压缸的连接示意图；
[0014]图3是本技术中压力检测和电机控制电路的接线图。
[0015]其中，1.阀体；2.复位弹簧；3.阀芯；4.硬质合金层；5.防倒板；6.内腔；7.阀体入口；8.接头；9.O型密封圈；10.通孔；11.环形凸台；12.弹簧限位台阶；13.阀芯限位台阶；14.压力传感器；15.液压缸；16.电气泵。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进行进一步的说明。
[0017]如图1
‑
3所示，一种强制复位及抗冲蚀井下单流阀，包括阀体1、阀芯3、接头8、复位弹簧2。
[0018]所述阀体1包括内部腔体和螺纹连接扣，螺纹连接扣用于与油管连接和与接头8连接。所述阀体1的内壁上设有弹簧限位台阶12和阀芯限位台阶13。弹簧限位台阶12设置于阀体1的中部，用于限制复位弹簧2移动；阀芯限位台阶13设置于阀体1的一端，用于限制阀芯3移动。弹簧限位台阶12和阀芯限位台阶13的设置保证了阀芯1的位移量和复位弹簧2的压缩范围，从而保证了单流阀正常工作。
[0019]所述阀体1的腔体内设有阀芯3，所述阀芯3整体呈空心柱状结构，其一端呈锥形台状结构，阀芯3上设有四个供介质流通的通孔10。阀芯3可以在阀体1的腔体内移动，移动位置最大到阀体底部的阀芯限位台阶13。生产中，阀芯3处于打开状态，打开状态时起联通作用便于介质流动，停井后阀芯3处于关闭状态。
[0020]所述阀芯3外壁设有环形凸台11，环形凸台11的外壁紧贴阀体1的腔体内壁。环形凸台11与弹簧限位台阶12之间设有复位弹簧2，生产状态下复位弹簧2被压缩，阀门处于打开状态；关井状态下，复位弹簧2自动回弹，阀门关闭。本申请复位弹簧2起到阀芯3强制复位功能，复位弹簧2被阀体1上的弹簧限位台阶12限制。需要说明的是，需根据计算保证复位弹簧2在工作时位于最佳区域内，保证复位弹簧2不会因为长时间工作而失效。
[0021]本申请阀体1的一端与接头8连接，阀体1与接头8的连接方式为螺纹连接。优选的，阀体1与接头8的密封面上设有O型密封圈9，提高了阀体的密封性。更优选的，阀体1与接头8螺纹连接部位焊接防倒板5，防止单流阀安装和使用过程中出现脱扣现象。
[0022]为了解决阀芯3因冲蚀而变形问题，本申请在阀芯3呈锥形台状的端部上堆焊硬质合金形成硬质合金层4，提高了阀芯3耐液体介质的冲蚀性，从而在液体不断冲蚀过程中阀芯3不会因为冲蚀而变形。另外，本申请在接头8内部易冲蚀部位同样堆焊硬质合金形成硬质合金层4，保证液体介质流经冲刷过程中不会被冲蚀失效变形。在单流阀关闭状态时，阀芯3的硬质合金层4与接头8的硬质合金层4接触密封。
[0023]介质在本技术单流阀中的流通过程为：介质先从本申请单流阀的阀体入口7进入到单流阀的腔体内，利用液体的压力将阀芯3冲开，液体流过，介质会从阀芯3上的通孔10经过，而后流入内腔6并流向出口位置，从而实现了介质的输送过程。由于在阀体1和阀芯3之间设置了复位弹簧2，在液体流过的过程中，复位弹簧2被压缩，阀芯3被冲开，且将本申请单流阀的阀体入口7和出口连通，实现了介质的流通动作。介质不流动的时候，复位弹簧2依靠弹力将阀芯3复位，实现关闭功能。
[0024]本技术单流阀与现有技术中的单流阀相比，通过增加复位弹簧2和堆焊硬质合金，从而达到自动复位和抗冲蚀的特性。使用本技术单流阀可以保证正常生产时，单
流阀打开工作，实现液体介质的传输。停井状态下，单流阀关闭，防止液柱回流。
[0025]另外，为了提高单流阀复位功能的可靠性，本申请在接头8靠近阀体3的硬质合金层4的位置开槽，槽口内安置有压力传感器14。复位弹簧2的推力通过阀体3的硬质合金层4施加在压力传感器14上，使阀体3的硬质合金层4紧贴压力传感器14。压力传感器14通过信号传输线与井口的电气泵16连接。
[0026]本申请在阀芯3的尾部安置有液压缸15，液压缸15的推杆与阀芯3外壁相抵，液压缸15通过压力管线与井口的电气泵16相连。在检测到复位弹簧2的推力不足时，电气泵16通过压力管线向液压缸15内部泵入液压油，推杆推动阀芯3，从而使阀芯3压紧接头8位置，在压力传感器14监测到该位置的压紧力达到使用需求时，停止电气泵16的泵液。
[0027]电气泵16中设有检测控制模块和电机。检测控制模块用于接收压力传感器14的输出信号，并判断该信号对应的压力值是否正常；电机用于作为电气泵16的动力输出机构。如果压力值出现异常，检测控制模块将闭合电机回路的控制开关，使得电气泵16动作，电气泵16通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀，包括阀体(1)，阀体(1)的一端连接接头(8)；所述阀体(1)内设有阀芯(3)，阀芯(3)上形成多个通孔(10)，其特征在于：所述阀体(1)与阀芯(3)之间设有复位弹簧(2)；所述阀芯(3)靠近接头(8)一端的端部形成硬质合金层(4)；所述接头(8)内壁与阀芯(3)的硬质合金层(4)对应处也设有硬质合金层(4)。2.根据权利要求1所述的一种强制复位及抗冲蚀的井下单流阀，其特征在于：所述阀芯(3)外壁上设有环形凸台(11)；所述阀体(1)内壁远离接头(8)的一侧设有弹簧限位台阶(12)，弹簧限位台阶(12)和环形凸台(11)之间设有复位弹簧(2)。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光一，孙靖云，杜丹阳，黄新春，李令喜，罗会刚，苗杰，杨璐，张永林，唐倩，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，
类型：新型
国别省市：