一种井下安全阀制造技术

本发明专利技术涉及一种井下安全阀，用于油气井完井。本发明专利技术的柱塞下端连接推力接头，其下端面设球形凸起，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入沉孔一中。或者，推力接头的下端面设沉孔二，其中置球，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端和球插入沉孔一中。进一步地，沉孔二中安装球压帽，其内孔直径上部大于球直径且下部小于球直径；球置于球压帽的内孔中。环套周向分为三段，用螺栓固定在中心管上。环套和弹簧之间设止推轴承。柱塞总成下端采用了球面接触，柱塞在下行过程中能够适应力的变化而进行方向自动微调，使打开阀板过程中的液压力更平稳。止推轴承减小了弹簧偏转扭矩对液控系统的影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
一种井下安全阀


[0001]本专利技术属于油田开发井下安全阀
，特别是涉及一种井下安全阀，用于油气井完井，保障油气井安全生产。

技术介绍

[0002]井下安全阀是油田开发的重要工具之一，在海上油田、陆上高压油气井和天然气储气库井中广泛使用。随着油田开发向超深井进军，对安全阀的下深、耐温和耐压等性能要求越来越高。
[0003]很多井下安全阀的液控系统是柱塞液缸机构，如中国专利，申请号201821257667.X，申请日2018.08.06，专利名称“一种井下安全阀”，这类井下安全阀一般是柱塞通过带挂接头和活塞管接头与中心管固定连接。在试验中发现，在高压力下柱塞与中心管固定连接时可能会出现柱塞运动受阻问题，造成液控压力波动爬坡现象，液控压力波动过大，不符合API14A标准对液控系统压力波动的要求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，专利技术了一种井下安全阀，解决了目前井下安全阀存在的打开阀板液控压力波动过大的问题，能够满足高压深井的完井要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种井下安全阀，包括上接头、柱塞、液控接头、弹簧套、弹簧、中心管和环套，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，所述的柱塞下端连接推力接头，推力接头的下端面设球形凸起，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。
[0007]本专利技术还可以这样实现，一种井下安全阀，包括上接头、柱塞、液控接头、弹簧套、弹簧、中心管和环套，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，所述的柱塞下端连接推力接头，推力接头的下端面设沉孔二，球置于沉孔二中，球的直径大于沉孔二的深度；环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。
[0008]进一步地，所述的沉孔二中同轴连接球压帽；球压帽是环状，其内孔直径上部大于球直径且下部小于球直径；球置于球压帽的内孔中，球上下分别与沉孔二和沉孔一的底面相接触。更进一步地，所述的球压帽与沉孔二是螺纹连接或焊接。
[0009]可实现地，所述的环套的内孔中设环形凹槽，所述的中心管外周设环形台肩，所述的凹槽与台肩相凹凸配合，环套周向分为三段圆弧，用螺栓固定在中心管的台肩上。所述的
环套和弹簧之间设置止推轴承。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0011]1、包括柱塞、推力接头、球在内的柱塞总成下端采用了球面接触装配形式，柱塞在下行过程中能够适应力的变化而进行方向自动微调，克服了柱塞与中心管固定连接所带来的因为各种形位误差而产生的横向力，使打开阀板过程中的液压力更平稳。
[0012]2、环套和中心管下行过程中压缩弹簧，所装配的螺旋压缩弹簧在变短过程中在两端固定或摩擦力较大时会产生扭矩，所产生的扭矩主要作用在柱塞上，给柱塞一个横向力，也会影响液控系统的开阀压力。在弹簧和环套之间安装止推轴承，大大减小了弹簧偏转扭矩对液控系统的影响。
[0013]下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步描述。
附图说明
[0014]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整地理解本专利技术并容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0015]图1是本专利技术的一种井下安全阀的结构示意图。
[0016]图2是图1中A处的放大图。
[0017]图3是图2的结构改进示意图。
[0018]图4是图3的结构改进示意图。
[0019]图5是环套的结构示意图。
[0020]图6是图5中C处的断面结构示意图。
[0021]图中：1
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上接头，2
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柱塞，3
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液控接头，4
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密封件，5
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密封压帽，6
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推力接头，7
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环套，8
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轴承，9
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中心管，10
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弹簧，11
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弹簧套，12
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阀板阀座机构，13
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下接头，61
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球形凸起，62
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沉孔二，63
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球，64
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球压帽，71
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沉孔一，72
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凹槽，73
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螺栓，91
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台肩。
具体实施方式
[0022]本申请说明书和权利要求书中在位置关系方面所说的“上”、“下”是以工具使用时的状态叙述，在下边描述中不再一一赘述。
[0023]参见图1所示，柱塞式液控系统的井下安全阀包括上接头1、柱塞2、液控接头3、弹簧套11、弹簧10、中心管9和环套7等，其中，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，这些零件的结构与连接关系，以及除本专利技术之外的其它零部件的结构与连接关系，如图1中所示是已知技术，具体可参考中国专利，申请号201821257667.X，申请日2018.08.06，专利名称“一种井下安全阀”，在此不再做详细描述。
[0024]柱塞、液缸、密封件4、密封压帽5、推力接头6和环套7之间由于加工和装配过程中产生的形位误差，在打开阀板过程中，柱塞与环套之间必然会产生径向和周向位移，如果柱塞和环套被相对固定，上述产生的径向向周向位移就可能引起打开阀板的液压力出现不正
常波动，尤其是高压井中，柱塞杆受到的轴向力更大，打开阀板可能出现的压力波动会更大。为此专利技术了柔性连接方案。
[0025]参见图2和图5所示，作为一种可实现方案，所述的环套7上设置沉孔一71，沉孔一的底面是平面；柱塞下端连接推力接头6，推力接头的下端面设球形凸起61，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。在弹簧力的作用下，球形凸起61与沉孔一的底面相接触。在活塞下端受到周向或径向力时，活塞杆能借助球形凸起61产生微变形或在沉孔一的底面微位移，来克服周向或径向力对液控压力的不力影响。
[0026]作为进一步的改进，参见图3所示，所述的柱塞下端连接推力接头6，推力接头的下端面设沉孔二62，球63置于沉孔二中，球的直径大于沉孔二的深度；环套上端面设沉孔一71，沉孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下安全阀，包括上接头(1)、柱塞(2)、液控接头(3)、弹簧套(11)、弹簧(10)、中心管(9)和环套(7)，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，其特征在于，所述的柱塞下端连接推力接头(6)，推力接头的下端面设球形凸起(61)，环套上端面设沉孔一(71)，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。2.一种井下安全阀，包括上接头(1)、柱塞(2)、液控接头(3)、弹簧套(11)、弹簧(10)、中心管(9)和环套(7)，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，其特征在于，所述的柱塞下端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡定清，
申请(专利权)人：胡定清，
类型：发明
国别省市：