CN104499994B - 一种环空液压控制安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环空液压控制安全阀，包括管体、依次设在管体内的活塞、漏套和中心管，所述管体上设有进压接口与活塞的活塞腔连通，管体壁内设有流道空间和与流道空间连通的分流通道，所述漏套与管体密封，漏套上设有开槽在漏套运动时与管体壁内的流道空间连通，筒体内设有中心管的回位弹性机构。本发明结构简单，使用效果好，可实现内、外层油管之间通道的井下控制，有效避免油气开采中的安全风险。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气开采井控装置，具体涉及一种环空液压控制安全阀。
背景技术
在现代油气开采中，利用内、外双层油管提供多层流体通道的开采工艺常有运用。该工艺可在一口井中，提供双流体通道。如图3所示，内层油管可通过小直径井下安全阀实现井下控制，但是内外层油管之间的通道现有技术还无法实现井下的井控。这就对该工艺带来安全风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现内、外层油管之间井下控制的环空液压控制安全阀。
实现本发明目的的技术方案如下：
环空液压控制安全阀，包括管体、依次设在管体内的活塞、漏套和中心管，所述管体上设有进压接口与活塞的活塞腔连通，管体壁内设有流道空间和与流道空间连通的分流通道，所述漏套与管体密封，漏套上设有开槽在漏套运动时与管体壁内的流道空间连通，筒体内设有中心管的回位弹性机构。
所述管体包括依次连接的套管短节、上接头、中接头、筒体、下接头，它们均通过密封螺纹连接，所述活塞、漏套和中心管设在所述中接头、筒体与下接头内，所述流道空间设在中接头和筒体之间，所述进压接口和分流通道设在中接头上，所述漏套设有密封部件分别与中接头和筒体密封。
所述中接头的下端为锥面，所述漏套上的密封部件与中接头的下端锥面相配合。
所述中心管的回位弹性机构包括设在中心管上部的凸部、位于筒体和中心管之间上下滑动且与中心管上的凸部配合的顶环、设在顶环和筒体之间的弹簧。
所述中心管的下部开有用于漏沙的小孔。
本发明的有益效果：
1、具备内、外层油管环空的连通通道，并使用控制压力从井上对该通道进行控制。
2、具备在紧急条件下保证通道安全关闭的功能。
3、具备普通标准的油管及套管匹配方式，体积不与油管套管干涉。
4、具有合理的内、外层油管环空环空流通通道，保证开启条件下的内、外层油管环空空间液流量。
本发明结构简单，使用效果好，可实现内、外层油管之间通道的井下控制，有效避免油气开采中的安全风险。
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
附图说明
图1是本发明环空液压控制安全阀（关闭位置）的结构示意图。
图2是图1的AA向剖视图。
图3是现有双流体通道油管示意图。
图中：1-上部芯管，2-上接头，3-中接头，4-顶塞，5-卡套，6-密封环，7-O形圈，8-活塞，9-O形圈，10-硫化橡胶，11-漏套，12-O形圈，13-顶环，14-弹簧，15-中心管，16-筒体，17-档环，18-下接头，19-变扣接头， 20-套管短节，21-开槽，22-流道空间，23-小孔，24-分流通道。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明包括包括管体，管体包括依次连接的套管短节20、上接头2、中接头3、筒体16、下接头18，它们均通过密封螺纹连接；中接头3内接上部芯管1，套管短节20与变扣接头19使用套管螺纹外接并密封，中接头3、筒体16与下接头18的内部依次设有活塞8、漏套11和中心管15，中接头3和筒体16之间设有流道空间22；所述中接头3通过顶塞4、卡套5、密封环6设有进压接口，进压接口外部使用NPT螺纹与控制管线连接，直通地面，内部连通活塞8的活塞腔，活塞腔由活塞8两端的O形圈密封7、9形成；中接头3壁内另设有分流通道24与中接头3和筒体16之间的流道空间22连通；漏套11上设有若干开槽21，并设有硫化橡胶10与中接头3下端的锥面密封，漏套11上设有O形圈12与筒体16密封用以关闭分流通道24，漏套11上的开槽21在漏套11运动过程中可与中接头3和筒体16之间的流道空间22连通；筒体16内设有中心管15的回位弹性机构，该回位弹性机构包括设在中心管15上部的凸部、位于筒体16和中心管15之间上下滑动且与中心管15上的凸部配合的顶环13、设在顶环13和筒体16之间的弹簧14；中心管15的下部开有用于漏沙的小孔23。
工作原理
本发明的下端直接与油管相连，通过控制管线压力驱动活塞8和漏套11运动，形成分流通道24，形成分流后，上端外部与分流后套管相连，内部通过漏套11的密封件与管体堵塞密封，使用漏套11的回位弹性机构在控制管线卸载压力时，自动关闭分流通道24。
在初始状态下，控制管线压力为零，弹簧14通过顶环13顶动中心管15，中心管15向上顶动漏套11，漏套11顶动活塞8，活塞8上方存在足够的避让空间，弹簧14的作用力使得漏套11上的硫化橡胶10与中接头3的锥面密合，此时漏套11上的硫化橡胶10和O形圈12隔离油管通道与中接头3的分流通道24。
如需开启通道，需从地面向控制管线中加压，液压进入活塞8上由O形圈密封7、9形成的活塞腔。由于O形圈7比O形圈9的密封直径较小存在压差，压差产生推力克服弹簧14的弹力推动活塞8向下移动。此时活塞8推动漏套11及中心管15克服弹簧14的弹力向下移动。当漏套11上的硫化橡10胶离开中接头3密封锥面时，分流通道开启。当中心管15下端到下接头18下部止动时，漏套11上的开槽21与中接头3和筒体16形成的流道空间22对齐，分流通道完全开启。此时液流可通过漏套上的开槽21进入中接头3内部的分流通道24，实现分流。
在任何紧急状况下，控制管线中卸压时，中心管15、漏套11、活塞8在弹簧14作用下向上移动回复到关闭状态。
Claims (5)
1.一种环空液压控制安全阀，包括管体、依次设在管体内的活塞、漏套和中心管，其特征是所述管体上设有进压接口与活塞的活塞腔连通，管体壁内设有流道空间和与流道空间连通的分流通道，所述漏套与管体密封，漏套上设有开槽在漏套运动时与管体壁内的流道空间连通，管体内设有中心管的回位弹性机构；当漏套上的开槽与所述流道空间对齐时，分流通道完全开启，此时液流可通过漏套上的开槽进入管体内的分流通道，实现分流。
2.根据权利要求1所述的环空液压控制安全阀，其特征是所述管体包括依次连接的套管短节、上接头、中接头、筒体、下接头，它们均通过密封螺纹连接，所述活塞、漏套和中心管设在所述中接头、筒体与下接头内，所述流道空间设在中接头和筒体之间，所述进压接口和分流通道设在中接头上，所述漏套设有密封部件分别与中接头和筒体密封。
3.根据权利要求2所述的环空液压控制安全阀，其特征是所述中接头的下端为锥面，所述漏套上的密封部件与中接头的下端锥面相配合。
4.根据权利要求3所述的环空液压控制安全阀，其特征是所述中心管的回位弹性机构包括设在中心管上部的凸部、位于筒体和中心管之间上下滑动且与中心管上的凸部配合的顶环、设在顶环和筒体之间的弹簧。
5.根据权利要求4所述的环空液压控制安全阀，其特征是所述中心管的下部开有用于漏沙的小孔。
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