CN107724996B - 天然气井口用截断阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气井口用截断阀，包括阀体，阀体设置有横向贯穿的流道和竖向布置且与阀体顶部连通的阀腔，阀腔将流道分隔为入口流道和出口流道，阀腔中设置有可竖向移动的阀板，阀板的上端连接有阀杆，阀杆上端从阀腔的顶部伸出，阀杆与阀体之间设置有密封盘根，入口流道与阀腔的上部之间通过入口辅助流道连通，阀体上设置有可封闭或打开入口辅助流道的辅助流道封堵器。本发明通过对阀体和阀板结构的改造，在关闭阀板时，辅助流道封堵器打开入口辅助流道，具有一定气压的天然气经过入口辅助流道进入阀腔的上部，天然气成为推动阀板向下移动的动力，将阀板稳定的压紧在阀腔底部，让阀门能够更好的达到封堵隔断的效果，满足现场需求。

Description

天然气井口用截断阀

技术领域

本发明属于天然气开采的技术领域，具体涉及一种天然气井口用截断阀。

背景技术

目前，在天然气井的生产中，在井下或井口进行节流后，然后在地面输气管线采用中压设计，在某些突发情况下，如管线出现问题时，需要立即截断管线，避免因下游管线破裂造成天然气的大量泄露等问题，为此，在天然气井口必须安装具有高低压保护功能的闭合装置。目前井口一般都是采用闸阀或者其他类似的装置来实现这个功能，如授权公告号为CN102373899 B的中国专利：天然气井口管道用启闭，其公开了一种通过阀体内介质的自身能量，借助上腔室和下腔室与介质具有不同的接触面积，形成提升阀芯的动力的启闭阀，其特点是能够不使用电力开启和关闭阀门，但其密封效果必然会随着阀芯的厚度减小，存在一定危险；同时其阀体内部的结构相当复杂，加工起来难度很大，在很多情况下，其能够起到的作用相对有限，不能满足气田的使用需求。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种天然气井口用截断阀，其能够更好的达到封堵隔断的效果，满足现场的使用需求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种天然气井口用截断阀，包括阀体，所述阀体设置有横向贯穿的流道和竖向布置且与阀体顶部连通的阀腔，所述阀腔将流道分隔为入口流道和出口流道，所述阀腔中设置有可竖向移动的阀板，所述阀板的上端连接有阀杆，所述阀杆上端从阀腔的顶部伸出，阀杆与阀体之间设置有密封盘根，所述入口流道与阀腔的上部之间通过入口辅助流道连通，所述阀体上设置有可封闭或打开入口辅助流道的辅助流道封堵器。

作为进一步的改进，所述阀体上设置有封堵器安装孔，封堵器安装孔的内端与入口辅助流道连通，所述辅助流道封堵器安装在封堵器安装孔中，所述辅助流道封堵器包括堵头和驱动部件，所述堵头设置在封堵器安装孔的内段并可在所述驱动部件的作用下从封堵器安装孔内端伸出或缩回以封堵或打开所述入口辅助流道。

作为进一步的改进，所述驱动部件包括转轮电机、弹簧，所述转轮电机通过拉线拉动所述堵头缩回，所述弹簧作用于堵头上使用所述堵头伸出。

作为进一步的改进，所述辅助流道封堵器还包括固定在带插口螺母内端的固定隔板，所述弹簧的两端分别与固定隔板和堵头相抵接。

作为进一步的改进，所述辅助流道封堵器包括带插口螺母、转轮支架、大转轮、第一小转轮、第二小转轮，所述带插口螺母螺接在封堵器安装孔的外段中，所述转轮支架固定设置在带插口螺母内端上，所述大转轮设置在转轮支架上，所述转轮电机的电机轴与大转轮连接，所述拉线包括第一拉线、第二拉线，所述第一拉线、第二拉线的一端固定在大转轮上，第一拉线、第二拉线的另一端分别绕经第一小转轮、第二小转轮后与堵头固定连接。

作为进一步的改进，所述带插口螺母与封堵器安装孔之间设置有密封圈。

作为进一步的改进，所述阀板在靠近入口辅助流道的一侧的上端设置有斜面。

作为进一步的改进，所述阀板在靠近入口辅助流道的一侧设置有开口向下的阀板固定钩，所述阀腔的侧部设置有与阀板固定钩配合的阀腔固定钩。

作为进一步的改进，所述出口流道与阀腔的上部之间通过出口辅助流道连通，所述阀体上设置有可封闭或打开出口辅助流道的辅助流道封堵器。

本发明提供的天然气井口用截断阀，包括阀体，所述阀体设置有横向贯穿的流道和竖向布置且与阀体顶部连通的阀腔，所述阀腔将流道分隔为入口流道和出口流道，所述阀腔中设置有可竖向移动的阀板，所述阀板的上端连接有阀杆，所述阀杆上端从阀腔的顶部伸出，阀杆与阀体之间设置有密封盘根，所述入口流道与阀腔的上部之间通过入口辅助流道连通，所述阀体上设置有可封闭或打开入口辅助流道的辅助流道封堵器。本发明通过对阀体和阀板结构的改造，在关闭阀板时，辅助流道封堵器打开入口辅助流道，具有一定气压的天然气经过入口辅助流道进入阀腔的上部，天然气成为推动阀板向下移动的动力，将阀板稳定的压紧在阀腔底部，让阀门能够更好的达到封堵隔断的效果，满足现场需求。此外，通过设置辅助流道封堵器，使其在打开阀板的时候能够封堵住辅助流道，避免辅助流道发生窜气，影响主流道以及阀板的使用情况。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是天然气井口用截断阀的结构示意图。

图2为图1中A区域的放大结构示意图。

图3为辅助流道封堵器的结构示意图。

图4为图3中下半部分的主视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种天然气井口用截断阀，包括阀体1，阀体1正面为矩形结构，所述阀体1设置有横向贯穿的流道和竖向布置且与阀体1顶部连通的阀腔103，所述阀腔103将流道分隔为入口流道101和出口流道102，所述阀腔103中设置有可竖向移动的阀板2，所述阀板2的上端连接有阀杆3，所述阀杆3上端从阀腔103的顶部伸出，阀杆3的上端设置有把手4，阀杆3与阀体1上边缘接触部分设有密封盘根6，密封盘根6防止气体从阀杆3与阀体1之间泄露。阀体1中段设有加厚段，在加厚段靠近入口流道101一侧的上方设有一条入口辅助流道104，入口辅助流道104倾斜角度为45°，所述入口流道101与阀腔103的上部之间通过入口辅助流道104连通，入口辅助流道为矩形截面结构，所述阀体1上设置有可封闭或打开入口辅助流道104的辅助流道封堵器5。在加厚段靠近出口流道102一侧的上方设有一条出口辅助流道，所述出口流道102与阀腔103的上部之间通过出口辅助流道连通，所述阀体1上设置有可封闭或打开出口辅助流道的辅助流道封堵器。

作为进一步优选的实施方式，所述阀体1在入口辅助流道104到其最近的阀体1外侧之间设有一条矩形的通道，作为封堵器安装孔105，封堵器安装孔105的内端与入口辅助流道104连通，所述辅助流道封堵器安装在封堵器安装孔105中，所述辅助流道封堵器5包括堵头511和驱动部件，堵头511截面为矩形结构，其尺寸与入口辅助流道104的尺寸相配合，所述堵头511设置在封堵器安装孔105的内段并可在所述驱动部件的作用下从封堵器安装孔105内端伸出或缩回以封堵或打开所述入口辅助流道104。这样，驱动部件驱动堵头511伸出或缩回，即可封堵或打开所述入口辅助流道。

作为进一步优选的实施方式，所述驱动部件包括转轮电机507、弹簧510，所述转轮电机507通过拉线拉动所述堵头511缩回，转轮电机507通过数据线连接外部的控制系统。所述辅助流道封堵器还包括固定在带插口螺母501内端的固定隔板512，所述弹簧510的两端分别与固定隔板512和堵头511相抵接，所述弹簧510作用于堵头511上使用所述堵头511伸出。这样，通过对辅助流道封堵器结构进行设置，使其能够很好的弹出和拉起堵头。

作为进一步优选的实施方式，所述辅助流道封堵器包括带插口螺母501、转轮支架504、大转轮503、第一小转轮505、第二小转轮506，封堵器安装孔105在靠近阀体1外侧的位置设有一段螺纹孔，螺纹孔直径大于封堵器安装孔105的矩形截面的对角线长度，所述带插口螺母501的螺纹段502螺接在螺纹孔中，螺纹段502下端有一节台阶，台阶外径小于螺纹外径，台阶与封堵器安装孔105之间的接触面上设有密封圈7，使其能够在密封圈和螺纹的辅助下，实现固定和密封。所述转轮支架504固定设置在带插口螺母501内端上，所述大转轮503设置在转轮支架504上，大转轮503外圆周面上设有两个卡槽，所述转轮电机507的电机轴与大转轮503连接，所述拉线包括第一拉线508、第二拉线509，所述第一拉线508、第二拉线509的一端固定在大转轮503上并分别绕在一个卡槽内，第一拉线508、第二拉线509的另一端分别绕经第一小转轮505、第二小转轮506后与堵头511固定连接。通过对辅助流道封堵器结构进行设置，使其能够很好的弹出和拉起堵头。

作为进一步优选的实施方式，所述阀板2在靠近入口辅助流道104的一侧的上端设置有斜面。在阀板固定钩上端设置斜面，能够进一步让气压将阀板向出口流道方向推动，进一步压紧实现密封。

作为进一步优选的实施方式，所述阀板2在靠近入口辅助流道104的一侧设置有开口向下的阀板固定钩201，阀板固定钩201为向下弯曲的钩状结构，所述阀腔103的侧部设置有与阀板固定钩201配合的阀腔固定钩106，所述阀体1在阀腔固定钩106上部设有一段斜面。阀板上设有阀板固定钩，并与阀体上设置的阀腔固定钩配合，使得阀体向下的时候能进一步固定住，且避免辅助流道和主流道在阀板处产生联通，降低窜气的发生。

本发明在安装的时候，将阀板2和密封盘根6安装到位，然后在封堵器安装孔105内的台阶处放入密封圈7，将辅助流道封堵器5旋入封堵器安装孔105，拧紧带插口螺母501，让辅助流道封堵器5的台阶抵紧密封圈7，在拧紧到位后，确保堵头511的位置与入口辅助流道104相配合，即矩形的堵头511的位置能够与矩形的流道相贴合，而不是存在相对角度，导致堵头511无法伸出的情况，然后才能开始使用。

本发明在使用的时候，当阀板2为开启状态的时候，此时通过控制系统向辅助流道封堵器5发送指令，转轮电机507转动，让第一拉线508、第二拉线509都放松，在弹簧510的带动下堵头511缓慢移动向下，直到阻挡住入口辅助流道104，使其能够确保入口辅助流道104不参与使用。当阀板2需要闭合的时候，通过控制系统向辅助流道封堵器5发送指令，转轮电机507反向转动，让第一拉线508和第二拉线509都拉紧，在拉线的带动下堵头511缓慢移动向上，直到打开入口辅助流道104，使其能够确保入口辅助流道104畅通，同时通过手动的方式，或者通过阀杆3上的电控装置(现有技术，图中未示出)向下移动阀板2，让阀板2顺着阀腔103向下移动，当阀板2的斜段移动通过入口辅助流道104上端的出口后，通过入口辅助流道104的天然气会形成向下的推力加速阀板2的移动，并让阀板2在移动到阀腔103底后，进一步压紧阀板2与阀体1(包括阀腔103底部和阀腔固定钩106这两部分接触面)，然后因为斜面的存在还会进一步将阀板2压紧到出口流道102方向，实现更好的密封，并且这个压紧力在不移动阀板2的情况下，一直存在，保持自密封效果。当需要打开阀板2的时候，关闭入口流道方向的辅助流道封堵器5，然后打开出口流道方向的辅助流道封堵器，使其压力能够朝出口流道102方向流动，方便阀板2上提。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种天然气井口用截断阀， 包括阀体（1），所述阀体（1）设置有横向贯穿的流道和竖向布置且与阀体（1）顶部连通的阀腔（103），所述阀腔（103）将流道分隔为入口流道（101）和出口流道（102），所述阀腔（103）中设置有可竖向移动的阀板（2），所述阀板（2）的上端连接有阀杆（3），所述阀杆（3）上端从阀腔（103）的顶部伸出，阀杆（3）与阀体（1）之间设置有密封盘根（6），其特征在于：所述入口流道（101）与阀腔（103）的上部之间通过入口辅助流道（104）连通，所述阀体（1）上设置有可封闭或打开入口辅助流道（104）的辅助流道封堵器（5）；

所述辅助流道封堵器包括带插口螺母（501）、转轮支架（504）、大转轮（503）、第一小转轮（505）、第二小转轮（506），所述带插口螺母（501）螺接在封堵器安装孔（105）的外段中，所述转轮支架（504）固定设置在带插口螺母（501）内端上，所述大转轮（503）设置在转轮支架（504）上；驱动部件包括转轮电机（507）、弹簧（510），所述转轮电机（507）通过拉线拉动堵头（511）缩回，所述弹簧（510）作用于堵头（511）上使用所述堵头（511）伸出；所述转轮电机（507）的电机轴与大转轮（503）连接，拉线包括第一拉线（508）、第二拉线（509）；

所述第一拉线（508）、第二拉线（509）的一端固定在大转轮（503）上，第一拉线（508）、第二拉线（509）的另一端分别绕经第一小转轮（505）、第二小转轮（506）后与堵头（511）固定连接。

2.根据权利要求 1 所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述阀体（1）上设置有封堵器安装孔（105），封堵器安装孔（105）的内端与入口辅助流道（104）连通，所述辅助流道封堵器安装在封堵器安装孔（105）中，所述辅助流道封堵器（5）包括堵头（511）和驱动部件，所述堵头（511）设置在封堵器安装孔（105）的内段并可在所述驱动部件的作用下从封堵器安装孔（105）内端伸出或缩回以封堵或打开所述入口辅助流道（104）。

3.根据权利要求 1 所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述辅助流道封堵器还包括固定在带插口螺母（501）内端的固定隔板（512），所述弹簧（510）的两端分别与固定隔板（512）和堵头（511）相抵接。

4.根据权利要求 1 所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述带插口螺母（501）与封堵器安装孔（105）之间设置有密封圈（7）。

5.根据权利要求 1至4中任一项所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述阀板（2）在靠近入口辅助流道（104）的一侧的上端设置有斜面。

6.根据权利要求 1至4中任一项所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述阀板（2）在靠近入口辅助流道（104）的一侧设置有开口向下的阀板固定钩（201），所述阀腔（103）的侧部设置有与阀板固定钩（201）配合的阀腔固定钩（106）。

7.根据权利要求 1至4中任一项所述的天然气井口用截断阀，其特征在于：所述出口流道（102）与阀腔（103）的上部之间通过出口辅助流道连通，所述阀体（1）上设置有可封闭或打开出口辅助流道的辅助流道封堵器。

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