CN110424925A - 一种电控磁耦合井下安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电控磁耦合井下安全阀，阀座上安装有扭簧，扭簧与阀板连接，安全阀壳体外壁开有滑槽，安全阀壳体内部安装有移动中心管，移动中心管的外部管壁上包裹有内磁套、上部内空间套有固定管，安全阀壳体内壁开有环形腔体，环形腔体内装有外磁套，内磁套和外磁套之间配有隔离套；安全阀壳体外部配有伺服电机，伺服电机转子与反置式行星滚柱丝杠相连，反置式行星滚柱丝杠的丝杆下部与推杆连接，推杆与内磁套开有相同位置的平键槽，推杆通过平键与内磁套连接。本发明的有益效果是消除了液压油的使用，同时消除了以往在快速关闭阀板时所需的静液压力和流体摩擦力，不再受下入深度的制约。
Description
技术领域
本发明属于电磁阀技术领域，涉及一种电控磁耦合井下安全阀。
背景技术
国内现有的井下安全阀皆是以液压系统控制，当安全阀开启时，地面液压控制系统向控制管线内注入高压液体，使安全阀阀板在活塞的间接推动下打开，并维持管线中的高压，使安全阀处于稳定开启状态，当发生紧急事故需要关闭流体通道时，地面液压系统泄去管线中的高压，安全阀阀板闭合，流体通道关闭。传统液控安全阀的启闭受地面液压系统与控制管线额定压力的制约，所以液控安全阀的下入深度有一定的限制，随着油气开发向深水和其他更加苛刻环境的转变，安全阀的下入深度也逐渐增大，需更大的液压力才能使驱动阀板，这对控制管线的材料及安全阀内部密封件的寿命都将是重大的考验。在此开发形式下，传统液压控制的井下安全阀的使用能力已达到极限。为了弥补上述液控系统的不足，本发明提出一种电力控制，由磁耦合方式驱动的井下安全阀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电控磁耦合井下安全阀，本发明的有益效果是电控磁耦合井下安全阀技术消除了液压油的使用，同时消除了以往在快速关闭阀板时所需的静液压力和流体摩擦力，不再受下入深度的制约。电控井下安全阀无需高压管缆，大大降低了油田运营过程中的资本支出和运营成本。同时，由于避免顶部高压设备使用，工作环境也更加安全，并在一定形式上消除了液压流体泄露对环境的污染。
本发明所采用的技术方案是安全阀壳体安装在阀座上，阀座上安装有扭簧，扭簧与阀板连接，安全阀壳体外壁开有滑槽，安全阀壳体内部安装有移动中心管，移动中心管的外部管壁上包裹有内磁套，移动中心管可在安全阀壳体内部上下位移，移动中心管上部内空间套有固定管，安全阀壳体内壁开有环形腔体，环形腔体内装有外磁套，外磁套与移动中心管外壁的内磁套构成磁性耦合，内磁套和外磁套之间配有隔离套；安全阀壳体外部配有伺服电机，伺服电机转子与反置式行星滚柱丝杠相连，伺服电机转子为反置式行星滚柱丝杠的螺母套筒，反置式行星滚柱丝杠的丝杆下部与推杆连接，推杆与内磁套开有相同位置的平键槽，推杆通过平键与内磁套连接，平键安装在安全阀壳体外壁开的滑槽内，内磁套与外磁套为环形。
附图说明
图1是电控磁耦合井下安全阀剖面图；
图2是电控磁耦合井下安全阀外部结构图；
图中，1.安全阀壳体，2.阀座，3.扭簧，4.阀板，5.滑槽，6.移动中心管，7.内磁套，8.固定管，9.外磁套，10.隔离套，11.伺服电机，12.反置式行星滚柱丝杠，13.螺母套筒，14.推杆，15.平键。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明电控磁耦合井下安全阀如图1和图2所示，
安全阀壳体1安装在阀座2上，阀座2上安装有扭簧3，扭簧3与阀板4连接，安全阀壳体1外壁开有滑槽5，安全阀壳体1内部安装有移动中心管6，移动中心管6的外部管壁上包裹有内磁套7。移动中心管6可在安全阀壳体1内部上下位移。移动中心管6上部内空间套有固定管8。安全阀壳体1内壁开有环形腔体，环形腔体内装有外磁套9，外磁套9与移动中心管6外壁的内磁套7构成磁性耦合。内磁套7和外磁套9之间配有隔离套10。
安全阀壳体1外部配有伺服电机11，伺服电机11转子与反置式行星滚柱丝杠12相连，伺服电机11转子为反置式行星滚柱丝杠的螺母套筒13，反置式行星滚柱丝杠12的丝杆下部与推杆14连接，推杆14与内磁套7开有相同位置的平键槽，推杆14通过平键与内磁套7连接，平键15安装在安全阀壳体1外壁开的滑槽内。内磁套与外磁套为环形。
工作原理：伺服电机通电后，行星滚柱丝杠的螺母套筒作为伺服电机的转子进行旋转，安装在螺母套筒内的行星滚柱通过螺纹的咬合作用推动丝杆在螺母套筒内轴向位移，丝杆位移时，与丝杆末端相连接的推杆同时向下直线移动，推杆末端开有平键槽，通过平键与安全阀内部的外磁套相连，带动外磁套向下移动，同时外磁套与隔离套内部的内磁套发生磁耦合作用，带动移动中心管向下移动，当移动中心管达到阀板上端面时，继续向下移动与阀板发生接触，克服与阀板连接的扭簧的弹簧力，顶开阀板，连通下部油管，使流体通道打开。当需要关闭阀板时，只需地面操控，使伺服电机反转，丝杠带动推杆向上移动，进而带动移动中心管向上移动，使阀板在扭簧力的作用下自动关闭。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种电控磁耦合井下安全阀，其特征在于：安全阀壳体安装在阀座上，阀座上安装有扭簧，扭簧与阀板连接，安全阀壳体外壁开有滑槽，安全阀壳体内部安装有移动中心管，移动中心管的外部管壁上包裹有内磁套，移动中心管可在安全阀壳体内部上下位移，移动中心管上部内空间套有固定管，安全阀壳体内壁开有环形腔体，环形腔体内装有外磁套，外磁套与移动中心管外壁的内磁套构成磁性耦合，内磁套和外磁套之间配有隔离套；安全阀壳体外部配有伺服电机，伺服电机转子与反置式行星滚柱丝杠相连，伺服电机转子为反置式行星滚柱丝杠的螺母套筒，反置式行星滚柱丝杠的丝杆下部与推杆连接，推杆与内磁套开有相同位置的平键槽，推杆通过平键与内磁套连接，平键安装在安全阀壳体外壁开的滑槽内，内磁套与外磁套为环形。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111425164A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-17 | 中国石油大学(华东) | 一种全电驱动的井下安全阀及其数字孪生控制方法与系统 |
| CN112412396A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 中国石油大学(北京) | 井下安全阀 |
| CN114961642A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 西南石油大学 | 一种全电控智能井下安全阀 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090032238A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Rogers Rion R | Flapper Operating System Without a Flow Tube |
| US20090078412A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Schlumberger Technology Corporation | Circulation pump for circulating downhole fluids, and characterization apparatus of downhole fluids |
| US20190128098A1 (en) * | 2016-05-26 | 2019-05-02 | Metrol Technology Limited | Well with pressure activated acoustic or electromagnetic transmitter |
| CN110005371A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-12 | 中国石油大学(华东) | 一种全电驱动的井下安全阀 |
| CN210714595U (zh) * | 2019-08-03 | 2020-06-09 | 中国石油大学(华东) | 一种电控磁耦合井下安全阀 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090032238A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Rogers Rion R | Flapper Operating System Without a Flow Tube |
| US20090078412A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Schlumberger Technology Corporation | Circulation pump for circulating downhole fluids, and characterization apparatus of downhole fluids |
| US20190128098A1 (en) * | 2016-05-26 | 2019-05-02 | Metrol Technology Limited | Well with pressure activated acoustic or electromagnetic transmitter |
| CN110005371A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-12 | 中国石油大学(华东) | 一种全电驱动的井下安全阀 |
| CN210714595U (zh) * | 2019-08-03 | 2020-06-09 | 中国石油大学(华东) | 一种电控磁耦合井下安全阀 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111425164A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-17 | 中国石油大学(华东) | 一种全电驱动的井下安全阀及其数字孪生控制方法与系统 |
| CN111425164B (zh) * | 2020-03-30 | 2021-04-06 | 中国石油大学(华东) | 一种全电驱动的井下安全阀及其数字孪生控制方法与系统 |
| CN112412396A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 中国石油大学(北京) | 井下安全阀 |
| CN112412396B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-10-26 | 中国石油大学(北京) | 井下安全阀 |
| CN114961642A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 西南石油大学 | 一种全电控智能井下安全阀 |
| CN114961642B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-02-03 | 西南石油大学 | 一种全电控智能井下安全阀 |
| US11732551B1 (en) | 2022-05-18 | 2023-08-22 | Southwest Petroleum University | Fully electrically controlled intelligent subsurface safety valve |
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