CN114809987B - 一种深水用密封剪切球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水用密封剪切球阀，包括外筒、护套、导向套、下球座和活塞阀；本发明具有防喷和防漏功能，与油管挂坐落管柱一起下入，在油管挂送入与坐封作业过程中，起到防止原油井喷作用；本发明在遇到紧急情况下可通过液压控制剪切电缆、钢丝或连续油管，并关闭球阀，起到临时防喷器的作用，降低了油管挂下入过程中的作业风险；本发明通过在井口液压控制球阀的开关，操作简单、方便。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体来说涉及一种深水用密封剪切球阀。
背景技术
随着石油工业的发展，油气田开发生产的作业安全性越来越成为关键问题。在目前油气田开发中，在下入生产管柱作业期间，如果地层压力过大，很容易发生井喷现象，一是造成相关设备的损坏，二是造成原油的浪费，同时对周边环境造成污染。另外，在油管挂下入过程中，如遇到恶劣环境，需要紧急剪断电缆、钢丝或连续油管，并且密封井口。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够重复打开、关闭，且在关闭状态下可隔离地层、防止原油井喷的球阀，该球阀在必要时也可以剪切电缆、钢丝和连续油管，在油管挂下入过程中兼有密封和剪切功能，极大降低了油管挂下入过程中的作业风险。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种深水用密封剪切球阀，包括外筒、护套、导向套、下球座和活塞阀；
所述外筒包括上接头、球阀外筒和下接头，所述球阀外筒上端和下端分别连接上接头和下接头，上接头内壁的缩颈部与球阀外筒上端的缩颈部之间形成活塞腔，上接头中形成有2个传压孔，其中分别设置第一传压管线和第二传压管线；
所述球阀外筒内壁设置护套，所述护套内壁固定设置导向套，所述导向套套身上设置销轴孔，所述导向套内壁形成导向槽；
所述下接头上部设置下球座；
所述活塞阀包括活塞、中心套、上球座、操作臂和阀芯，所述活塞包括管体以及管壁外侧形成的突出部，所述管体与所述上接头内壁的缩颈部滑动密封，所述突出部与所述活塞腔位置处的上接头内壁滑动密封，突出部将所述活塞腔分割为上环空和下环空，上环空与所述第一传压管线连通，下环空与所述第二传压管线连通，所述活塞下端连接中心套，所述中心套下端连接上球座，上球座两侧设置相对称的操作臂，操作臂设置于所述导向槽内，操作臂末端内侧形成连接凸轴，所述阀芯两侧形成与所述连接凸轴相匹配的凸轴孔，所述阀芯两侧位于凸轴孔旁设置固定销轴，固定销轴一端与阀芯相连，另一端与所述导向套的销轴孔相连。
在上述技术方案中，所述活塞的管体与所述上接头内壁的缩颈部之间设置第一密封圈。
在上述技术方案中，所述活塞的突出部与所述活塞腔位置处的上接头内壁之间设置第二密封圈。
在上述技术方案中，所述球阀外筒与所述上接头的连接处设置第三密封圈。
在上述技术方案中，所述中心套与所述上接头的连接处设置第四密封圈。
在上述技术方案中，所述中心套与所述球阀外筒上端的缩颈部之间设置第五密封圈。
在上述技术方案中，所述中心套与所述上球座之间设置第六密封圈。
在上述技术方案中，所述球阀外筒与所述下接头的连接处设置第七密封圈。
在上述技术方案中，所述操作臂上端设置锁定凸台，所述上球座两侧形成与所述锁定凸台相匹配的锁定槽。
在上述技术方案中，所述下球座上部设有与阀芯配合的圆弧，上端面设有对称的带圆孔的长方体防转块和沟槽，下端面设有防转沟槽。
本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明具有防喷和防漏功能，与油管挂坐落管柱一起下入，在油管挂送入与坐封作业过程中，起到防止原油井喷作用；
(2)本发明在遇到紧急情况下可通过液压控制剪切电缆、钢丝或连续油管，并关闭球阀，起到临时防喷器的作用，降低了油管挂下入过程中的作业风险；
(3)本发明通过在井口液压控制球阀的开关，操作简单、方便。
附图说明
图1为一种深水用密封剪切球阀总体结构示意图。
图2为图1中A-A处截面结构示意图。
图3为阀芯局部结构爆炸结构示意图。
图4为阀芯局部结构示意图一。
图5为阀芯局部结构示意图二。
图中：1为上接头，1-1为第一传压管线，1-2为第二传压管线，1-3为上环空，1-4为下环空，2为活塞，3为第一密封圈，4为第二密封圈，5为球阀外筒，6为第三密封圈，7为中心套，8为第四密封圈，9为固定螺钉，10为护套，11为上球座，12为操作臂，12-1为连接凸轴，13为阀芯，13-1为凸轴孔，14为固定销轴，15为导向套，15-1为销轴孔，15-2为导向槽，16为下球座，17为下接头。18为第五密封圈，19为第六密封圈，20为第七密封圈。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
一种深水用密封剪切球阀，包括外筒、护套10、导向套15、下球座16和活塞阀；
所述外筒包括上接头1、球阀外筒5和下接头16，所述球阀外筒5上端和下端分别连接上接头1和下接头16，上接头1内壁的缩颈部与球阀外筒5上端的缩颈部之间形成活塞腔，上接头1中形成有2个传压孔，其中分别设置第一传压管线1-1和第二传压管线1-2；
所述球阀外筒5内壁设置护套10，所述护套10内壁固定设置导向套15，所述导向套15套身上设置销轴孔15-1，所述导向套15内壁形成导向槽15-2；
所述下接头17上部设置下球座16；
所述活塞阀包括活塞2、中心套7、上球座11、操作臂12和阀芯13，所述活塞2包括管体以及管壁外侧形成的突出部，所述管体与所述上接头1内壁的缩颈部滑动密封，所述突出部与所述活塞腔位置处的上接头1内壁滑动密封，突出部将所述活塞腔分割为上环空1-3和下环空1-4，上环空1-3与所述第一传压管线连通1-1，下环空1-4与所述第二传压管线1-2连通，所述活塞2下端连接中心套7，所述中心套7下端连接上球座11，上球座11两侧设置相对称的操作臂12，操作臂12设置于所述导向槽15-2内，操作臂12末端内侧形成连接凸轴12-1，所述阀芯13两侧形成与所述连接凸轴12-1相匹配的凸轴孔13-1，所述阀芯13两侧位于凸轴孔13-1旁设置固定销轴14，固定销轴14一端与阀芯13相连，另一端与所述导向套15的销轴孔15-1相连。
在本实施例中，所述活塞2的管体与所述上接头1内壁的缩颈部之间设置第一密封圈3。所述活塞2的突出部与所述活塞腔位置处的上接头1内壁之间设置第二密封圈4。所述球阀外筒5与所述上接头1的连接处设置第三密封圈6。所述中心套7与所述上接头1的连接处设置第四密封圈8。所述中心套7与所述球阀外筒5上端的缩颈部之间设置第五密封圈18。所述中心套7与所述上球座11之间设置第六密封圈19。所述球阀外筒5与所述下接头17的连接处设置第七密封圈20。
在本实施例中，所述操作臂12上端设置锁定凸台，所述上球座11两侧形成与所述锁定凸台相匹配的锁定槽。
在本实施例中，所述下球座16上部设有与阀芯13配合的圆弧，上端面设有对称的带圆孔的长方体防转块和沟槽，下端面设有防转沟槽。
本发明随油管挂坐落管柱一趟下入，工具下入过程中，阀芯13处于打开状态，当需要关闭阀芯13时，通过向控制球阀关闭的控制管线打压，推动活塞2上行，活塞带动所述上球座11和操作臂12上行，所述球阀阀芯13随操作臂沿所述导向套15导向槽上行，同时沿所述固定销轴14转动，实现球阀密封；同理，当需要再次打开球阀阀芯时，通过向控制球阀打开的控制管线打压，推动活塞下行，带动上球座、操作臂和阀芯下行，球阀同时沿固定销轴转动，打开球阀。当电缆、钢丝或连续油管在球阀内需要被剪切时，通过向控制球阀关闭的控制管线打压，在球阀关闭过程中，可将电缆、钢丝或连续油管剪断，并实现密封。
本发明可通井口液压控制重复进行打开、关闭球阀动作，操作简单方便。既可以实现油管挂坐落作业过程中的密封，又可以在特殊情况下剪切电缆、钢丝或连续油管，有效降低了作业风险。
最后应说明的是：尽管参照前述结合附图对本发明进行了详细的说明，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：包括外筒、护套、导向套、下球座和活塞阀，
所述外筒包括上接头、球阀外筒和下接头，所述球阀外筒上端和下端分别连接上接头和下接头，上接头内壁的缩颈部与球阀外筒上端的缩颈部之间形成活塞腔，上接头中形成有2个传压孔，其中分别设置第一传压管线和第二传压管线；
所述球阀外筒内壁设置护套，所述护套内壁固定设置导向套，所述导向套套身上设置销轴孔，所述导向套内壁形成导向槽；
所述下接头上部设置下球座；
所述活塞阀包括活塞、中心套、上球座、操作臂和阀芯，所述活塞包括管体以及管壁外侧形成的突出部，所述管体与所述上接头内壁的缩颈部滑动密封，所述突出部与所述活塞腔位置处的上接头内壁滑动密封，突出部将所述活塞腔分割为上环空和下环空，上环空与所述第一传压管线连通，下环空与所述第二传压管线连通，所述活塞下端连接中心套，所述中心套下端连接上球座，上球座两侧设置相对称的操作臂，操作臂设置于所述导向槽内，操作臂末端内侧形成连接凸轴，所述阀芯两侧形成与所述连接凸轴相匹配的凸轴孔，所述阀芯两侧位于凸轴孔旁设置固定销轴，固定销轴一端与阀芯相连，另一端与所述导向套的销轴孔相连。
2.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述活塞的管体与所述上接头内壁的缩颈部之间设置第一密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述活塞的突出部与所述活塞腔位置处的上接头内壁之间设置第二密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述球阀外筒与所述上接头的连接处设置第三密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述中心套与所述上接头的连接处设置第四密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述中心套与所述球阀外筒上端的缩颈部之间设置第五密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述中心套与所述上球座之间设置第六密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述球阀外筒与所述下接头的连接处设置第七密封圈。
9.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述操作臂上端设置锁定凸台，所述上球座两侧形成与所述锁定凸台相匹配的锁定槽。
10.根据权利要求1所述的一种深水用密封剪切球阀，其特征在于：所述下球座上部设有与阀芯配合的圆弧，上端面设有对称的带圆孔的长方体防转块和沟槽，下端面设有防转沟槽。
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