CN203239285U - 一种安全阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安全阀，用于解决现有钻井施工过程中进行随钻测井时，需要将钻井工具取出而导致的钻井的周期长，以及实施随钻测井过程中存在安全隐患的问题。本实用新型包括阀体，所述阀体为中空结构，还包括阀板，所述阀板的一侧经销轴活动连接在阀体内，所述阀板配设有使阀板复位的弹簧，所述阀体设有与阀板密封配合的台阶。本实用新型能够实现钻进过程中的随钻测井，缩短钻进的周期，降低钻井成本，保证了钻井过程中实施测井的安全。
Description
技术领域
本实用新型属于钻井安全控制设备的设计制造技术领域，具体的涉及一种安全阀，用于石油天然气钻井过程中防止井下流体喷出地面的设备。
背景技术
在现有技术中，进行石油天然气钻井的施工时，由于地下的石油或者天然气具有一定的压力，因此，常常会遇到井下流体突然增大，并在技术人员无法及时采取措施时，从井下突然喷出，导致井喷事故的发生。当这种情况发生时，就要进行压井的施工，严重的时候则不能完成压井的施工，导致严重的井喷事故。
为了解决这种在钻井施工中突然发生的事故，技术人员采取了在钻杆串上安装单向阀。安装这种设备以后，正常钻井施工时，钻井液从地面被泥浆泵通过钻杆注入地下实施喷射钻井，并将井下被钻头破碎的岩屑带到地面。目前的回压阀包括典型的剑形回压阀,以及其他方式的单向阀，如专利号为CN200420034052.2的一种强接回压阀、专利号为CN201120184474.8的 一种筒形回压阀、专利号为 CN201220469837.7 的一种新型固井回压阀等专利。
目前这些技术的单向阀或者回压阀主要的技术方案基本上都是在一个短接中设置了一个带有锥面的阀门，当地面的钻井液在泥浆泵的推动下流向井下时，推开短接中的锥型阀门，使钻井液通向井下实施钻井施工；当井下发生异常，导致井下压力大于井筒的液柱压力时，短接的锥形阀门在弹簧的回压下关闭钻具的通道，达到防止发生井下流体涌出地面的目的。目前技术的回压阀在防止发生井涌的技术目的方面具有较好的效果，也是比较成熟的技术方案。
但是，目前技术的缺点是：随着钻井技术的不断提高，为了及时准确的掌握井下的情况，达到快速钻井、以及及时了解井下地层状况的目的，在实施钻井施工的过程中往往还需要进行实施测井施工，由于现有技术的回压阀不能通过测井电缆和仪器。目前的方法是，先将井下的钻具起出，然后下入测井工具，测完井后在取出测井工具，再下入钻井工具，继续实施钻井工程，因为回压阀的中间设置了上下移动的阀门，测井的电缆不能通过，所以必须取钻以后才能进行测井，测完井以后又要下入钻具才能继续钻井，这样就需要大量的时间，结果是大大的影响了钻井的周期，造成钻井成本的上升，更严重的是，如果在测井的过程中，由于没有单向阀的控制，如果发生井涌就有可能出现严重的井喷事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，采用阀门单向打开的形式设计了一种可以实现在钻井的过程中不用取出钻具就能允许测井仪器通过的安全阀，能够缩短钻井的周期，降低钻井成本，同时有效的控制井喷事故。
本实用新型为克服上述技术缺点所采用的技术方案是：
一种安全阀，包括阀体，所述阀体为中空结构，其特征在于：还包括阀板，所述阀板的一侧经销轴活动连接在阀体内，所述阀板配设有使阀板复位的弹簧，所述阀体内圆设有与阀板配合的台阶。台阶能够限定阀板在复位过程中向上移动的位置。
进一步地，所述台阶上设有密封面，所述阀板上设有与台阶的密封面相适应的阀板密封面。优选地，台阶和阀板采用硬质密封面。
进一步地，所述密封面为圆锥面或者圆弧面。
进一步地，所述阀板的密封面设有凹槽，所述凹槽内设有密封件。密封件优选选用柔性密封件，柔性密封件经硫化与阀板一体成型。
进一步地，所述阀体外壁安装有聚四氟乙烯挡圈和O型密封圈，聚四氟乙烯挡圈位于O型密封圈的低压侧。
进一步地，所述阀体设有与阀板配合的阀板槽，所述阀板槽设置在阀板打开一侧的阀体上。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
一、本实用新型的井下安全阀，包括阀体，阀体为中空结构，还包括阀板，阀板的一侧经销轴活动连接连接在阀体内，阀板配设有使阀板复位的弹簧，阀体设有与阀板配合的台阶。本实用新型既能起到防止井喷事故的发生，又能在不取出钻具的情况下直接将测井工具伸入井内进行检测，当在检测的过程中，出现井喷时，快速提取测井工具放弃测井工具，阀板在复位弹簧的作用下复位，保证与台阶进行配合，防止井喷的发生。使得本实用新型能够缩短钻井的周期，降低钻井成本，保证了钻井过程中实施测井的安全。
二、本实用新型台阶与阀板设有相互适应的密封面，优选选用硬密封面，具有很好的耐压性，井下压力越大，密封效果越好。
三、本实用新型的密封面为圆锥面或者圆弧面，能够提高密封的效果。
四、本实用新型的阀板的密封面设有凹槽，凹槽内设有密封件。密封件优选选用柔性密封件，柔性密封件经硫化与阀板一体成型，阀板采用软硬结合的密封方式，大大提升了阀板的密封性能，且柔性密封件经硫化与阀板一体成型，提高了柔性密封件的抗冲刷能力。
五、本实用新型的阀体外壁安装有聚四氟乙烯挡圈和O型密封圈，聚四氟乙烯挡圈位于O型密封圈的低压侧。防止在压力的作用下密封圈被挤入低压侧的间隙中，保护密封圈受损或破坏，延长了密封件的使用寿命。
六、本实用新型的阀体设有与阀板配合的阀板槽，阀板槽设置在阀板打开一侧的阀体上。当测井的电缆的伸入时，阀板绕销轴进行转动，并嵌入设置在阀体的阀板槽内，使得阀板不会影响通道，进一步地提高本实用新型的实用性能。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1A处的局部放大图；
图3是本实用新型安装结构示意图；
图中标记：1、阀体，2、销轴，3、阀板，4、阀板槽，5、聚四氟乙烯挡圈，6、O型密封圈，7、台阶的密封面，8、阀板的密封面，9、密封件，10、凹槽，11、短接。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型的井下安全阀，包括阀体，阀体为中空结构，还包括阀板，阀板的一侧经销轴活动连接连接在阀体内，阀板配设有使阀板复位的弹簧，用于阀板复位的弹簧的设置，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述；阀体设有与阀板配合的台阶。本实用新型既能起到防止井喷事故的发生，又能在不取出钻具的情况下直接将测井工具伸入井内进行检测，当在检测的过程中，出现井喷时，快速提取测井工具或者放弃测井工具，阀板在复位弹簧的作用下复位，保证与台阶进行配合，防止井喷的发生。使得本实用新型能够缩短钻井的周期，降低钻井成本，同时有效的控制井喷事故。
本实用新型台阶与阀板设有密封面，优选选用硬密封面，硬密封面即采用金属密封，具有很好的耐压性，井下压力越大，密封效果越好。
本实用新型的密封面为圆锥面或者圆弧面，阀体上的密封面和阀板上的密封面的弧度必须保证一致，才能起到密封效果。阀板的密封面设有凹槽，优选地凹槽为环状，凹槽内设有密封件。密封件优选选用柔性密封件，柔性密封件经硫化与阀板一体成型，阀板采用软硬结合的密封方式，大大提升了阀板的密封性能，且柔性密封件经硫化与阀板一体成型，提高了柔性密封件的抗冲刷能力。
本实用新型的阀体外壁安装有聚四氟乙烯挡圈和O型密封圈，聚四氟乙烯挡圈位于O型密封圈的低压侧。防止在压力的作用下密封圈被挤入低压侧的间隙中，保护密封圈受损或破坏，延长了密封件的使用寿命。
本实用新型的阀体设有与阀板配合的阀板槽，阀板槽设置在阀板打开一侧的阀体上。当测井工具的伸入时，阀板绕销轴进行转动，并嵌入设置在阀体的阀板槽内，使得阀板不会影响通道，进一步地提高本实用新型的实用性能。
本实用新型一实施例的组装过程为：先分别加工阀体和阀板，为了实现有效的密封，在加工阀板槽和销轴孔时应做到精确加工，否则阀板装上后将很难实现密封的效果，加工相互配合的弧型硬密封面时，其弧度务必一致。加工完毕以后，在阀体上端外园装上聚四氟乙烯挡圈与O型密封圈，先装聚四氟乙烯挡圈5，后装O型密封圈，保证O型密封圈不损坏。
然后，在阀板的弧形密封面上以硫化的方式装上柔性密封件，然后将阀板装入阀体内，装上弹簧，穿上销轴就完成了安装的工作，然后将本实用新型整体压入一个与钻具同样直径的短接中，装入时从短接母扣端装入，装入后本实用新型上端的O型密封圈与短接内壁形成密封，再由母扣端旋入一个固定环，起到固定本实用新型在短接中的位置和防止本实用新型从短接中倒出来的作用。
本实用新型的使用过程：在实施钻井的施工过程中，将本实用新型连接在设计的钻具串上，在钻井过程中，在泥浆的压力下，阀板打开，实现泥浆的循环；如果需要实施测井的工作，先停钻，在保证没有井涌的情况下，停止泥浆循环，这时，本实用新型的阀板在弹簧的作用下向上弹起，关闭钻具中间的通道；然后从井口下入测井工具，当测井工具到达本实用新型设置的位置时，在测井工具重量的作用下，阀板会被推开继续向下到达测井的位置，由于设置的阀板打开后留出的通道直径与钻具的通道一致，所以测井工具能够顺利的到达井下测井的深度；测井工作完成后，在钢缆的牵引下提出测井工具，当测井工具通过阀板的位置后，由于没有测井工具的阻挡，阀板又会在复位弹簧的作用下关闭；如果在测井的过程中发生井涌，就快速提出测井工具或者放弃测井工具，阀板在弹簧的作用下复位关闭，井下的流体不能通过钻具的通道涌到地面，保证了钻井过程中实施测井的安全。
Claims (6)
1.一种安全阀，包括阀体，所述阀体为中空结构，其特征在于：还包括阀板，所述阀板的一侧经销轴活动连接在阀体内，所述阀板配设有使阀板复位的弹簧，所述阀体内圆设有与阀板配合的台阶。
2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于：所述台阶上设有密封面，所述阀板设有与台阶的密封面相适应的阀板密封面。
3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于：所述密封面为圆锥面或者圆弧面。
4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于：所述阀板的密封面设有凹槽，所述凹槽内设有密封件。
5.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于：所述阀体外壁安装有聚四氟乙烯挡圈和O型密封圈，聚四氟乙烯挡圈位于O型密封圈的低压侧。
6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于：所述阀体设有与阀板配合的阀板槽，所述阀板槽设置在阀板打开一侧的阀体上。
Priority Applications (1)
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| CN 201320240512 CN203239285U (zh) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | 一种安全阀 |
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| CN 201320240512 CN203239285U (zh) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | 一种安全阀 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN203239285U true CN203239285U (zh) | 2013-10-16 |
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| CN 201320240512 Expired - Lifetime CN203239285U (zh) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | 一种安全阀 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104074493A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-01 | 中国海洋石油总公司 | 热采防污染井下开关 |
| CN111434881A (zh) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 单流阀 |
| CN113417599A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-21 | 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 | 一种电控油气井用井下开关阀 |
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2013
- 2013-05-07 CN CN 201320240512 patent/CN203239285U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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| CN113417599A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-21 | 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 | 一种电控油气井用井下开关阀 |
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