CN204984357U - 一种多个柱塞驱动的井下安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多个柱塞驱动的井下安全阀，包括从上到下依次连接的上本体、中本体和下本体；在上本体和中本体的内腔中套装有空心管，在中本体和下本体交接处的内腔中套装有瓣阀总成；在上本体的壁中开有多个轴向方向的柱塞腔，每个柱塞腔上部尾端开有液压接口，每个柱塞腔中设置有一个向下移动的柱塞，每个柱塞向下连接有一个推杆，各个推杆向下共同与空心管外壁的凸肩固定连接；空心管的凸肩下表面顶接有弹簧，弹簧的下端顶接在中本体的内壁台阶上；空心管的下端口与瓣阀总成的轴心线对应设置。本实用新型装置，通过多个柱塞结构，阀门开启的驱动力更大，可靠性和安全性更高。

Description

一种多个柱塞驱动的井下安全阀

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻采装备技术领域，涉及一种多个柱塞驱动的井下安全阀。

背景技术

井下安全阀是陆上及海洋油气田完井生产管柱上安装的井下安全装置之一，井下安全阀的主要作用是在发生火警、井喷、管线破裂等紧急情况时，能够及时关闭生产管柱，以阻止安全环保事故的发展或进一步扩大。井下安全阀应用前景广、技术难度大、产品附加值高，国内要求所有的海上油气井和陆上部分高危高产油气井必须装有井下安全阀。

现有的井下安全阀通过液控系统中的柱塞推动空心管打开或开启阀瓣装置，实现井下安全阀的开启或关闭，普通井下安全阀一般只设置单个柱塞驱动，这样设置虽然使结构简单化，一定程度上减少了泄漏的可能，但是缺点却很明显，就是液控系统产生的推力较小，容易受井压波动和结垢影响，尤其是应用在高温高压油气井中，影响了其工作可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多个柱塞驱动的井下安全阀，解决了现有技术中不能满足在高压油气井中井下安全阀大推力、高可靠性要求的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种多个柱塞驱动的井下安全阀，包括从上到下依次连接的上本体、中本体和下本体；在上本体和中本体的内腔中套装有空心管，在中本体和下本体交接处的内腔中套装有瓣阀总成；

在上本体的壁中开有多个轴向方向的柱塞腔，每个柱塞腔上部尾端开有液压接口，每个柱塞腔中设置有一个向下移动的柱塞，每个柱塞向下连接有一个推杆，各个推杆向下共同与空心管外壁的凸肩固定连接；空心管的凸肩下表面顶接有弹簧，弹簧的下端顶接在中本体的内壁台阶上；空心管的下端口与瓣阀总成的轴心线对应设置。

本实用新型的多个柱塞驱动的井下安全阀，其特征还在于：

柱塞腔数目为三个。

三个柱塞腔沿上本体圆周均匀分布。

本实用新型的有益效果是，在上本体内设置有柱塞，通过液压作用于柱塞从而驱动空心管动作，实现安全阀的打开或关闭，并且由于是三重柱塞，推力更大、作用更均匀。在不增加液压接头的情况下，通过钻孔方式将上本体上设置的三个柱塞腔连接在一起，减少了泄漏可能性，具体效果包括：

1)采用柱塞驱动方式，替代传统的中心活塞管驱动，既减小了加工的难度，又降低了泄漏的可能性，安全性高；

2)采用的三柱塞结构，在同等液控系统压力下，与单柱塞系统相比，具有更大的推动力，保证安全阀能可靠开启，有效的解决井下安全阀不能可靠开启难题；

3)本体上的柱塞液压腔可通过内部液压流道沟通，也可外部通过接头连通，两种方法都能确保井下安全阀液控系统的可靠性和安全性；

4)采用的三柱塞结构是均匀布置的，其作用力是与单柱塞系统相比更均匀，空心管不会发生运动偏移。

附图说明

图1是本实用新型在关闭状态的结构示意图；

图2是本实用新型在打开状态的结构示意图；

图3是本实用新型中驱动部分的结构示意图。

图中，1.上本体，2.柱塞，3.推杆，4.弹簧，5.空心管，6.中本体，7.瓣阀总成，8.下本体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括从上到下依次连接的上本体1、中本体6和下本体8，共同组成井下安全阀外壳体；在上本体1和中本体6的内腔中套装有空心管5，在中本体6和下本体8交接处的内腔中套装有瓣阀总成7；

在上本体1的圆壁内部开有多个轴向方向的柱塞腔(柱塞腔数目至少为两个，实施例为三个)，该多个柱塞腔沿上本体1圆周均匀分布，每个柱塞腔上部尾端开有与外界液压系统连接的液压接口，每个柱塞腔中设置有一个向下移动的柱塞2，每个柱塞2向下连接有一个推杆3，各个推杆3向下共同与空心管5外壁的凸肩固定连接；空心管5的凸肩下表面顶接有弹簧4，弹簧4的下端顶接在中本体6的内壁台阶上；空心管5的下端口与瓣阀总成7的轴心线对应设置。

瓣阀总成7为独立部件，通过螺纹等连接方式固定在中本体6上，更便于维修更换。

如图3，空心管5及其各个推杆3和弹簧4一起称为驱动部分。各个柱塞腔可在上本体1壁中沿圆周均匀分布，也可在考虑受力均衡的情况在上本体1壁中非均匀布置。

本实用新型的工作原理是，

当安全阀需要从关闭状态转换到开启状态时，通过液压系统往三个柱塞腔打压，三个柱塞2推动各自的推杆3共同带动空心管5向下移动，空心管5向下移动将瓣阀总成7打开。

见图3，上述的三个柱塞2、三个推杆3、空心管5以及弹簧4一起组成驱动部分，三个柱塞2及其推杆3沿周向均匀分布，可同时作用在空心管5上，由地面液压站液压系统泵入的液压油作用于三个柱塞2上，在施加相同液压的情况下，产生的液压力是单柱塞系统的三倍，推动空心管5的作用力更大。并且由于三个柱塞2是均匀分布的，这样相比单柱塞的受力来说，空心管5受力更均匀，移动平稳性更好，工作可靠性更好。

Claims (3)

1.一种多个柱塞驱动的井下安全阀，其特征在于：包括从上到下依次连接的上本体(1)、中本体(6)和下本体(8)；在上本体(1)和中本体(6)的内腔中套装有空心管(5)，在中本体(6)和下本体(8)交接处的内腔中套装有瓣阀总成(7)；

在上本体(1)的壁中开有多个轴向方向的柱塞腔，每个柱塞腔上部尾端开有液压接口，每个柱塞腔中设置有一个向下移动的柱塞(2)，每个柱塞(2)向下连接有一个推杆(3)，各个推杆(3)向下共同与空心管(5)外壁的凸肩固定连接；空心管(5)的凸肩下表面顶接有弹簧(4)，弹簧(4)的下端顶接在中本体(6)的内壁台阶上；空心管(5)的下端口与瓣阀总成(7)的轴心线对应设置。

2.根据权利要求1所述的多个柱塞驱动的井下安全阀，其特征在于：所述的柱塞腔数目为三个。

3.根据权利要求2所述的多个柱塞驱动的井下安全阀，其特征在于：所述的三个柱塞腔沿上本体(1)圆周均匀分布。