CN212296303U - 一种天然气井口密封截断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种天然气井口密封截断装置，包括：壳体、阀体、阀芯柱、动作架、防转板、电机和减速器；壳体上设置有入口法兰、出口法兰和外接口；阀体的两端分别为阀筒和内接口，阀筒固定在壳体内，阀筒上的侧阀孔与入口法兰相连通，阀筒的端口与出口法兰相连通；阀芯柱滑动密封装配在阀筒内，可封堵侧阀孔，阀芯柱的一端设有螺杆，螺杆从阀体的内接口中伸出；动作架连接在阀体的内接口上，动作架上分别转动设置有相啮合的被动锥齿轮和主动锥齿轮，被动锥齿轮通过螺孔与螺杆螺纹配合；防转板设置在阀体的内接口内，防转板的中部设置有具有平键的防转通孔，螺杆从防转通孔中穿过；电机和减速器固定在动作架上，其主轴与主动锥齿轮相连接。

Description

一种天然气井口密封截断装置

技术领域

本实用新型属于天然气井开采技术领域，具体涉及一种天然气井口密封截断装置。

背景技术

我国大量的产气区多在沙漠、荒原及丛山峻岭之中，例如苏里格气田有数千口无人值守的采气井场分散在毛乌素沙漠之中，要进行人工巡井和管理的成本极高，极需应用网络技术对气井进行遥控管理，而采气井场现场只有小型的太阳能供电装置，有时候一个月连续出现20余天的阴天，太阳能供电就不稳定，现有的遥控开关井的设备要求电功率较大，可靠性较差。为了避免以上问题,一是应用遥控功率较小的电磁针阀，但冬季电磁针阀会因天然气中的水合物结冰堵塞阀孔而失效；二是应用含水较少的压力达到20MPa左右套管气，经由专用的天然气减压器，将压力降至0.1-0.5MPa作为动力，推动隔膜阀来实现开关井操作，而低压下遥控隔膜阀只需10W左右的功率即可，主要问题是全部设备需要进口，而且天然气的流道较少，阻力较大，隔膜寿命较短，更换操作不易，且成本较高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的是提供一种天然气井口密封截断装置，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本实用新型提出一种天然气井口密封截断装置，包括：

壳体，所述壳体的侧壁上设置有入口法兰，所述壳体的一端设置有出口法兰，另一端设置有外接口，所述入口法兰、所述出口法兰和所述外接口内部相连通；

阀体，所述阀体呈筒形，其一端为阀筒，另一端为内接口，所述阀筒的侧壁上设置有侧阀孔，所述阀筒伸入并固定在所述壳体的所述外接口内，所述侧阀孔与所述入口法兰的内端口相连通，所述阀筒的端部与所述出口法兰的内端相连通；

阀芯柱，所述阀芯柱的一端滑动密封装配在所述阀筒内，可封堵所述侧阀孔，另一端设置有螺杆，所述螺杆从所述阀体的内接口中伸出；

动作架，所述动作架连接在所述阀体的内接口上，所述动作架上分别转动设置被动锥齿轮和主动锥齿轮，所述被动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合，所述被动锥齿轮的轴心处设置有螺孔，并通过螺孔与所述螺杆螺纹配合；

防转板，所述防转板设置在所述阀体的所述内接口内，所述防转板的中部设置有防转通孔，所述防转通孔上的边沿设置有平键，所述螺杆上设置有键槽，所述螺杆从所述防转通孔中穿过，所述平键伸入所述键槽中；

电机和减速器，所述电机和所述减速器相连接，所述电机和所述减速器固定在所述动作架上，其主轴与所述主动锥齿轮相连接。

本实用新型还具有以下可选特征。

可选地，所述被动锥齿轮的端部还设置有手轮。

可选地，所述阀筒的侧壁上设置有环形槽，所述侧阀孔设置在所述环形槽内。

可选地，所述阀体的所述内接口中设置有沉孔，所述防转板设置在所述沉孔的底部，所述动作架上设置有螺纹连接筒，并通过所述螺纹连接筒与所述沉孔连接。

可选地，所述阀体上的所述阀筒与所述内接口之间设置有隔板，所述隔板上设置有滑孔，所述螺杆与所述阀芯柱连接处还具有一段光杆，所述光杆从所述滑孔中穿过。

可选地，所述光杆与所述阀芯柱之间设置有压力平衡通道。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的天然气井口密封截断装置采用电机带动锥齿轮组，通过锥齿轮与阀芯柱上的螺杆螺纹配合，当锥齿轮原地往复转动时，锥齿轮的螺纹推动螺杆和阀芯柱往复移动，进而通过阀芯柱封堵或放开阀体的阀筒上的侧阀孔，实现阀体的入口法兰与出口法兰之间的关闭与连通，对天然气井进行开闭；由于阀芯柱的移动方向与阀体和壳体内的天然气压力方向相切，阀芯柱的移动不会受到天然气的压力阻碍，使遥控电机的耗电量大幅度降低，基本能做到在现有太阳能电站的基础上在阴天连续使用30天左右，保证遥控仍能正常进行工作，而且阀体内的各个孔洞较大，不容易发生水合物冰冻堵塞现象，其组件使用寿命长，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的天然气井口密封截断装置的实施例的全剖结构示意图。

在以上图中：1壳体；101入口法兰；102出口法兰；103外接口；2阀体；201阀筒；202内接口；203侧阀孔；204环形槽；205隔板；3阀芯柱；301螺杆；302键槽；303光杆；304压力平衡通道；4动作架；401螺纹连接筒；5被动锥齿轮；6主动锥齿轮；7防转板；701平键；8电机；9减速器；10手轮；11第一密封环；12第二密封环；13第三密封环。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明；

具体实施方式

实施例1

参考图1，本实用新型的实施例提出一种天然气井口密封截断装置，包括：壳体1、阀体2、阀芯柱3、动作架4、防转板7、电机8和减速器9；壳体1的侧壁上设置有入口法兰101，壳体1的一端设置有出口法兰102，另一端设置有外接口103，入口法兰101、出口法兰102和外接口103内部相连通；阀体2呈筒形，其一端为阀筒201，另一端为内接口202，阀筒201的侧壁上设置有侧阀孔203，阀筒201伸入并固定在壳体1的外接口103内，且阀筒201的端口附近与壳体1的出口法兰102的内端口的侧壁之间设置有第一密封圈11，侧阀孔203与入口法兰101的内端口相连通，阀筒201的端部与出口法兰102的内端相连通；阀芯柱3的一端滑动密封装配在阀筒201内，阀芯柱3的两端分别设置有环形槽，两个环形槽内装配有第二密封环12，当阀芯柱3封堵住侧阀孔203时，两个第二密封环12位于侧阀孔203的上侧和下侧，保证封堵的气密性，阀芯柱3的另一端设置有螺杆301，螺杆301从阀体2的内接口中伸出；动作架4连接在阀体2的内接口上，动作架4上分别转动设置被动锥齿轮5和主动锥齿轮6，被动锥齿轮5与主动锥齿轮6相啮合，被动锥齿轮5的轴心处设置有螺孔，并通过螺孔与螺杆301螺纹配合；防转板7设置在阀体2的内接口202内，防转板7的中部设置有防转通孔，防转通孔上的边沿设置有平键701，螺杆301上设置有键槽302，螺杆301从防转通孔中穿过，平键701伸入键槽302中；电机8和减速器9相连接，电机8和减速器9固定在动作架4上，其主轴与主动锥齿轮6相连接。

参考图1，壳体1的入口法兰101和出口法兰102连接在天然气井的井口管路上，以天然气井口密封截断装置的截断状态为起始状态，此时阀芯柱3的侧壁在阀筒201内封堵阀筒201上的侧阀孔203，使入口法兰101和出口法兰102不能导通；

当工作人员需要使天然气井口导通时，通过无线控制电机8转动，电机8通过减速器9带动主动锥齿轮6和被动锥齿轮5转动，被动锥齿轮5转动时，其轴心处的螺孔中的螺纹推动螺杆301向上运动，螺杆301带动阀芯柱3在阀体2的阀筒201内向上运动，直至阀芯柱3让开侧阀孔203，此时，与天然气井井口连接的入口法兰101可通过侧阀孔203和出口法兰102相导通，天然气井内的天然气通过入口法兰101、侧阀孔203进入阀筒201内，并从出口法兰102流入天然气管道中；

当工作人员需要关闭天然气井时，可通过无线控制电机8反向转动，间接使阀芯柱3在阀筒201内向下运动，直至阀芯柱3封堵阀筒201上的侧阀孔203即可。

实施例2

参考图1，在实施例1的基础上，被动锥齿轮5的端部还设置有手轮10。

手轮10与被动锥齿轮5的端面固定连接，工作人员可通过旋转手轮10带动被动锥齿轮5转动，以此调节阀筒201的位置，实现控制天然气井开关调节。

实施例3

参考图1，在实施例1的基础上，阀筒201的侧壁上设置有环形槽204，侧阀孔203设置在环形槽204内。

侧阀孔203的数量为八个，均设置在阀筒201上的环形槽201内，环形槽201为八个侧阀孔203与入口法兰101的内端口之间提供了气路通道。

施例4

参考图1，在实施例3的基础上，阀体2的内接口202中设置有沉孔，防转板7设置在沉孔的底部，动作架4上设置有螺纹连接筒401，并通过螺纹连接筒401与沉孔连接。

内接口202中的沉孔的底部具有台阶面，防转板7搭在台阶面上，动作架4上的螺纹连接筒401拧入沉孔中后，将防转板7挤压住，对其在竖直方向上进行固定，同时防转板7与台阶面之间设置有销钉，对防转板7进行水平固定，防止其转动。

实施例5

参考图1，在实施例1的基础上，阀体2上的阀筒201与内接口202之间设置有隔板205，隔板205上设置有滑孔，螺杆301与阀芯柱3连接处还具有一段光杆303，光杆303从滑孔中穿过。

阀体2中的隔板205隔开阀筒201与内接口202，隔板205上的滑孔可供光杆303穿过，滑孔的侧壁上设置有密封槽，密封槽内装配有第三密封环13，可防止天然气从滑孔泄露到内接口202中。

实施例6

参考图1，在实施例5的基础上，光杆303与阀芯柱3之间设置有压力平衡通道304。

当阀芯柱3向下运动时，在阀筒201内阀芯柱3与隔板205之间会产生真空，因此需要在光杆303与阀芯柱3之间设置压力平衡通道304，压力平衡通道304由径向贯通光杆303的横向通孔和设置在阀芯柱3的端部的通孔组成，两者相连通，保证阀芯柱3向下运动时各处压力平衡，可降低阀芯柱3的运动阻力。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (6)

1.一种天然气井口密封截断装置，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的侧壁上设置有入口法兰(101)，所述壳体(1)的一端设置有出口法兰(102)，另一端设置有外接口(103)，所述入口法兰(101)、所述出口法兰(102)和所述外接口(103)内部相连通；

阀体(2)，所述阀体(2)呈筒形，其一端为阀筒(201)，另一端为内接口(202)，所述阀筒(201)的侧壁上设置有侧阀孔(203)，所述阀筒(201)伸入并固定在所述壳体(1)的所述外接口(103)内，所述侧阀孔(203)与所述入口法兰(101)的内端口相连通，所述阀筒(201)的端部与所述出口法兰(102)的内端相连通；

阀芯柱(3)，所述阀芯柱(3)的一端滑动密封装配在所述阀筒(201)内，可封堵所述侧阀孔(203)，另一端设置有螺杆(301)，所述螺杆(301)从所述阀体(2)的内接口中伸出；

动作架(4)，所述动作架(4)连接在所述阀体(2)的内接口上，所述动作架(4)上分别转动设置被动锥齿轮(5)和主动锥齿轮(6)，所述被动锥齿轮(5)与所述主动锥齿轮(6)相啮合，所述被动锥齿轮(5)的轴心处设置有螺孔，并通过螺孔与所述螺杆(301)螺纹配合；

防转板(7)，所述防转板(7)设置在所述阀体(2)的所述内接口(202)内，所述防转板(7)的中部设置有防转通孔，所述防转通孔上的边沿设置有平键(701)，所述螺杆(301)上设置有键槽(302)，所述螺杆(301)从所述防转通孔中穿过，所述平键(701)伸入所述键槽(302)中；

电机(8)和减速器(9)，所述电机(8)和所述减速器(9)相连接，所述电机(8)和所述减速器(9)固定在所述动作架(4)上，其主轴与所述主动锥齿轮(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的天然气井口密封截断装置，其特征在于，所述被动锥齿轮(5)的端部还设置有手轮(10)。

3.根据权利要求1所述的天然气井口密封截断装置，其特征在于，所述阀筒(201)的侧壁上设置有环形槽(204)，所述侧阀孔(203)设置在所述环形槽(204)内。

4.根据权利要求1所述的天然气井口密封截断装置，其特征在于，所述阀体(2)的所述内接口(202)中设置有沉孔，所述防转板(7)设置在所述沉孔的底部，所述动作架(4)上设置有螺纹连接筒(401)，并通过所述螺纹连接筒(401)与所述沉孔连接。

5.根据权利要求1所述的天然气井口密封截断装置，其特征在于，所述阀体(2)上的所述阀筒(201)与所述内接口(202)之间设置有隔板(205)，所述隔板(205)上设置有滑孔，所述螺杆(301)与所述阀芯柱(3)连接处还具有一段光杆(303)，所述光杆(303)从所述滑孔中穿过。

6.根据权利要求5所述的天然气井口密封截断装置，其特征在于，所述光杆(303)与所述阀芯柱(3)之间设置有压力平衡通道(304)。

Images