CN219472075U - 海上油气井口安全阀 - Google Patents

Abstract

提供一种海上油气井口安全阀，将上接头和下接头通过外筒密封固连，所述外筒内密封安装有可沿外筒内壁上下滑动的芯轴，所述芯轴和上接头通过剪销定位，所述外筒下端内部密封固连有位于下接头内部的板阀组件，由所述上接头上端口施加的井口正压经芯轴内孔和设于芯轴圆周壁上的多个传压孔至芯轴外圆周壁和外筒之间，并随着压力的增大将剪销剪断后实现芯轴的下移，所述芯轴下移至将板阀组件顶开使下接头与芯轴连通后设于芯轴上端的卡接件与上接头内壁上的凹槽适配实现对芯轴的定位。本实用新型既满足解决井下管柱反循环的复杂情况的功能，又能对防喷器组进行试压，达到两者兼而有之的目的，为防喷器组试压提供便捷的条件，具有较高的使用价值。

Description

海上油气井口安全阀

技术领域

本实用新型属于石油开采技术领域，具体涉及一种海上油气井口安全阀。

背景技术

海上油气井生产管柱上必须下入井下安全阀，井下安全阀属于应急自动关闭保障系统，在平台生产设施发生火灾、管线破裂或发生不可抗力的自然灾害时，它可以实现关断，从而最大限度的减少流体泄漏和生产设施的损失；井下安全阀一般的工作原理是：从地面加液压，高压液体经控制管线进入井下安全阀，保持地面控制压力，即保持开启状态，泄掉压力则实现关闭。修井作业过程中，在拆完采油树之后，至安装立管及防喷器组完毕之前，由于控制管线的断开井下安全阀处于“关闭”状态，导致井下管柱失去了反循环功能，从而使管柱失去了解决井下复杂情况(卡钻需要解卡、井下切割等)的能力；如果，为了使井下安全阀能处于控制状态，就必须回接控制管线，那么，在装防喷器组之前必须再次回接控制管线，但一旦回接控制管线的存在就无法对防喷器组进行有效试压，不符合井控安全要求，因此，针对上述问题，有必要进行改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种海上油气井口安全阀，通过由上接头上端口施加的井口正压经芯轴内孔和芯轴圆周壁上的多个传压孔至芯轴外圆周壁和外筒之间，并随着压力的增大将剪销剪断后实现芯轴的下移，在芯轴下移平衡上下压力直至将板阀组件顶开使下接头与芯轴连通后设于芯轴上端的卡接件与上接头内壁上的凹槽适配定位后实现上接头与下接头的常通，既满足解决井下管柱反循环的复杂情况的功能，又能对防喷器组进行试压，达到两者兼而有之的目的，为防喷器组试压提供便捷的条件，具有较高的使用价值。

本实用新型采用的技术方案：海上油气井口安全阀，包括上接头、下接头和位于上接头与下接头之间的外筒，所述上接头和下接头通过外筒密封固连，所述外筒内密封安装有可沿外筒内壁上下滑动的芯轴，所述芯轴和上接头通过剪销定位，所述外筒下端内部密封固连有位于下接头内部的板阀组件，由所述上接头上端口施加的井口正压经芯轴内孔和设于芯轴圆周壁上的多个传压孔至芯轴外圆周壁和外筒之间，并随着压力的增大将剪销剪断后实现芯轴的下移，所述芯轴下移至将板阀组件顶开使下接头与芯轴连通后设于芯轴上端的卡接件与上接头内壁上的凹槽适配实现对芯轴的定位。

其中，所述板阀组件包括钢球、弹簧、阀座和阀板，所述阀座外圆周壁呈阶梯状的环形结构，所述阀座位于下接头内并密封固连于外筒下端内部，所述阀板通过销轴与扭簧转动安装于阀座下端部封口，与所述阀板转动连接位置相反侧的阀座圆周壁上制有与其内部连通端呈缩口状的通孔，所述钢球和弹簧依次设于通孔内且弹簧外端抵于下接头内壁上，所述芯轴下移将钢球推回通孔后由芯轴下端部将阀板顶开。

进一步地，所述阀座与外筒螺纹连接且位于螺纹连接处上方的阀座外壁和外筒内壁之间设有密封圈。

进一步地，所述阀座外圆周壁上设有增厚凸台且通孔设于增厚凸台上，所述下接头下端内壁上制有与增厚凸台适配的避让槽且弹簧外端抵于避让槽槽面上。

进一步地，所述卡接件为弹性爪，所述弹性爪下端与芯轴上端螺纹连接，所述弹性爪上端位于上接头内且弹性爪上端外壁上设有与上接头内壁上的凹槽适配的凸爪。

进一步地，所述芯轴呈上端外径大于下端外径的阶梯状结构，多个所述传压孔设于芯轴大径处的圆周壁上且位于传压孔下方的芯轴大径处的外圆周壁上设有与外筒内壁接触的密封圈Ⅰ，所述外筒下端内壁上设有与芯轴下端小径外壁接触的密封圈Ⅳ。

进一步地，所述外筒上端与上接头螺纹连接且螺纹连接处下方的上接头上设有与外筒内壁接触的密封圈Ⅱ。

进一步地，所述下接头上端与外筒下端螺纹固连且下接头内壁和外筒下端外壁之间设有密封圈Ⅲ。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本技术方案通过由上接头上端口施加的井口正压经芯轴内孔和芯轴圆周壁上的多个传压孔至芯轴外圆周壁和外筒之间，并随着压力的增大将剪销剪断后实现芯轴的下移，为芯轴下移将板阀组件顶开提供条件；

2、本技术方案通后在芯轴上端固定与上接头内壁上的凹槽适配的卡接件，为芯轴下移至将阀板顶开后提供定位条件，保证上接头与下接头处于常通状态，为防喷器组提供试压条件；

3、本技术方案通过在芯轴上设置传压孔，有利于由上接头上端口施加的井口正压经芯轴内孔和多个传压孔至芯轴外圆周壁和外筒之间，从而控制芯轴下移；

4、本技术方案既满足解决井下管柱反循环的复杂情况的功能，又能对防喷器组进行试压，达到两者兼而有之的目的，为防喷器组试压提供便捷的条件，具有较高的使用价值。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中Ⅰ处局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本实用新型的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

海上油气井口安全阀，如图1-2所示，包括上接头1、下接头6和位于上接头1与下接头6之间的外筒3，所述上接头1和下接头6通过外筒3密封固连，所述外筒3内密封安装有可沿外筒3内壁上下滑动的芯轴4，所述芯轴4和上接头1通过剪销8定位，所述外筒3下端内部密封固连有位于下接头6内部的板阀组件5，由所述上接头1上端口施加的井口正压经芯轴4内孔和设于芯轴4圆周壁上的多个传压孔19至芯轴4外圆周壁和外筒3之间，并随着压力的增大将剪销8剪断后实现芯轴4的下移，所述芯轴4下移至将板阀组件5顶开使下接头6与芯轴4连通后设于芯轴4上端的卡接件2与上接头1内壁上的凹槽18适配实现对芯轴4的定位。

卡接件2与凹槽18的具体卡接结构如下：所述卡接件2为弹性爪，所述弹性爪下端与芯轴4上端螺纹连接，所述弹性爪上端位于上接头1内且弹性爪上端外壁上设有与上接头1内壁上的凹槽18适配的凸爪10。

板阀组件5具体结构如下：所述板阀组件5包括钢球13、弹簧14、阀座15和阀板16，所述阀座15外圆周壁呈阶梯状的环形结构，所述阀座15位于下接头6内并密封固连于外筒3下端内部，所述阀板16通过销轴17与扭簧转动安装于阀座15下端部封口，与所述阀板16转动连接位置相反侧的阀座15圆周壁上制有与其内部连通端呈缩口状的通孔20，所述钢球13和弹簧14依次设于通孔20内且弹簧14外端抵于下接头6内壁上，所述芯轴4下移将钢球13推回通孔20后由芯轴4下端部将阀板16顶开。

阀座15与外筒3具体的密封固连结构如下：所述阀座15与外筒3螺纹连接且位于螺纹连接处上方的阀座15外壁和外筒3内壁之间设有密封圈21。

为了提高安装钢球13和弹簧14处的阀座15的强度，采用以下结构：所述阀座15外圆周壁上设有增厚凸台且通孔20设于增厚凸台上，所述下接头6下端内壁上制有与增厚凸台适配的避让槽且弹簧14外端抵于避让槽槽面上。

芯轴4的具体结构以及与外筒3的密封固连结构如下：所述芯轴4呈上端外径大于下端外径的阶梯状结构，多个所述传压孔19设于芯轴4大径处的圆周壁上且位于传压孔19下方的芯轴4大径处的外圆周壁上设有与外筒3内壁接触的密封圈Ⅰ12，所述外筒3下端内壁上设有与芯轴4下端小径外壁接触的密封圈Ⅳ7；具体的，外筒3与上接头1的密封固连结构如下：所述外筒3上端与上接头1螺纹连接且螺纹连接处下方的上接头1上设有与外筒3内壁接触的密封圈Ⅱ11；具体的，下接头6与外筒3的密封固连结构如下：所述下接头6上端与外筒3下端螺纹固连且下接头6内壁和外筒3下端外壁之间设有密封圈Ⅲ9。

本技术方案的安装过程如下：

1)、将弹性爪从上接头1的上端口敲入内孔中；

2)、将弹性爪与芯轴4螺纹固连；

3)、将心轴4上的剪销槽和上接头1上的剪销孔对齐，根据使用要求组装一定数量的剪销8；

4)、将外筒3上端和上接头1螺纹连接并密封；

5)、将板阀总成5和外筒3连接；阀板总成5包括钢球13、弹簧14、阀座15、阀板16、销轴17；

6)、阀座15和阀板16是靠销轴17与扭簧转动连接在一起的；

7)、最后将下接头6和外筒3密封固连在一起；

使用时，井口加正压，剪断井口安全阀的剪销8，使得芯轴4下行，芯轴4顶开板阀总成5上的钢球13，平衡板阀16的上下压力；待板阀16上下压力平衡后，继续给工具通径内继续加压使得芯轴4下行顶开板阀16；板阀16完全打开后，弹性爪张开在上接头1的凹槽18内，将板阀总成5锁定在始终打开状态，工具操作完成；

本技术方案通过由上接头1上端口施加的井口正压经芯轴4内孔和芯轴4圆周壁上的多个传压孔19至芯轴4外圆周壁和外筒3之间，并随着压力的增大将剪销8剪断后实现芯轴4的下移，为芯轴4下移将板阀组件5顶开提供条件；通后在芯轴4上端固定与上接头1内壁上的凹槽18适配的卡接件2，为芯轴4下移至将阀板16顶开后提供定位条件，保证上接头1与下接头6处于常通状态，为防喷器组提供试压条件；通过在芯轴4上设置传压孔19，有利于由上接头1上端口施加的井口正压经芯轴4内孔和多个传压孔19至芯轴4外圆周壁和外筒3之间，从而控制芯轴4下移；既满足解决井下管柱反循环的复杂情况的功能，又能对防喷器组进行试压，达到两者兼而有之的目的，为防喷器组试压提供便捷的条件，具有较高的使用价值。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (8)

1.海上油气井口安全阀，其特征在于：包括上接头(1)、下接头(6)和位于上接头(1)与下接头(6)之间的外筒(3)，所述上接头(1)和下接头(6)通过外筒(3)密封固连，所述外筒(3)内密封安装有可沿外筒(3)内壁上下滑动的芯轴(4)，所述芯轴(4)和上接头(1)通过剪销(8)定位，所述外筒(3)下端内部密封固连有位于下接头(6)内部的板阀组件(5)，由所述上接头(1)上端口施加的井口正压经芯轴(4)内孔和设于芯轴(4)圆周壁上的多个传压孔(19)至芯轴(4)外圆周壁和外筒(3)之间，并随着压力的增大将剪销(8)剪断后实现芯轴(4)的下移，所述芯轴(4)下移至将板阀组件(5)顶开使下接头(6)与芯轴(4)连通后设于芯轴(4)上端的卡接件(2)与上接头(1)内壁上的凹槽(18)适配实现对芯轴(4)的定位。

2.根据权利要求1所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述板阀组件(5)包括钢球(13)、弹簧(14)、阀座(15)和阀板(16)，所述阀座(15)外圆周壁呈阶梯状的环形结构，所述阀座(15)位于下接头(6)内并密封固连于外筒(3)下端内部，所述阀板(16)通过销轴(17)与扭簧转动安装于阀座(15)下端部封口，与所述阀板(16)转动连接位置相反侧的阀座(15)圆周壁上制有与其内部连通端呈缩口状的通孔(20)，所述钢球(13)和弹簧(14)依次设于通孔(20)内且弹簧(14)外端抵于下接头(6)内壁上，所述芯轴(4)下移将钢球(13)推回通孔(20)后由芯轴(4)下端部将阀板(16)顶开。

3.根据权利要求2所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述阀座(15)与外筒(3)螺纹连接且位于螺纹连接处上方的阀座(15)外壁和外筒(3)内壁之间设有密封圈(21)。

4.根据权利要求3所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述阀座(15)外圆周壁上设有增厚凸台且通孔(20)设于增厚凸台上，所述下接头(6)下端内壁上制有与增厚凸台适配的避让槽且弹簧(14)外端抵于避让槽槽面上。

5.根据权利要求1所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述卡接件(2)为弹性爪，所述弹性爪下端与芯轴(4)上端螺纹连接，所述弹性爪上端位于上接头(1)内且弹性爪上端外壁上设有与上接头(1)内壁上的凹槽(18)适配的凸爪(10)。

6.根据权利要求1所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述芯轴(4)呈上端外径大于下端外径的阶梯状结构，多个所述传压孔(19)设于芯轴(4)大径处的圆周壁上且位于传压孔(19)下方的芯轴(4)大径处的外圆周壁上设有与外筒(3)内壁接触的密封圈Ⅰ(12)，所述外筒(3)下端内壁上设有与芯轴(4)下端小径外壁接触的密封圈Ⅳ(7)。

7.根据权利要求1所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述外筒(3)上端与上接头(1)螺纹连接且螺纹连接处下方的上接头(1)上设有与外筒(3)内壁接触的密封圈Ⅱ(11)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的海上油气井口安全阀，其特征在于：所述下接头(6)上端与外筒(3)下端螺纹固连且下接头(6)内壁和外筒(3)下端外壁之间设有密封圈Ⅲ(9)。