專利名稱：一種油氣井井下安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于石油天然氣領(lǐng)域的井下安全閥，尤其涉及一種帶球面密 封閥板和球頭鉸支結(jié)構(gòu)的井下安全閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有井下安全閥(專利號為ZL200520133362. 4，一種井下安全閥)的閥板通過圓 柱形銷軸與閥座鏈接，在使用時，閥板以銷軸為轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)打開與關(guān)閉動作。由于該類安全閥 在加工時須同時滿足閥板、閥座、銷軸三者精確定位的要求，因此存在加工難度大，閥板鉸 鏈機(jī)構(gòu)難以有效對中和密封的問題。另外，為提高閥板閉合后的密封性能，該類安全閥的 閥板與閥座采用錐面密封并配帶聚四氟乙烯密封圈的方式，使其低壓時依靠聚四氟乙烯密 封圈軟密封，高壓時采用閥板硬密封(石油礦場機(jī)械2007年第3期《國內(nèi)外井下安全閥的 技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》，文章編號10013411 (2007)03001403)，在應(yīng)用于高壓和含腐蝕介質(zhì) (特別是含硫)氣井時，存在密封圈容易被井下流體腐蝕或沖蝕磨損而失效的問題，使現(xiàn)有 井下安全閥應(yīng)用范圍受到了局限。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有上述技術(shù)存在的不足而提供一種 結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，密封性能好，且易于加工的油氣井井下安全閥。本實用新型所采用的技術(shù)方案是包括有上接頭、彈簧套、活塞套、下接頭順序螺紋連接組成，在彈簧套和活塞套內(nèi) 安設(shè)有液動活塞并配置回位彈簧，在活塞套下端安設(shè)閥件，閥件由閥座和閥板構(gòu)成，閥板上 安設(shè)泄壓閥，且閥板和泄壓閥與液動活塞下端相配置，其特征在于所述的閥板密封面為球 面密封面，與閥座上開設(shè)的球面閥口相配置，閥板的一側(cè)設(shè)置球頭鉸支，球頭鉸支與閥座一 端開設(shè)的凹槽相鉸接并配置復(fù)位扭簧。按上述方案，所述的液動活塞包括臺階圓筒狀活塞桿、與活塞桿相配置的活塞腔 和安設(shè)在活塞腔中的回位彈簧，活塞桿下端設(shè)置延伸至閥板的作用段。按上述方案，所述的活塞腔由上接頭、彈簧套、活塞套和活塞桿上下配置構(gòu)成，在 彈簧套上端設(shè)置有進(jìn)油孔，進(jìn)油孔口處裝有液控管線接頭。按上述方案，所述的泄壓閥包括安設(shè)在閥板軸向通孔上的閥芯和復(fù)位片簧，閥芯 的前部側(cè)向開設(shè)泄壓孔與閥芯的后端通孔相導(dǎo)通。按上述方案，所述的上接頭、活塞套、下接頭、閥件和泄壓閥均由高性能防硫材料 鎳基合金鋼制成。按上述方案，所述的復(fù)位扭簧采用直臂雙扭結(jié)構(gòu)，其兩端的彈簧部分安設(shè)于閥座 上，中段的直臂部分與閥板相配置。本實用新型的有益效果為1、結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，尤其是采用球面密封和球頭鉸支雙 球形閥件結(jié)構(gòu)，閥板能有效對中，且無需密封圈，具有密封性能可靠，動作靈活，抗沖蝕磨損性好，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，安全性強(qiáng)的特點；2、可以滿足含腐蝕介質(zhì)(特別是含硫)高壓氣 井的生產(chǎn)要求。且產(chǎn)品有效使用壽命長。

圖1為本實用新型一個實施例的正剖視結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實用新型的閥件部分的局部放大結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2的A向視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的具體實施方式
。包括有上接頭1、彈簧套5、活塞套9、下接頭11順序螺紋連接組成，彈簧套和活塞 套為圓筒狀結(jié)構(gòu)，在彈簧套和活塞套內(nèi)安設(shè)有液動活塞并配置回位彈簧6，所述的液動活塞 包括臺階圓筒狀活塞桿4，活塞桿與活塞腔相配置，所述的活塞腔由上接頭、彈簧套、活塞套 和活塞桿上下配置構(gòu)成，其中活塞桿的上部內(nèi)側(cè)與上接頭密封套接，活塞桿的下部外側(cè)與 活塞套密封套接，在彈簧套上端設(shè)置有進(jìn)油孔3，進(jìn)油孔口處裝有液控管線接頭2，進(jìn)油孔 另一端與活塞腔相導(dǎo)通；在活塞腔中安設(shè)回位彈簧6，回位彈簧作用于活塞桿，活塞桿下端 設(shè)置延伸至閥板的作用段。閥件10安設(shè)在活塞套的下端，閥件由閥座12和閥板18構(gòu)成， 所述的閥板密封面為球面密封面13，與閥座上開設(shè)的球面閥口相配置，閥板的一側(cè)設(shè)置球 頭鉸支19，球頭鉸支與閥座一端側(cè)向開設(shè)的凹槽20相鉸接并配置復(fù)位扭簧21 ；閥板上安設(shè) 泄壓閥，所述的泄壓閥包括安設(shè)在閥板軸向通孔上的閥芯14、密封圈15和復(fù)位片簧17，閥 芯的前部側(cè)向開設(shè)泄壓孔16與閥芯的后端通孔相導(dǎo)通，且閥板和泄壓閥與液動活塞桿下 端相配置，當(dāng)活塞桿在液力作用下下移時，將先作用于泄壓閥，使泄壓閥下移卸壓，然后再 作用于閥板，使閥板繞球頭鉸支19向下擺轉(zhuǎn)。為了適應(yīng)高壓和含腐蝕介質(zhì)(特別是含硫)氣井的需要，本實用新型所有可能與 氣井介質(zhì)接觸的部件均采取高性能防硫材料鎳基合金鋼制作，包括上接頭、活塞套、下接 頭、閥件和泄壓閥。本實施例的工作過程為通過上接頭1與下接頭11螺紋連接于油氣井生產(chǎn)管柱 上的設(shè)定位置，液控管線接頭2與地面設(shè)施連接，此時閥板18在井底壓力的作用下保持關(guān) 閉狀態(tài)。在需要開井生產(chǎn)時，地面設(shè)施通過進(jìn)油孔3向活塞腔內(nèi)泵入液壓油，活塞桿4在液 壓力的作用下下移，克服回位彈簧6、復(fù)位片簧17的彈力，頂開閥板18上的泄壓閥閥芯14， 泄壓孔16與氣井下部導(dǎo)通，井下氣體經(jīng)泄壓孔流到閥板上部，使閥板18上下的氣體壓力平 衡，活塞桿4繼續(xù)向下移動推動閥板18，在外力的作用下閥板18繞球頭鉸支19向下擺轉(zhuǎn)到 開啟狀態(tài)；泄壓閥桿14在復(fù)位板簧17的作用下回到原始位置，并通過密封圈15與閥板18 保持關(guān)閉狀態(tài)；地面設(shè)施保持系統(tǒng)壓力，維持活塞桿4的下行位置，閥件將保持開啟狀態(tài)， 實現(xiàn)氣井的正常生產(chǎn)。若需要關(guān)閉閥件時，可通過地面設(shè)施放出液壓油，在回位彈簧6作用 下推動活塞桿4回復(fù)到原始位置，閥板18失去活塞桿4的支撐，在復(fù)位扭簧21的作用下回 轉(zhuǎn)到原始關(guān)閉位置，閥板18球面密封面在彈力與氣井底部壓力的作用下與閥座12球面閥 口調(diào)整對中，閥件關(guān)閉。
權(quán)利要求一種油氣井井下安全閥，包括有上接頭、彈簧套、活塞套、下接頭順序螺紋連接組成，在彈簧套和活塞套內(nèi)安設(shè)有液動活塞并配置回位彈簧，在活塞套下端安設(shè)閥件，閥件由閥座和閥板構(gòu)成，閥板上安設(shè)泄壓閥，且閥板和泄壓閥與液動活塞下端相配置，其特征在于所述的閥板密封面為球面密封面，與閥座上開設(shè)的球面閥口相配置，閥板的一端設(shè)置球頭鉸支，球頭鉸支與閥座一側(cè)開設(shè)的凹槽相鉸接并配置復(fù)位扭簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井井下安全閥，其特征在于所述的液動活塞包括臺階 圓筒狀活塞桿、與活塞桿相配置的活塞腔和安設(shè)在活塞腔中的回位彈簧，活塞桿下端設(shè)置 延伸至閥板的作用段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣井井下安全閥，其特征在于所述的活塞腔由上接頭、彈 簧套、活塞套和活塞桿上下配置構(gòu)成，在彈簧套上端設(shè)置有進(jìn)油孔，進(jìn)油孔口處裝有液控管 線接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井井下安全閥，其特征在于所述的泄壓閥包括安 設(shè)在閥板軸向通孔上的閥芯和復(fù)位片簧，閥芯的前部側(cè)向開設(shè)泄壓孔與閥芯的后端通孔相 導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井井下安全閥，其特征在于所述的上接頭、活塞 套、下接頭、閥件和泄壓閥均由高性能防硫材料鎳基合金鋼制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油氣井井下安全閥，其特征在于所述的復(fù)位扭簧采用 直臂雙扭結(jié)構(gòu)，其兩端的彈簧部分安設(shè)于閥座上，中段的直臂部分與閥板相配置。
專利摘要本實用新型涉及一種用于石油天然氣領(lǐng)域的井下安全閥，包括有上接頭、彈簧套、活塞套、下接頭順序螺紋連接組成，在彈簧套和活塞套內(nèi)安設(shè)有液動活塞并配置回位彈簧，在活塞套下端安設(shè)閥件，閥件由閥座和閥板構(gòu)成，閥板上安設(shè)泄壓閥，且閥板和泄壓閥與液動活塞下端相配置，其特征在于所述的閥板密封面為球面密封面，與閥座上開設(shè)的球面閥口相配置，閥板的一側(cè)設(shè)置球頭鉸支，球頭鉸支與閥座一端開設(shè)的凹槽相鉸接并配置復(fù)位扭簧。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，密封性能可靠，動作靈活，抗沖蝕磨損性好，并具有結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，安全性強(qiáng)的特點；可以滿足含腐蝕介質(zhì)(特別是含硫)高壓氣井的生產(chǎn)要求。且產(chǎn)品有效使用壽命長。
文檔編號E21B34/10GK201593397SQ20092028862
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者姜建平, 徐興權(quán), 王大江, 王炯, 石玉民 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院