一種熱采井油管的安全控制工具的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N熱采井油管的安全控制工具，其包括上接頭、密封接頭、柱塞、金屬滑動密封總成、外管、彈簧組件、中心管和閥板組件；所述上接頭、密封接頭、外管、下接頭依次連接，所述密封接頭套設(shè)在所述中心管的上端，所述密封接頭的上端與上接頭連接處設(shè)置有液壓腔室，所述上接頭設(shè)置有通向液壓腔室的液壓孔，所述密封接頭的下端嵌有金屬滑動密封總成，所述柱塞一端伸向從液壓腔室，另一端穿過密封接頭和金屬滑動密封總成，并與中心管和彈簧組件連接，所述彈簧組件設(shè)置在所述外管與中心管的環(huán)空中。本實用新型的金屬滑動密封結(jié)構(gòu)安裝在井下安全閥的密封接頭內(nèi)部的柱塞上，因此能夠承受400℃高溫，并且結(jié)構(gòu)簡單，雙向承壓，可靠性高。
【專利說明】一種熱采井油管的安全控制工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種井下安全控制工具，尤其涉及一種能夠適應(yīng)高溫條件的熱采井油管安全控制工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，井下安全閥是連接在油管上隨油管柱下入井內(nèi)的一種安全控制工具，該工具通過液控管線與地面控制裝置相連，當(dāng)從地面打液壓到一定數(shù)值時，井下安全閥處于打開狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)井噴、火災(zāi)、海嘯等緊急情況時，液控管線的壓力可以手動或自動卸掉，井下安全閥關(guān)閉，封閉安全閥以下的井下壓力，避免出現(xiàn)井噴事故。目前海上的自噴井、電泵井和陸地得高壓氣井按照規(guī)定都安裝了井下安全閥。
[0003]常規(guī)井下安全閥允許使用溫度在150°C以下，目前海渤海油田發(fā)現(xiàn)了大量的稠油資源，熱力采油是有效開發(fā)稠油油藏的有效手段，渤海油田目前正在開展注多元熱流體先導(dǎo)試驗，急需配套的熱采工具比如耐高溫的井下安全閥，中國專利CN102409998A公開了一種耐高溫井下安全閥，采用了波紋管驅(qū)動柱塞的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)加工工藝復(fù)雜，對于行程較長的環(huán)境穩(wěn)定性較差。
實用新型內(nèi)容
[0004]本申請針對現(xiàn)有技術(shù)中的耐高溫井下安全閥的結(jié)構(gòu)加工工藝復(fù)雜，對于行程較長的環(huán)境穩(wěn)定性較差的問題，從而提出一種熱采井油管的安全控制工具。
[0005]本實用新型提供一種熱采井油管的安全控制工具，其包括上接頭、密封接頭、柱塞、金屬滑動密封總成、外管、彈簧組件、中心管和閥板組件；
[0006]所述上接頭、密封接頭、外管、下接頭依次連接，所述密封接頭套設(shè)在所述中心管的上端，所述密封接頭的上端與上接頭連接處設(shè)置有液壓腔室，所述上接頭設(shè)置有通向液壓腔室的液壓孔，所述密封接頭的下端嵌有金屬滑動密封總成，所述柱塞一端伸向從液壓腔室，另一端穿過密封接頭和金屬滑動密封總成，并與中心管和彈簧組件連接，所述彈簧組件設(shè)置在所述外管與中心管的環(huán)空中。
[0007]優(yōu)選地，所述金屬滑動密封總成包括套設(shè)在所述柱塞上的上壓環(huán)、上密封環(huán)、中間壓環(huán)、下密封環(huán)和下壓環(huán)，
[0008]所述上壓環(huán)的環(huán)口套設(shè)在所述中間壓環(huán)的上端，所述下壓環(huán)的環(huán)口套設(shè)在所述中間環(huán)的下端，
[0009]所述中間壓環(huán)的上端將所述上密封環(huán)頂壓在所述上壓環(huán)的環(huán)口內(nèi)，所述中間壓環(huán)的下端將所述下密封環(huán)頂壓在所述下壓環(huán)的環(huán)口內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述中間壓環(huán)的中間部位設(shè)置有環(huán)形凸緣。
[0011]優(yōu)選地，所述金屬滑動密封總成還包括壓座，所述壓座將所述上壓環(huán)、上密封環(huán)、中間壓環(huán)、下密封環(huán)和下壓環(huán)壓緊在所述密封接頭的下端。
[0012]優(yōu)選地，所述上密封環(huán)和下密封環(huán)為E型金屬密封環(huán)、C型金屬密封環(huán)、O型金屬密封環(huán)或CO組合型金屬密封環(huán)。
[0013]優(yōu)選地，所述上接頭的內(nèi)螺紋與所述密封接頭的外螺紋相連接，所述密封接頭的外螺紋與外管的內(nèi)螺紋相連接，所述外管的外螺紋與所述下接頭的內(nèi)螺紋相連接。
[0014]優(yōu)選地，所述下接頭還連接有閥板組件，所述閥板組件包括閥板、閥座、銷軸和扭簧，所述閥板通過銷軸和扭簧與閥板裝配在一起。
[0015]優(yōu)選地,所述閥板設(shè)置有錐塞。
[0016]優(yōu)選地，在所述閥板的邊緣處還設(shè)置有朝向所述閥座的錐形柱，所述閥座設(shè)置與所述錐形柱相配合的錐形孔。
[0017]優(yōu)選地，所述柱塞的頂端設(shè)置有掛鉤，所述柱塞通過所述掛鉤與所述中心管和彈簧組件相連。
[0018]優(yōu)選地，所述彈簧組件包括彈簧、上彈簧座和下彈簧座，所述柱塞通過所述上彈簧座與所述彈簧的上端連接，所述下彈簧座固定在所述環(huán)空的底部，所述下彈簧座與所述彈簧的下端連接。
[0019]與有關(guān)技術(shù)相比，本實用新型實施例的有益效果如下:
[0020]本實用新型設(shè)計了一種新型的金屬滑動密封結(jié)構(gòu)安裝在井下安全閥的密封接頭內(nèi)部的柱塞上，因此能夠承受400°C高溫，并且結(jié)構(gòu)簡單，雙向承壓，可靠性高。與常規(guī)井下安全閥相比，去掉了不耐高溫的非金屬密封件，提高了耐溫能力。與現(xiàn)有的耐高溫井下安全閥相比，簡化了高溫密封結(jié)構(gòu)，提高了工具可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具的示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具的局部示意圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具的局部示意圖；
[0024]圖4為本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具的局部示意圖；。
[0025]附圖標(biāo)記:1-上接頭，11-液壓孔，12-液壓腔室，2-密封接頭，3_柱塞，31-掛鉤，4-金屬滑動密封總成,41-上壓環(huán),42-上密封環(huán),43-中間壓環(huán),44-下密封環(huán),45-下壓環(huán)，46-壓座，5-外管，6-彈簧組件，61-彈簧，62-上彈簧座，63-下彈簧座，7-中心管，8-下接頭，9-閥板組件，91-閥板，92-閥座，93-銷軸，94-扭簧，95-錐塞，96-錐形柱
【具體實施方式】
[0026]下文中將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具，其包括上接頭1、密封接頭2、柱塞3、金屬滑動密封總成4、外管5、彈簧組件6、中心管7、閥板組件9和下接頭8。所述上接頭1、密封接頭2、外管5、下接頭8依次連接，作為優(yōu)選的實施方式，上接頭I的內(nèi)螺紋與密封接頭2的外螺紋相連接，所述密封接頭2的外螺紋與外管5的內(nèi)螺紋相連接，所述外管5的外螺紋與所述下接頭8的內(nèi)螺紋相連接，也可以其它內(nèi)外結(jié)合的連接方式。
[0028]密封接頭2套設(shè)在所述中心管7的上端，所述密封接頭2的上端與上接頭I連接處設(shè)置有液壓腔室12，上接頭I設(shè)置有通過液壓腔室12的液壓孔11，所述密封接頭2的下端設(shè)置有金屬滑動密封總成4，所述柱塞3從液壓腔室12穿過密封接頭2和金屬滑動密封總成4，柱塞3下端與中心管7和彈簧組件6連接。柱塞3向下移動時，金屬滑動密封總成4起到密封上接頭I的液壓孔內(nèi)的壓力的作用，安全閥處于打開狀態(tài)，當(dāng)安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，金屬滑動密封總成4起到密封中心管7內(nèi)的壓力的作用。
[0029]在本實施例中，如圖3所示，金屬滑動密封總成4可以包括套設(shè)在柱塞3上的上壓環(huán)41、上密封環(huán)42、中間壓環(huán)43、下密封環(huán)44和下壓環(huán)45，所述上壓環(huán)41的環(huán)口套設(shè)在中間壓環(huán)43的上端，所述下壓環(huán)45的環(huán)口套設(shè)在中間環(huán)的下端，所述中間壓環(huán)43的上端將上密封環(huán)42頂壓在所述上壓環(huán)41的環(huán)口內(nèi)，所述中間壓環(huán)43的下端將下密封環(huán)44頂壓在所述下壓環(huán)45的環(huán)口內(nèi)。上壓環(huán)41和下壓環(huán)45為靜密封環(huán)，上密封環(huán)42和下密封環(huán)44為滑動密封環(huán)，中間壓環(huán)43對上密封環(huán)42和下密封環(huán)44起到固定和壓緊作用。為了更好地固定和壓緊，中間壓環(huán)43的中間部位還可以設(shè)置有環(huán)形凸緣。
[0030]在另一實施列中，如圖2和3所示，為了將所述上壓環(huán)41、上密封環(huán)42、中間壓環(huán)43、下密封環(huán)44和下壓環(huán)45壓緊在所述密封接頭2的下端，所述金屬滑動密封總成4設(shè)置有壓座46,壓座46固定于金屬滑動密封總成4的下端。上密封環(huán)42和下密封環(huán)44米用E型金屬密封環(huán)，也可以采用其它形式的金屬密封環(huán)，比如C型金屬密封環(huán)、O型金屬密封環(huán)，CO組合型金屬密封環(huán)等。
[0031]在另一實施列中，如圖1和2所示，彈簧組件6設(shè)置在所述外管5與中心管7的環(huán)空中，所述柱塞3的頂端嵌有掛鉤31，所述柱塞3通過掛鉤31與中心管7和彈簧組件6相連。當(dāng)彈簧組件6包括彈簧61、上彈簧座62和下彈簧座63時，所述柱塞3的下端通過掛鉤31與上彈簧座62連接，然后上彈簧座62再與所述彈簧61的上端連接，下彈簧座63固定在外管5與中心管7的環(huán)空的底部，所述下彈簧座63與彈簧61的下端連接。
[0032]如圖4所示，閥板組件9包括閥板91、閥座92、銷軸93和扭簧94，所述下接頭8的內(nèi)螺紋與閥座92的外螺紋相連接，閥座92的上內(nèi)口套設(shè)在中心管7的下端。閥板91和閥座92上設(shè)置有插入銷軸93的孔，閥板91通過銷軸93與閥座92鉸接，扭簧94裝配在銷軸93處，閥板91、閥座92、銷軸93和扭簧94裝配在一起，從而實現(xiàn)閥板91的自動關(guān)閉。所述閥板91還設(shè)置有錐塞95，中心管7下移時，先可以推動錐塞95，閥板91上下的液壓達(dá)到平衡，進(jìn)而推動閥板91打開。
[0033]在所述閥板91的邊緣處還設(shè)置有朝向所述閥座92的錐形柱96，所述閥座92設(shè)置與錐形柱96相配合的錐形孔。在關(guān)閉閥板91時，如果閥板91發(fā)生位置偏移，則錐形柱96先接觸錐形孔的錐面，然后沿錐面滑入至錐形孔的中心處，閥板91位置得到糾正，提高了閥板91的密封效果。
[0034]本實用新型實施例的熱采井油管的安全控制工具的工作過程如下:
[0035]如附圖1所示，上接頭I設(shè)置有液壓孔11，應(yīng)用時，從液壓孔11處打壓，液壓腔室12內(nèi)的壓力增加，由于柱塞3上套有金屬滑動密封總成4,液壓驅(qū)動柱塞3向下移動,柱塞3推動相連接的彈簧61和中心管7向下運動，當(dāng)中心管7接觸到錐塞95時，閥板91上下液壓連通，繼續(xù)打壓，中心管7頂開閥板91，井下安全閥處于打開狀態(tài)。當(dāng)需要關(guān)閉時，泄掉上接頭I處液壓孔11的壓力，彈簧61回位，在彈簧61的作用下將中心管7和柱塞3頂回到原始位置，閥板91失去支撐，在扭簧94回復(fù)扭矩的作用下，閥板91與閥座92緊密貼合，井下安全閥關(guān)閉，達(dá)到隔離井下油氣的目的。常規(guī)井下安全閥的密封總成采用橡膠和塑料，當(dāng)井下流體溫度高于150°C時，橡膠塑料變軟熔化，井下安全閥液控系統(tǒng)開關(guān)失效。
[0036]本實用新型采用金屬滑動密封總成4，上壓環(huán)41、上密封環(huán)42、中間壓環(huán)43、下密封環(huán)44和下壓環(huán)45均由金屬組成，因此本實用新型的井下安全閥能夠承受400°C高溫，并且結(jié)構(gòu)簡單，雙向承壓，可靠性高。
[0037]雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱采井油管的安全控制工具，其特征在于，其包括上接頭、密封接頭、柱塞、金屬滑動密封總成、外管、彈簧組件、中心管和閥板組件； 所述上接頭、密封接頭、外管、下接頭依次連接，所述密封接頭套設(shè)在所述中心管的上端，所述密封接頭的上端與上接頭連接處設(shè)置有液壓腔室，所述上接頭設(shè)置有通向液壓腔室的液壓孔，所述密封接頭的下端嵌有金屬滑動密封總成，所述柱塞一端伸向從液壓腔室，另一端穿過密封接頭和金屬滑動密封總成，并與中心管和彈簧組件連接，所述彈簧組件設(shè)置在所述外管與中心管的環(huán)空中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的安全控制工具，其中，所述金屬滑動密封總成包括套設(shè)在所述柱塞上的上壓環(huán)、上密封環(huán)、中間壓環(huán)、下密封環(huán)和下壓環(huán)， 所述上壓環(huán)的環(huán)口套設(shè)在所述中間壓環(huán)的上端，所述下壓環(huán)的環(huán)口套設(shè)在所述中間環(huán)的下端， 所述中間壓環(huán)的上端將所述上密封環(huán)頂壓在所述上壓環(huán)的環(huán)口內(nèi)，所述中間壓環(huán)的下端將所述下密封環(huán)頂壓在所述下壓環(huán)的環(huán)口內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制工具，其中，所述中間壓環(huán)的中間部位設(shè)置有環(huán)形凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制工具，其中，所述金屬滑動密封總成還包括壓座，所述壓座將所述上壓環(huán)、上密封環(huán)、中間壓環(huán)、下密封環(huán)和下壓環(huán)壓緊在所述密封接頭的下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全控制工具，其中，所述上密封環(huán)和下密封環(huán)為E型金屬密封環(huán)、C型金屬密封環(huán)、O型金屬密封環(huán)或CO組合型金屬密封環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的安全控制工具，其中，所述上接頭的內(nèi)螺紋與所述密封接頭的外螺紋相連接，所述密封接頭的外螺紋與外管的內(nèi)螺紋相連接，所述外管的外螺紋與所述下接頭的內(nèi)螺紋相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的安全控制工具，其中，所述下接頭還連接有閥板組件，所述閥板組件包括閥板、閥座、銷軸和扭簧，所述閥板通過銷軸和扭簧與閥板裝配在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中任意一項所述的安全控制工具，其中，所述閥板設(shè)置有錐塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的安全控制工具，其中，在所述閥板的邊緣處還設(shè)置有朝向所述閥座的錐形柱，所述閥座設(shè)置與所述錐形柱相配合的錐形孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的安全控制工具，其中，所述柱塞的頂端設(shè)置有掛鉤，所述柱塞通過所述掛鉤與所述中心管和彈簧組件相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的安全控制工具，其中，所述彈簧組件包括彈簧、上彈簧座和下彈簧座，所述柱塞通過所述上彈簧座與所述彈簧的上端連接，所述下彈簧座固定在所述環(huán)空的底部，所述下彈簧座與所述彈簧的下端連接。
【文檔編號】E21B34/06GK203822259SQ201420197637
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】董社霞, 張海龍, 朱春明, 劉明娟, 王圣虹, 張?？? 路振興, 邊杰 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司