[发明专利]一种井下杆管安全阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于杆驱人工举升的井下杆管安全阀。

背景技术

世界各国越来越重视环境保护和安全生产，很多国家对油气井的安全生产都有详细的法律法规，强调位于人口稠密地区、重要经济区、海洋和内陆水域可能发生自喷或外溢的油气井都必须安装井下安全阀。在海上油田的生产中，为了保证生产的安全，都要求在井下下入安全阀，以便在发生意外情况，井口控制失效时，能在井下关闭油管的出油通道，保证平台的安全。目前，国内海上有自喷能力的油气井都安装有井下安全阀，陆上油田也越来越多地在油气井中使用井下安全阀。

在目前海上油田的生产中，所用到的安全阀只适用于自喷井和电潜泵井，只能关闭油管通道，对于油管内有抽油杆的杆驱人工举升井的安全阀还是空白。现有的技术不能满足海上油田的杆驱人工举升安全生产需要，缺少一种井下杆管安全阀，它可以关闭油管内有抽油杆的井下通道。

发明内容

本发明的目的是：为了解决杆驱人工举升系统无法下入安全阀的问题，改变传统的活塞式结构或滑动心轴结构调节阀板开启和关闭，使用球形胶芯密封组件来实现抱杆密封或零封功能，特提供一种可用于杆驱人工举升井的井下杆管安全阀。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种井下杆管安全阀，是由控制管线、上接头、上阀体、球形胶芯密封组件、密封圈、控制管线接头、复位弹簧、活塞、中心管、下阀体、压簧、下接头组成；其结构特征是：上接头上端设置有母扣，与油管相连接，上接头下端设置有母扣，与上阀体相连接，上阀体为一圆柱筒体，上阀体下端设置有公扣，与下阀体连接，上阀体外壁设置有凸台，上阀体外壁凸台上设置有螺纹孔，螺纹孔与控制管线接头相连接，控制管线接头与控制管线相连接，上阀体内壁上部设置有台阶,可限制中心管上行程，上阀体内壁上部台阶下设置有球形内壁，上阀体球形内壁与球形胶芯密封组件接触，球形胶芯密封组件可沿上阀体球形内壁滑动，上阀体内壁中部设置有台阶，上阀体内设置有通孔，通孔一端连接上阀体外壁凸台上的螺纹孔，另一端连接上阀体内壁，通孔另一端开口位于上阀体内壁中部台阶之下，上阀体内腔套有活塞，上阀体内壁上部与活塞外壁上部间隙配合，活塞外壁上部开有环形槽，安放密封圈，上阀体内壁下部与活塞外壁下部间隙配合，活塞外壁下部开有环形槽，安放密封圈，活塞为一圆柱筒体，可沿上阀体内壁滑动，活塞上端与球形胶芯密封组件固定连接，活塞外壁中部设置有台阶，活塞外壁中部台阶高度与上阀体内壁中部台阶高度相等，活塞外壁中部台阶位于上阀体内壁中部台阶之下，活塞外壁中部台阶与上阀体内壁中部台阶、活塞外壁、上阀体内壁形成圆环柱腔室，圆环柱腔室与上阀体内通孔相通，活塞内壁上端设置有凸台，凸台下设置有复位弹簧，复位弹簧套在活塞内，活塞内壁下部设置有凸台，凸台下设置有压簧，凸台与中心管外壁间隙配合，凸台内壁开有环形槽，安放密封圈，活塞筒壁上开有通孔，通孔一端连接活塞外壁中部台阶与上阀体内壁中部台阶、活塞外壁、上阀体内壁形成的圆环柱腔室，通孔另一端连接活塞内壁，通孔另一端开口在活塞内壁下部凸台上端，中心管为一圆柱筒体，中心管外壁中部设置有凸台，中心管外壁中部凸台上承托复位弹簧下端，中心管外壁中部凸台高度与活塞内壁下部凸台高度相等，中心管外壁中部凸台与活塞内壁间隙配合，中心管外壁中部凸台开有环形槽，安放密封圈，中心管外壁中部凸台与活塞内壁下部凸台、活塞内壁、中心管外壁形成圆环柱腔室，圆环柱腔室与活塞筒壁上的通孔相通，下阀体内壁设置有两个台阶，上部台阶承托压簧，并可限制活塞下行程，下部台阶可限制中心管下行程，下阀体内壁与中心管外壁下端间隙配合，下阀体内壁开有环形槽，安放密封圈，下阀体下端设置有公扣，与下接头连接，下端设置有公扣，与油管相连接。

本发明的有益效果是：(1)本安全阀可以封闭抽油杆与油管之间环空的井下通道，解决海上杆驱人工举升无法下入安全阀的问题。(2)该安全阀开启时可形成较大的内部通径，不影响井下抽油杆的正常工作。(3)该安全阀封闭时，可实现抱杆密封或零封功能。(4)该安全阀采用液压驱动方式，井下控制简单可靠。

附图说明

图1是本发明一种井下杆管安全阀封井时工作状态示意图；

图2是本发明一种井下杆管安全阀采油时工作状态示意图；

图3是本发明一种井下杆管安全阀封井时的局部放大图；

图4是本发明一种井下杆管安全阀采油时的局部放大图；

图5是本发明一种井下杆管安全阀封井时球形胶芯密封组件剖面示意图；

图6是本发明一种井下杆管安全阀采油时球形胶芯密封组件剖面示意图；