本發(fā)明屬于海上機(jī)械采油領(lǐng)域，具體涉及一種海上有桿泵采油井底安全閥，其可以實(shí)現(xiàn)有桿泵柱塞觸底試泵、安全可靠關(guān)閉井下泵的功能。

背景技術(shù)：

隨著原油開發(fā)的逐漸深入，地層原始壓力不斷下降，人工舉升采油已經(jīng)逐漸成為海上主要的采油方式，海上采油多采用潛油電泵作為主要的舉升設(shè)備。潛油電泵機(jī)組耐溫較低及結(jié)構(gòu)因素限制了稠油熱采工藝和溫度的選擇；對于超過穩(wěn)產(chǎn)期的海上油井，其產(chǎn)液量已經(jīng)下降到潛油電泵的合理運(yùn)行區(qū)間之下。因此，海上油田開始嘗試陸地油田的三抽人工舉升方式(指由抽油機(jī)-抽油桿-抽油泵組成的人工舉升系統(tǒng))，來解決困擾海上油田開采的諸多問題，但保證油井安全及海上平臺安全是前提。

目前陸上油井井下安全閥主要有兩種方式，一種是帶有封隔膠桶，采用彈性橡膠件來密封，該種井下安全閥安裝方便、密封可靠，但是不能承受高溫，不適合稠油熱采井；另一種是帶捅桿的密封裝置，正常工作時(shí)捅桿與底部座封脫離，密封時(shí)抽油泵加大行程，捅桿進(jìn)入底部座封套內(nèi)，該種安全閥采用機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠耐高溫，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)閉壓力大，可能出現(xiàn)密封失敗。這些安全閥均安裝在泵下方，用于阻斷進(jìn)泵流體，還沒有針對抽油泵本體結(jié)構(gòu)，直接封泵的安全閥。

對于極端天氣，海上需要關(guān)井、停井作業(yè)，平臺工人撤離海洋平臺，為防止平臺傾覆，井底安全閥必須操作簡單、密封可靠，同時(shí)對于稠油熱采井要求井下安全閥必須耐受350℃以上的高溫，因此需要研究一種海上有桿泵采油井 底安全閥滿足實(shí)際需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)海上平臺三抽采油系統(tǒng)的安全，本發(fā)明提供一種海上有桿泵采油井底安全閥，可以實(shí)現(xiàn)有桿泵柱塞觸底試泵、安全可靠關(guān)閉井下泵的功能，是國內(nèi)外首次提出針對有桿泵封泵截流，維護(hù)油井安全的井底安全閥。

一種海上有桿泵采油井底安全閥，包括安全閥閥體(2)，閥芯組(3)，高強(qiáng)壓縮彈簧(4)，卡簧板(5)，游動閥端上接頭(1)，固定閥端下接頭(6)。安全閥閥體為中空筒體結(jié)構(gòu)，本體上有特殊設(shè)計(jì)的空間導(dǎo)槽，閥體中間有隔板，隔板上周向均布了流道孔，隔板上方設(shè)計(jì)有高強(qiáng)壓縮彈簧心軸，隔板下方安裝卡簧板；閥芯組分成三部分，有主板、導(dǎo)向軸和立柱，主板上周向均布流道孔，側(cè)面安裝導(dǎo)向軸，下側(cè)安裝立柱。

安全閥上下端接頭通過焊接方式與閥體整體封裝，采用螺紋與有桿泵連接。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、機(jī)械式安全閥，能適用井下惡劣環(huán)境，經(jīng)久耐用；

2、安全閥通過螺紋與有桿泵相連，安裝、更換、維修方便；

3、可封閉油、水、泥漿等介質(zhì)；

4、能夠觸底試泵，基于封閉井底有桿泵來維護(hù)油井安全。

附圖說明

圖1為海上有桿泵采油井底安全閥外觀圖；

圖2為海上有桿泵采油井底安全閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

(附圖2標(biāo)記：1-游動閥端上接頭，2-安全閥閥體，3-閥芯組，4-高強(qiáng)壓 縮彈簧，5-卡簧板，6-固定閥端下接頭)

圖3為海上有桿泵采油井底安全閥閥體結(jié)構(gòu)圖；

圖4為海上有桿泵采油井底安全閥閥芯組結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-4，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明：

結(jié)合附圖1-4，海上有桿泵采油井底安全閥，包括安全閥閥體(2)，閥芯組(3)，高強(qiáng)壓縮彈簧(4)，卡簧板(5)，游動閥端上接頭(1)，固定閥端下接頭(6)。首先將卡簧板(5)通過內(nèi)六角螺釘固定在安全閥閥體(1)隔板上，高強(qiáng)壓縮彈簧(4)安裝在安全閥閥體(1)的心軸上，將閥芯組(3)壓入安全閥閥體(1)的開口槽內(nèi)，套上游動閥端上接頭(1)，焊接封裝，最后套上固定閥端下接頭(6)焊接封裝。

結(jié)合附圖1-2，安全閥上下端接頭通過焊接方式與閥體整體封裝，采用螺紋連接方式與有桿泵連接。

結(jié)合附圖2-4，試泵時(shí)：有桿泵柱塞壓著閥芯組(3)沿著閥體(2)上的導(dǎo)槽下行，閥芯組(3)立柱接觸閥體(2)中間隔板停止，實(shí)現(xiàn)試泵觸底的目的。試泵結(jié)束后，有桿泵柱塞上提，閥芯組(2)在高強(qiáng)壓縮彈簧(4)的推動下，沿著閥體上的曲線導(dǎo)槽上行，至游動閥端接頭止動位停止(在上行過程中閥芯組在空間旋轉(zhuǎn)一定角度)，安全閥處于打開工作位置。

結(jié)合附圖2-4，封泵時(shí)：油井出現(xiàn)安全故障或封井撤離海上平臺，下放有桿泵柱塞，壓著閥芯組(3)沿著閥體(2)上左側(cè)導(dǎo)槽直線下行，閥芯組(3)上的立柱穿過閥體上的封板孔，進(jìn)入卡簧板(5)中，卡簧卡住立柱變徑槽，實(shí)現(xiàn)截流封泵的目的。

本發(fā)明的海上有桿泵井底安全閥的封泵需壓縮彈簧力不大于1000n，整體機(jī)械式結(jié)構(gòu)可耐高溫高壓、經(jīng)久耐用，能夠促進(jìn)海上有桿泵采油技術(shù)的推廣使用，實(shí)現(xiàn)井底安全封井、保護(hù)海上油井及海洋平臺的安全。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于海上機(jī)械采油領(lǐng)域，具體涉及一種海上有桿泵采油井底安全閥，可實(shí)現(xiàn)柱塞觸底試泵、快捷關(guān)井的功能，有效保護(hù)海上油井及海洋平臺的安全。試泵時(shí)：有桿泵柱塞壓著閥芯組3沿著閥體2上的導(dǎo)槽下行，閥芯組3立柱接觸閥體2中間隔板停止，實(shí)現(xiàn)試泵觸底的目的。試泵結(jié)束后，有桿泵柱塞上提，閥芯組2在高強(qiáng)壓縮彈簧4的推動下，沿著閥體上的曲線導(dǎo)槽上行，至游動閥端接頭止動位停止，安全閥處于打開工作位置。封泵時(shí)：油井出現(xiàn)安全故障或封井撤離海上平臺，下放有桿泵柱塞，壓著閥芯組3沿著閥體2上左側(cè)導(dǎo)槽直線下行，閥芯組3上的立柱穿過閥體上的封板孔，進(jìn)入卡簧板5中，卡簧卡住立柱變徑槽，實(shí)現(xiàn)截流封泵的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：余焱群;常宗瑜;綦耀光;薛鑫;王鄰睦;郭冀江
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.30
技術(shù)公布日：2017.07.07