大通径井下安全阀及其使用方法与流程

技术特征：
1.一种大通径井下安全阀，包括液压控制机构和阀板机构，其特征在于，所述的液压控制机构包括相套装的上接头(1)、活塞(3)、液缸套(4)和大弹簧(5)，活塞是一个具有一个内台阶和二个外台阶的圆筒体，且活塞上部内径大于活塞中部外径，液缸套内壁上部设扩径台阶，活塞上部置于上接头与液缸套所形成的环空中，在活塞上部内表面与上接头外表面之间设置内密封圈(2)，活塞中圆柱面下部和液缸套下部内表面之间设置外密封圈(6)，内密封圈的内径小于外密封圈的外径，于液缸套和活塞之间的环空中安装大弹簧(5)；上接头、下接头(11)与液缸套金属密封螺纹连接；阀板机构连接在液缸套下端且置于下接头的扩径腔中；阀板机构包括依次相连的阀座(7)、连接套(8)和阀板座(9)以及蝶阀总成，蝶阀总成包括阀板(10)、扭簧(23)、阀板轴(24)和扭力螺钉(25)，阀板和阀板座均设轴孔且阀板轴(24)穿过二者轴孔，阀板轴通过扭力螺钉与阀板相固定，在阀板座外周于轴孔两侧开设扭簧槽(131)，两个扭簧分别置于扭簧槽中，扭簧一端与阀板座相固定另一端与阀板轴相固定；阀板和阀座之间设密封面，所述的密封面是阀座筒体与去料圆柱体(31)的相贯面，密封面的轴向投影是圆形；阀板径向投影呈部分圆环形，部分圆环形的小径大于活塞下部圆柱面外径。2.根据权利要求1所述的一种大通径井下安全阀，其特征在于，所述的活塞(3)外部下圆柱面上镀黄铜，黄铜镀层的厚度为0.3～0.5mm，于活塞下端面硫化橡胶，橡胶厚度1～2mm。3.根据权利要求1所述的一种大通径井下安全阀，其特征在于，所述的阀板和阀座之间密封面的中线上各自设置相对的密封圈槽，在阀座上的密封圈槽中硫化密封圈(32)，密封圈高出所述的密封面的高度大于阀板上密封圈槽的深度。4.根据权利要求1所述的一种大通径井下安全阀，其特征在于，所述的阀板上于轴向高处设平衡阀(12)，阀芯孔(81)与阀板轴线平行，阀芯孔设置在阀板轴向投影面过中线靠近轴孔(71)的一侧，阀芯孔下端设内圆锥面与平衡阀芯(22)下部的外圆锥面相密封，板簧(21)一端固定在阀板上，另一端固定在平衡阀芯下端。5.根据权利要求4所述的一种大通径井下安全阀，其特征在于，所述的平衡阀芯于外圆锥面以上设倒t形内孔，平衡阀芯上端高出阀板上端3～5mm。6.根据权利要求1所述的一种大通径井下安全阀，其特征在于，所述的大弹簧和扭簧均为矩形截面弹簧。7.应用于权利要求1～6任一权利要求所述的一种大通径井下安全阀的使用方法，包括打开阀板液压力的计算方法，其打开阀板的液压力p1按下式计算：式中：p1－打开阀板的液压力；p2－井下安全阀阀板以下预计的最高压力；ρ
油
－安全阀控制系统液压油的密度；g－重力加速度；h－井下安全阀下入深度；
s2－平衡阀芯密封面积；p
沿程
－井下安全阀液压控制管线内液压油的沿程压力损失；p
井口
－井口油压；s1－井下安全阀活塞面积，按下式计算：s1＝π(d
2-d2)/4，其中，d为外密封圈外径，d为内密封圈内径；f
弹簧
－活塞下端压在平衡阀芯上端时大弹簧的推力；f
圈
－外密封圈与内密封圈的总摩擦力；ρ
液
－阀板以上油管内井液的平均密度。

技术总结
本发明涉及一种大通径井下安全阀及其使用方法，用于保证生产安全。安全阀包括控制机构和阀板机构，控制机构包括上接头、活塞、液缸套和大弹簧，在活塞与上接头之间设内密封圈，活塞中圆柱面下部和液缸套下部内表面之间设外密封圈；阀板机构连接在液缸套下端，包括阀座、阀板座以及蝶阀总成，阀板轴通过扭力螺钉与阀板相固定，在阀板座外周设扭簧槽，两个扭簧分别置于扭簧槽中；阀板和阀座之间设密封面，所述的密封面是阀座筒体与去料圆柱体的相贯面，密封面的轴向投影是圆形；阀板径向投影呈部分圆环形。其使用方法包括了最大下深计算方法。由于采用了圆筒与去料圆柱相贯所形成的密封面，提高了井下安全阀的内通径。提高了井下安全阀的内通径。提高了井下安全阀的内通径。


技术研发人员：潘叶信 吴金枝
受保护的技术使用者：惟其信石油机械（天津）有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/8/16