一种井下安全阀的制作方法

本发明属于油田开发井下安全阀，特别是涉及一种井下安全阀，用于油气井完井，保障油气井安全生产。

背景技术：

1、井下安全阀是油田开发的重要工具之一，在海上油田、陆上高压油气井和天然气储气库井中广泛使用。随着油田开发向超深井进军，对安全阀的下深、耐温和耐压等性能要求越来越高。

2、很多井下安全阀的液控系统是柱塞液缸机构，如中国专利，申请号201821257667.x，申请日2018.08.06，专利名称“一种井下安全阀”，这类井下安全阀一般是柱塞通过带挂接头和活塞管接头与中心管固定连接。在试验中发现，在高压力下柱塞与中心管固定连接时可能会出现柱塞运动受阻问题，造成液控压力波动爬坡现象，液控压力波动过大，不符合api14a标准对液控系统压力波动的要求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，发明了一种井下安全阀，解决了目前井下安全阀存在的打开阀板液控压力波动过大的问题，能够满足高压深井的完井要求。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种井下安全阀，包括上接头、柱塞、液控接头、弹簧套、弹簧、中心管和环套，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，所述的柱塞下端连接推力接头，推力接头的下端面设球形凸起，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。

4、本发明还可以这样实现，一种井下安全阀，包括上接头、柱塞、液控接头、弹簧套、弹簧、中心管和环套，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，所述的柱塞下端连接推力接头，推力接头的下端面设沉孔二，球置于沉孔二中，球的直径大于沉孔二的深度；环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。

5、进一步地，所述的沉孔二中同轴连接球压帽；球压帽是环状，其内孔直径上部大于球直径且下部小于球直径；球置于球压帽的内孔中，球上下分别与沉孔二和沉孔一的底面相接触。更进一步地，所述的球压帽与沉孔二是螺纹连接或焊接。

6、可实现地，所述的环套的内孔中设环形凹槽，所述的中心管外周设环形台肩，所述的凹槽与台肩相凹凸配合，环套周向分为三段圆弧，用螺栓固定在中心管的台肩上。所述的环套和弹簧之间设置止推轴承。

7、与现有技术相比，本发明的优点在于：

8、1、包括柱塞、推力接头、球在内的柱塞总成下端采用了球面接触装配形式，柱塞在下行过程中能够适应力的变化而进行方向自动微调，克服了柱塞与中心管固定连接所带来的因为各种形位误差而产生的横向力，使打开阀板过程中的液压力更平稳。

9、2、环套和中心管下行过程中压缩弹簧，所装配的螺旋压缩弹簧在变短过程中在两端固定或摩擦力较大时会产生扭矩，所产生的扭矩主要作用在柱塞上，给柱塞一个横向力，也会影响液控系统的开阀压力。在弹簧和环套之间安装止推轴承，大大减小了弹簧偏转扭矩对液控系统的影响。

10、下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步描述。

技术特征：

1.一种井下安全阀，包括上接头(1)、柱塞(2)、液控接头(3)、弹簧套(11)、弹簧(10)、中心管(9)和环套(7)，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，其特征在于，所述的柱塞下端连接推力接头(6)，推力接头的下端面设球形凸起(61)，环套上端面设沉孔一(71)，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。

2.一种井下安全阀，包括上接头(1)、柱塞(2)、液控接头(3)、弹簧套(11)、弹簧(10)、中心管(9)和环套(7)，上接头、液控接头、弹簧套依次螺纹相连，中心管同轴套装在液控接头和弹簧套的内孔中，柱塞置于液控接头的侧壁轴向液缸中，环套套装在中心管外并与中心管相固定，环套位于柱塞以下，在弹簧套和中心管的环空中于环套以下设置弹簧，其特征在于，所述的柱塞下端连接推力接头(6)，推力接头的下端面设沉孔二(62)，球(63)置于沉孔二中，球的直径大于沉孔二的深度；环套上端面设沉孔一(71)，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入所述的沉孔一中。

3.根据权利要求2所述的一种井下安全阀，其特征在于，所述的沉孔二中同轴连接球压帽(64)；球压帽是环状，其内孔直径上部大于球直径且下部小于球直径；球置于球压帽的内孔中，球上下分别与沉孔二和沉孔一的底面相接触。

4.根据权利要求3所述的一种井下安全阀，其特征在于，所述的球压帽与沉孔二是螺纹连接或焊接。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种井下安全阀，其特征在于，所述的环套(7)的内孔中设环形凹槽(72)，所述的中心管外周设环形台肩(91)，所述的凹槽与台肩相凹凸配合，环套周向分为三段圆弧，用螺栓(73)固定在中心管的台肩上。

6.根据权利要求5所述的一种井下安全阀，其特征在于，所述的环套(7)和弹簧(10)之间设置止推轴承(8)。

技术总结
本发明涉及一种井下安全阀，用于油气井完井。本发明的柱塞下端连接推力接头，其下端面设球形凸起，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端插入沉孔一中。或者，推力接头的下端面设沉孔二，其中置球，环套上端面设沉孔一，沉孔一的底面是平面，推力接头的下端和球插入沉孔一中。进一步地，沉孔二中安装球压帽，其内孔直径上部大于球直径且下部小于球直径；球置于球压帽的内孔中。环套周向分为三段，用螺栓固定在中心管上。环套和弹簧之间设止推轴承。柱塞总成下端采用了球面接触，柱塞在下行过程中能够适应力的变化而进行方向自动微调，使打开阀板过程中的液压力更平稳。止推轴承减小了弹簧偏转扭矩对液控系统的影响。

技术研发人员：胡定清
受保护的技术使用者：胡定清
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15