I produktionsprocessen av offshore olje- och gaskällor, för att förhindra utblåsning, är underjordiska säkerhetsventiler ofta anslutna till produktionsrörsträngen. När onormal vätska i borrhålet uppstår kan produktionsrörssträngens produktionskanal snabbt stängas genom markstyranordningen för att förhindra högtrycksvätska från att forsa ut från ytan.
1.1 Uppbyggnad av säkerhetsventil i borrhålet
Säkerhetsventilen i borrhålet är uppdelad i kolvrörelsedel, kraftfjäderdel, självbalanserande del och ventilplattasomkopplardel.
Kolvrörelsedelen består huvudsakligen av kolv- och vätskekontrollrörledning, denna del används huvudsakligen för att överföra trycket från markens hydrauliska system och trycka det centrala röret under inverkan av vätsketrycket; Kraftfjäderdelen innefattar huvudsakligen fjädern och mittröret, mittröret förkomprimerar fjädern, så att fjädern har en viss förspänning efter installation. När fjädern komprimerar mittröret måste mittröret fortsätta att komprimera fjädern, så kraftfjäderdelen bestämmer öppningstrycket för den underjordiska säkerhetsventilen, och den självbalanserande delen består huvudsakligen av stålkulan och självet -balanserande kropp. När det övre och nedre trycket på ventilplattan inte är lika, kan funktionen för balansen mellan det övre och undre trycket på ventilplattan lätt realiseras. Omkopplardelen av ventilplattan består huvudsakligen av ventilplattan, gummitätningar och ventilsätet, som är kärnan i den underjordiska säkerhetsventilen. Tätningsgraden på ventilplattan, gummitätningarna och ventilsätet bestämmer den underjordiska avgasventilens förmåga att hantera utblåsning och andra onormala situationer.
1.2 Arbetsprincip för underjordisk avgasventil
Öppning av säkerhetsventil i borrhålet: säkerhetsventilen i borrhålet sänks ner i brunnens designdjup tillsammans med slangen. Säkerhetsventilens sida är ansluten till vätskestyrledningen, som sträcker sig till marken och är förseglad med det automatiska tryckstyrsystemet på marken för att bilda en komplett uppsättning av säkerhetsventiloperativsystem i borrhålet. När brunnen fungerar normalt, leder yttryckskontrollsystemet trycket till kolvdelen av säkerhetsventilen i borrhålet genom den hydrauliska styrledningen. Kolven trycker på det centrala röret och fortsätter att komprimera fjädern. När trycket i den hydrauliska styrledningen stiger, trycker det centrala röret in kulan i den självbalanserande mekanismen för att balansera trycket över och under ventilplattan, och trycker slutligen på ventilplattan. Ytvätskekontrollsystemet hålls vid det inställda trycket för att hålla säkerhetsventilen nere i hålet öppen.
Stängning av säkerhetsventil i hålet: När trycket på vätska i hålet är onormalt är det nödvändigt att stänga av trycket i vätskekontrollledningen genom det hydrauliska systemet på marken. Under verkan av återhämtningskraften från fjädern på säkerhetsventilen i borrhålet kommer säkerhetsventilen att stänga ventilplattan omedelbart, så att produktionskanalen för produktionssträngen stängs brådskande, för att förverkliga den utblåsningsförebyggande funktionen hos säkerhetsventil.
2. Teknisk analys av underjordisk säkerhetsventil
(1) Den breda ytan på ventilsätet och ventilplattan, någon säkerhetsventilplatta runt den initiala tätningen med mindre hårdhet av gummi, trycket är litet, främst genom gummit och ventilsätets tätning, när trycket är stort, lita huvudsakligen på metall-till-metall-tätningen av ventilplattan och ventilsätet, för att säkerställa att ventilplattan även i miljön som innehåller mer föroreningar fortfarande effektivt kan tätas, samtidigt undviker den också problemet med dålig tätning och stabilitet på grund av den höga tryckskillnaden i processen för öppning och stängning.
(2) Anslutningen av ventilkroppsleden på den underjordiska säkerhetsventilen antar avancerad teknikgänga, som har den utmärkta prestandan med exakt positionering, hög hållfasthet och låg stress. Och användningen av ett dubbelt lager av fogar med olika stor diameter, sockeldelen bearbetas direkt i kroppen för att samarbeta med strukturen. När det gäller beläggning är den yttre ytan av mittröret och sätet på säkerhetsventilen i borrhålet belagd för att minska friktionen och förlänga livslängden. Beläggningen faller inte av i tuffa yttre miljöer, vilket förhindrar kemisk erosion och ansamling av smuts och säkerställer normal öppning och stängning av säkerhetsventilen i borrhålet. När den underjordiska säkerhetsventilen behöver öka trycket, måste styrsystemets kontrollventil öppnas automatiskt, tryckavlastningsventilen stänger i tid, magnetventilen ansluter rörledningen genom strömmen, styrsystemet enligt kraven i utgående hydraultryck, till den elektrifierade proportionella ventilen en inställd styrströmsignal, styr dess proportionella possessiv för att justera trycket för att driva pumpen för att bilda luftkällans tryckvärde, Eftersom förhållandet mellan den pneumatiska boosterpumpen är mycket fix, den pneumatiska boostern kolven kan reciprokera arbetet, vätsketrycket uteffekt, direkt nå det inställda kontrollvätsketrycket.
(3) Hålet på sidan av säkerhetsventilen i borrhålet har en självbalanserande design, och en liten fjäder används för att trycka på stålkulans struktur. Ytan på stålkulan måste vara polerad och slät, och den koniska tätningsytan inuti ventilsätet måste vara metalltätad med stålkulans yttre yta. Under öppningsprocessen för säkerhetsventilen i borrhålet trycker mittröret stålkulans yttre yta för att göra stålkulan fri från den koniska tätningsytan inuti ventilsätet. Öppna således balanskanalen nära ventilplattan, när det övre och nedre trycket på ventilplattan är balanserat, kommer mittröret lätt att trycka på ventilplattan. Tidigare, på grund av den stora diametern på säkerhetsventilens kolv, är friktionen mellan kolvtätningarna och de matchande delarna större. Å andra sidan, ibland samlas formationstrycket på kort sikt, vilket också gör det övre och nedre trycket på ventilplattan mycket olika, vilket leder till en mjuk rörelse av kolven under användningsprocessen, men också benägen att slitas och tryckavlastning av tätningarna. Ventilplattan och sätet för säkerhetsventilen använder den nyligen undersökta trepunktskontakten, vilket minskar slagkraften på kontaktytan, förhindrar att ventilplattan skadas på grund av vätskans påverkan, ökar kontakttiden mellan ventilen plattan och sitsen, så att vi kan använda den snabbare, effektivare och spara tid.
(4) I händelse av fel kan säkerhetsventilen i borrhålet kopplas in i det permanenta öppningsverktyget, som är låst i steget inuti säkerhetsventilen i borrhålet och hydrauliskt styrt av lagervätskekontrollledningen för att tvinga ventilplattan att öppnas, så att att återuppta produktionen och fördröja överarbetningstiden.
(5) Styrningen av trycket är mer intelligent. Säkerhetsventilen i borrhålet styr huvudsakligen oljetrycket genom den kombinerade styrningen av den pneumatiska boosterpumpen och den elektriska proportionella ventilen. Effektproportionalventilen i sig är ett styrsystem med sluten slinga. Tryckregleringsslingan använder PID-kontrollläge. Så länge PID-regulatorn används för justering, kan de specifika PID-justeringsparametrarna verifieras genom experiment.
