井下安全阀

安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 2、拆开上接头---露出流管及弹簧
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 2、拆开上接头---露出阀瓣上部
阀瓣上部
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 2、拆开上接头---流管及弹簧及杆式活塞
流 管 下 移 露 出 活 塞
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 3、流管及杆式活塞
液压
• 阀的关闭 由挡板承载地层压力 Hydraulic Control Line
P
Pressure
• 液压通过控制管线 作用在活塞 开启安全阀. 液压 ≥ 油压. + 开启压力. • 控制管线保持压力 Hydraulic 阀门开启，油气流出地面 Pressure to operate the valve
保护环境，防止油气喷出污染环境.
法律强制要求，许多国家要求油气井必须安装井下安全 阀.
• 海上油井、深井或超深井、天然气井、高产井和特 殊地理环境如泄洪区、地震高发区等，要求在距井 口下面100~200m（海上油井要求在海平面以下 100m左右）装有井下安全阀，以防井喷事故。 ——《现代完井工程》第三版 万仁溥 主编
安全阀可能出现的问题及解决措施
控管线打至足够压力，井下安全阀未打开 A)阀瓣下面的压力高于上面的压力导致不能打开： ①如果安全阀有自平衡装置，关闭采油树出口，将管线控制压力打够，观察油压，等 待油压自平衡至关井油压，重新打压开启安全阀，观察到平台期和开井可生产即可判定阀 已开。 ② 用泵车管内正推阀瓣直至打开井下安全阀（可观察到控制压力有突降10002000psi）； B) 由于结蜡导致阀瓣不能打开，管内注柴油或原油浸泡1-2天，然后控管线打 压打开井 下安全阀。 控管线打不起压力，安全阀未打开 A)控管线或接头有泄露： 1、更换接头或管线； 2、下锁定常开工具将安全阀锁定在常开状态生产； B) 安全阀活塞失去密封： 1、更换安全阀； 2、下锁定常开工具将安全阀锁定在常开状态生产。 井下安全阀关闭不严 A)阀瓣处有脏东西： 用清水或柴油正冲阀瓣处，将脏东西清洗干净； B) 阀瓣损坏： 1、更换安全阀； 2、将安全阀锁定在常开状态生产。
井下安全阀介绍
目
录
天然气事业部所用井下安全阀、控管线规格及型号
井下安全阀介绍
控制管线的基数参数和操作要点 井下安全阀配套接头介绍
一、各区域使用的井下安全阀及管线规格型号
区域名 称 规 格 NE 井下安全阀 781HXE28516-F NE 井下安全阀 781HXE23516-F NE 井下安全阀 781HXE28526-F SP 井下安全阀 78OO1497 材 质 S13Cr110/ INCOLOY925 S13Cr110/ INCOLOY925 压力等级 工作环境 H2S/CO2 /CL H2S/CO2 /CL CO2 H2S/ CO2 H2S/ CO2 油 管 备 注 配套管 线 1/4" 0.049" 316L 1/4" 0.049" 316L
关闭状态
照片中演示安全阀处于关闭 状态时各部件的位置
安全阀开关原理（NE安全阀为例）
照片中演示安全阀打开的过程，控制管线打压活塞 杆向下运动，推动流管顶开阀瓣，打开安全阀
安全阀打开演示（NE安全阀为例）
• 照片中演示为安全阀打开时内部各部件的相对位置
流管
活塞杆
控制管线打压打入液压油
安全阀的工作示意图
流 管 下 移 露 出 活 塞
拆卸安全阀------杆式活塞（NE安全阀为例）
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 安全阀活塞
活塞杆及活塞筒
拆卸安全阀-全拆开状态（阀瓣未拆，NE安全阀为例）
下接头
阀瓣
弹簧
流管
中间筒
活塞杆
上接头
阀瓣所对应位置
安全阀开关原理（NE安全阀为例）
开启位置
关闭位置
安全阀开关原理（NE安全阀为例）
三、控制管线的技术参数和操作要点
控制管线技术参数
区域名称 控管线规格型号 材 质 压力等级 与井下安全阀连接 方式 备注
1/4"×0.049"
牙 哈、 英买力
316L STAINLESS
17000Psi
HIF(50000Psi)
1/4"×0.049"
316L STAINLESS
17000Psi
HIF(50000Psi)
安全阀外观（NE安全阀为例）
安全阀管线连接接头（NE安全阀为例）
•安全阀连接管线接头为HIF接头
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 1、拆开下接头
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 1、拆开下接头----下接头内部
卸开下接头后看到安全阀阀瓣下部-关闭状态
安全阀拆卸过程（NE安全阀为例）
• 2、拆开上接头
最大控制压力图表
安 全 阀 控 制 管 线 控 制 压 力 （ 单 位
1000psi
）
油管油压（单位1000psi）
井下安全阀的维护操作推荐做法
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建议至少半年做一次井下开关试验 根据实际需要可以进行更加频繁的开关试验, 以减少碎屑, 使活动件操作正常 液控管线内液压油使用专业优质液压油，要求满足零下40℃工作条件。 当安全阀(完井管串)出井需要维修保养时,推荐: – 出井后立即用清水进行清洗 – 将安全阀内的水排干净 – 对安全阀试压 – 安全阀内注润滑油防止腐蚀 – 两次开关安全阀,确保液压油在阀内均匀 – 安装护丝 ，存放在干燥的环境中
备注 安全阀连接 管线 管线穿出采 气树 管线穿出 采气树 采气树针阀
牙 哈、英买力 1/4" 1/4" 7/16" 克 拉 1/4" 7/16" 迪 那、大 北 1/4"
安全阀连 接管线
采气树针阀 安全阀连 接管线 安全阀穿 出采气树
在各区域采气树截止阀出口使用的接头类型
1/4”NPT x ¼”Swagelok接头：用于1/4”控制管线穿越油管挂后锁定密封和采气树截止阀连接的接头。 分为可穿越式和止过式两种。（上图为不可穿越式）压力等级
注意：在工程技术资料手册中所给出的关闭压力是校验安全阀设备所得出 的实际最小值。依据关闭压力来计算安全阀的安放深度，控制线内流体的压 力梯度（对于液压油来说一般取 0.35 psi/ft），阀门安放的深度系数取 1.15~1.25。
安全阀开启压力计算
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保持打开压力的几个指标 最大保持打开压力 A) 油管压力在0和4000 Psi (27.58Mpa)之间 最大控制管线压力 = 安全阀额定工作压力 + 油管压力 B) 油管压力高于4000 Psi (27.58Mpa) 最大控制管线压力 = 安全阀额定工作压力 + 4000 Psi (27.58Mpa) 例如10K的NE安全阀的就是最大允许14000psi（但不推荐长期高于10000psi） 最小保持打开压力 控制管线压力=油管压力+打开压力 推荐的保持打开压力（长期开井生产期间使用） 推荐的控制管线压力=油管压力+打开压力+500 Psi (3.45Mpa) 开阀现象：在安全阀阀瓣上下无油压压差的前提下，手压泵地面打压至：井口油 压+ 打开压力，会观察到10下左右的平台期（打压压力不再长），继续打压压力 上涨，可判断阀已经打开。 • 备注：避免长时间采用最大控制管线压力保持安全阀开启！
1/4”NPT x ¼”Swagelok接头（可穿越式），用于油管挂穿越管线
管线连接使用的接头类型
¼”Swagelok双母接头：用于1/4”控制管线断点连接的接头。两端止过式。压力等级
厚壁管线连接采气树针阀时使用的接头
¼”Autoclave接头：用于1/4” x 0.065”控制管线穿越油管挂后与采气树截止阀连接的接头。压力等级20K。
克 拉
1/4"×0.049"
INC825
17000Psi
HIF(50000Psi)
迪 那、 大 北
1/4"×0.065"
INC825
25000Psi
HIF(50000Psi)
控制管线操作要点
1、对控制管线打压时，控管线压力不 要超过其额定工作压力。如果是开 关井下安全阀，控管线压力不要超 过前面推荐的公式允许压力； 2、需要对控管线进行弯曲时，弯曲角 度最好控制在90度以上。
四、井下安全阀配套接头介绍
区域名称
规 格 7/16" 1/4"
型 号 HIF NPT SwageLok AutoClave HIF AutoClave HIFra Baidu bibliotek AutoClave
压力等级 50000Psi 10000Psi 10000Psi 20000Psi 50000Psi 20000Psi 50000Psi 20000Psi
Subsurface Safety Valve OPEN CLOSED
Formation Pressure
• 管线泄压
阀关闭，进入安全保护状态. 安全保护状态
Formation Pressure acting on the back side of the piston
井下安全阀的最大安全关闭深度计算
迪那
14500Psi
3 1/2"
大北
SP 井下安全阀 78OO1788
15000Psi
3 1/2"
非自平 衡
二、井下安全阀介绍
什么是井下安全阀?
POW!
Subsurface Safety Valve
• 井下安全阀是一种在井口 出现重大故障时自动关井 防止井喷的装置
井下安全阀的作用?
保护生命！！！ 保护设备，防止生产受损失.
牙哈 英买 力
10000Psi
3 1/2"
自平衡
10000Psi
2 7/8"
自平衡
克拉
S13Cr110/ INCOLOY925
INCOLOY925/ INCONEL718 INCOLOY925/ INCONEL718
10000Psi
3 1/2"
自平衡 非自平 衡
1/4" 0.049" 825
1/4" 0.065" 825 1/4" 0.065" 825
¼” Autoclave接头：用于1/4” x 0.065”控制管线穿越油管挂后与采气树截止阀连接的接头。压力等级60K。
控制管线与安全阀连接的接头
NE安全阀控制管线连接
SP安全阀控制管线连接处
谢谢大家
计算安全阀下人的最大推荐深度主要与液压控制管线的压力有关，而与 油井压力没有关系，计算过程如下： 1. 从工程设计规范中找到所要安装的安全阀，得到关闭压力（CP） 例如（440PSI）。 2. 得到控制液体压力梯度（G）in psi/ft。 3. 选择要求的安全系数（SF）。 4. 按下面的公式计算最大关闭深度（MD）：