井下安全阀使用手册2012
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流动管
ƹᔍㇻԡѢㄦ⌕ࡼㅵП䯈ˈࠊㅵ㒓ࡴ ◆य़弹ৢ簧位⌕于ࡼ外ㅵ筒ϟ和鼠流ˈ动ᔍ管ㇻ之य़间㓽，˗控制ࠊ管ㅵ线㒓加⊘य़压ৢ后流动管
ᔍ下ㇻ移，ⱘ弹ᔍ簧压Փ缩⌕；ࡼ控ㅵ制Ϟ管鼠线ˈ泄݇压䯁后ᅝ弹ܼ簧䯔的DŽ弹力使流动管 ƹ上移⌕，ࡼ关ㅵ闭ԡ安Ѣ全ᅝ阀ܼ。䯔ݙ䚼ˈࠊㅵ㒓ࡴय़ৢ⌏
าࡼ⌕ࡼㅵϟ鼠ˈᓔ䯔⪷ˈᓔਃᅝܼ䯔ˈ ◆流⌕动管ࡼ位ㅵ于ϟ安䚼全阀ℶ内ᆚ部ᇕ，ᔶ控៤制ᇍ管䯔线⪷加䱨压行后ֱ活ᡸ塞˗推动流动
1
井下安全阀 使用手册
哈里伯顿油管回收式井下安全阀是一种活瓣式安全阀，用 于在地面以下关井，是一种常闭阀。这种阀由液压控制压力打 开，在液压控制管线压力关闭前一直保持在打开状态，液压控 制压力通过控制管线从一个较远的地点传递压力操作该阀。
NE 安全阀是一种自平衡式安全阀，在阀瓣上下形成压差 的情况下，可以通过自带的平衡系统实现压力平衡，目前的 NE 井下安全阀压力级别为 10000psi。
◆ƹNNEE井ѩ下ϟ安ᅝ全ܼ阀䯔的ⱘ连䖲接口ষ位ԡ于Ѣ上Ϟ接头，༈用ˈ于⫼安Ѣ全阀与控 ᅝ制ܼ管䯔线Ϣ的连ࠊ接，ㅵ以㒓建ⱘ立䖲控制ˈҹ管ᓎ线和ゟ活塞ࠊ筒ㅵ的㒓流通通道。
⌏าㄦⱘ⌕䗮䗮䘧DŽ
6
6
◎井下安全阀主要部件及特点◎
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——弹簧、流动管 NE ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüüᔍㇻǃ⌕ࡼㅵ
◆ᬙ井䱰下ᯊ安ৃ全ҹ阀ᅲ⦄是ѩ一ϟ种݇在ѩ井ⱘ口㺙出㕂现˗重大 ƹѩ故ϟ障ᅝ时ܼ可䯔以ᰃ实ᅠ现ѩ井ㅵ下᷅ⱘ关ϔ井䚼的ߚ装ˈ置；
ᅠѩㅵ᷅ϔ䍋ܹѩ˗ ƹ◆ѩ井ϟ下ᅝ安ܼ䯔全Џ阀㽕是ᑨ完⫼井Ѣ管催柱ѻ的ǃ催一य़部ҹ分，
ঞ和催完䝌井ᗻ管⊍柱⇨一ѩ起DŽ入井 ；
◆井下安全1阀主要应用于高产、高压
以及高酸性油气井。
ⱘ⌏ⱘ属า⌏密ᴚา封Ңᴚ件⌏ Ң；⌏图า示าㄦ演ㄦপ示পߎ了ߎ9ⱘⱘN䖛 E䖛安 全DŽDŽ阀的活塞杆从活塞筒取
出的过程。
99
9
井下安全阀 使用手册 ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——阀瓣
NE ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䯔⪷
ƹⳳℷⱘ䞥ሲᇍ䞥ሲ䯔⪷ᆚᇕ⧗⢊䯔⪷ᦤկ ◆㡃真ད正ⱘ的金䞥属ሲ对ᇍ金䞥属ሲ阀䴶瓣ᆚ密ᇕ封ˈ球ৃ状䴴阀瓣ᗻ提ᕜ供催良˗好的金属对
出ƹ现N问E ᅝ题ܼ时䯔可ⱘ以进㞾行ᑇ后㸵续㒧操ᵘ作；䗮䘧ջ䚼ˈ䆒䅵 ◆ NⱘE㒘安ড়全ᓣ阀ᔍ的ㇻ自平⫼衡ᴎ结ᵘ构ֱ在䆕通њ道ᆚ侧部ᇕ，᠔设䳔计㽕的ⱘ组合式弹
簧᳝作ᬜ用ⱘ机ᬃ构ᣕ保证ˈ了Ң密㗠封ᅲ所⦄需催要य़的䞥有ሲ效ᆚ的支ᇕ持DŽ力ջ，从而实 现䚼高㞾压ᑇ金㸵属ᴎ密ᵘ封ᦤ。侧կ部䕗自平ⱘ衡ᑇ机㸵构䗮提䘧供ˈ较Փ大ᕫ的ᅝ平衡通道， 使ܼ得䯔安全ⷁ阀ᯊ在䯈短ݙ时䖒间ࠄ内ᑇ达㸵到ˈ平ৠ衡ᯊ，⌕同ㅵ时流管㾺接ᅝ触安全阀 阀ܼ瓣䯔之䯔前⪷就П实ࠡ现ህ自ᅲ平⦄衡㞾过ᑇ程㸵。䖛˗
8 8
活塞筒
ƹNE ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ 2 㒘ࡼᗕᆚᇕӊϔ
ƹNƹE㒘ᅝ N䞥Eܼሲᅝ䯔ᇍܼⱘ 䞥䯔ሲⱘ⌏ᆚ⌏าᇕาӊ᳝˗᳝22㒘 冫㒘ⓨࡼ冫ᗕᗕњᆚᆚᇕNᇕEӊӊ ᅝܼϔ䯔ϔ
㒘◆䞥㒘Nⱘሲ䞥E⌏ᇍ安ሲา䞥 全ᇍᴚ阀ሲ 䞥Ң的ሲᆚ⌏活ᆚᇕา塞ᇕӊ ㄦ具ӊপ˗有˗ߎ2ⱘ组冫冫䖛动ⓨ ⓨ态冫冫DŽ密њњ封N件NEE和ᅝᅝ一ܼ组ܼ䯔金䯔属对金
11
11
井下安全阀 使用手册
NE安全阀组成部件——控制管线
控制管线
保护器 控制管线 安全阀
控制管线及配套接头
◆控制管线用于建立井下安全阀和地面控制系统的流通通 道，随井下安全阀和管柱同时入井并穿出地面 ；
◆控制管线保护器将管线固定在油管节箍的位置，防止起 下管柱过程磕碰管线。
12
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
效降低了阀体外径。18
18
◎井下安全阀主要部件及特点◎
SP安全阀组成部件——锁定机构、控制管线
锁定常开工 具坐落位置
锁心坐落位置
控制管线
保护器 控制管线 安全阀
◆安全阀内部的锁定机构可以坐入相应的锁芯，在安全 阀出现问题时可以进行后续操作 ；
◆控制管线用于建立井下安全阀和地面控制系统的通道， 随井下安全阀和管柱同时入井并穿出地面 ；
ƹ⧗䴶ⱘ䯔ᵓᦤկध䍞ⱘ䞥ሲᇍ䞥ሲⱘᆚᇕ˗ 䯔◆ᑻ球Ϣ面的䯔阀ᵓ板ⱘ提㗺供ড়卓, 越ᦤ的կ金ৃ属ᡁ对ࡼ金ⱘ属䞥的ሲ密ᇍ封䞥；ሲ阀座与阀板 ⱘᆚ的ᇕ耦合˗ᑩ, 提䚼供可ℶ扭ᆚ动ᇕ的ֱ金䆕属݇对䯁金⢊属ᗕ的ϟ密ᅠ封ܼ；㹿底部截止密 䱨行封˗保证关闭状态下完全被隔离 ； ◆弧形的阀瓣设计，在同等内径情况下比常规阀瓣设计有
ƹSP ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ࡼᗕᆚᇕᗻ㛑ˈ⫼Ѣ ◆SPࡼ安⌕全ࡼ阀ㅵ的ⱘ活鼠塞ࡼ具˗有SP动ᅝ态ܼ密䯔封䞛性⫼能ᴚ，ᓣ用⌏于า推ˈ动流动管
᳝的ᬜ移动䰡Ԣ；SњPᆚ安ᇕ全䴶阀鳥采ˈ用ᦤ杆催式њ活ᆚ塞ᇕ，ৃ有䴴效ᗻ降˗低S了P 密封面 ᅝ积，ܼ提䯔高ⱘ了⌏密า封᮴可ᔍ靠ᗻ性ᆚ；ᇕSˈPᦤ安催全њ阀⌏的า活ⱘ塞Փ无⫼弹性密封， ᇓ提高ੑ了DŽ活塞的使用寿命。
劣环境下的测试。
10
10
◎井下安全阀主要部件及特点◎
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——锁定机构、自平衡装置 1( ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䫕ᅮᴎᵘǃ㞾ᑇ㸵㺙㕂
锁定位置
自平衡钢球
弹簧 传压通道
ƹᅝܼ䯔ݙ䚼ⱘ䫕ᅮതܹᴎᵘৃҹⳌᑨⱘ䫕 ◆㢃安ˈ全阀内ᅝ部ܼ的䯔锁ߎ定⦄坐䯂入乬机ᯊ构ৃ可ҹ以䖯相㸠应ৢ的㓁锁᪡芯，˗在安全阀
前言
井下安全阀是一种提供井下关井的安全设备，在 井口出现紧急情况下可以实现远程井下关井，为油气 井的安全生产提供有力保障。
塔里木油田自 90 年代中期就在完井时使用井下 安全阀，哈里伯顿生产的井下安全阀在塔里木油田得 到了广泛的应用，因此本手册以哈里伯顿的 SP 和 NE 型安全阀为例介绍安全阀的结构、原理、安装、使用 及操作，制定本手册的目的是为了让管理和现场使用 人员进一步了解井下安全阀，规避使用过程可能出现 的不合理操作，延长井下安全阀使用寿命。
活塞杆
活塞拆卸过程
◆ NEƹ安NE全ᅝ阀ܼ的䯔活ⱘ塞⌏具า有动᳝态ࡼ密ᗕ封ᆚ性能ᇕ，ᗻ用㛑于ˈ推⫼动流动管 的Ѣ移动ࡼ；⌕NEࡼ安ㅵ全ⱘ阀鼠采ࡼ用˗杆N式E 活ᅝ塞ܼ，䯔有䞛效⫼降ᴚ低ᓣ了密封面 积⌏，า提ˈ高᳝了ᬜ密䰡封Ԣ可њ靠ᆚ性ᇕ；N䴶E鳥安ˈ全ᦤ阀催的њ活ᆚ塞ᇕ无ৃ弹性密封， 提䴴高ᗻ了˗活N塞E的ᅝ使ܼ用䯔寿ⱘ命⌏。า᮴ᔍᗻᆚᇕˈᦤ催 њ⌏าⱘՓ⫼ᇓੑDŽ
金ƹ属䯔面⪷密封䯔，ᑻ可ⷨ靠⺼性很ৢ高៤Ў；ϔᇍϔᆚᇕᭈԧ, ◆阀瓣᳝和ᵕ阀催座ⱘ研䞥磨ሲ后ᆚ成ᇕ为一ᗻ对㛑一˗密封整体 , 具有极高的金
属ƹ密封ߎ性ⷖ能⦃；๗Ё⌟خ䆩䍙䖛 API Class 2 㑻ˈ ◆在䖥出20砂环ᙊ境ࡷ中⦃做测๗试ϟ超ⱘ过⌟A䆩PDŽI Class 2 级，近 20 次恶
NE
NE安全阀示意图与实物对比 ᅝܼ䯔冫ᛣϢᅲ⠽ᇍ↨
控制管线接口
Baidu Nhomakorabea
活塞
流管 阀瓣 下接头
ᢚौ拆ৢ卸ⱘ后N的ENᅝEܼ安全䯔阀㒧结ᵘ构冫示ᛣ意图
下接头 阀瓣 弹簧 流动管 中间筒 活塞杆 上接头
阀瓣所对应的位置
5 5
井下安全阀 使用手册
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE NᅝEܼ安䯔全阀控ࠊ制ㅵ管㒓线䖲连接໘处
SP 安全阀是一种非自平衡式安全阀，是一种性能更为优 越的安全阀，在阀瓣上下形成压差的情况下，必须通过外部 力量实现压力平衡，目前的 SP 井下安全阀压力级别可以达到 14500psi 及以上。
拉页3
2
拉页4
◎井下安全阀主要部件及特点◎
三、ϝǃ井ѩϟ下ᅝ安ܼ䯔全Џ阀㽕䚼主ӊঞ要⡍部⚍ 件及特点
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
◎井下安全阀及控制系统介绍◎
一、ϔ井ǃ下ѩϔǃϟ安ѩᅝ全ϟᅝܼ阀ܼ䯔䯔及ঞঞ控ࠊ制㋏ࠊ㒳系ҟ㋏㒡统㒳介ҟ绍㒡
控制管线穿越处 控制管线 井下安全阀
地面控制系统
ƹѩϟᅝܼ㋏㒳⬅ᅝܼ䯔ǃࠊㅵ㒓 ◆ഄ井䴶下安ࠊ全㋏㒳系㒘统៤由˗安全阀、控制管线
ƹѩ和ϟ地ᅝ面ܼ控䯔制ᰃ系ϔ统辵组成ѩষ；ߎ⦄䞡
SP ᅝSPܼ安䯔全冫阀ᛣ示意Ϣ图ᅲ与实⠽物ᇍ对↨比
活塞
弹簧 流管 阀瓣
13 13
井下安全阀 使用手册 ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP ᅝܼ䯔ࠊㅵ㒓䖲໘ SP安全阀控制管线连接处
安全阀与控制管线连接处
ƹSP ѩϟᅝܼ䯔ⱘ䖲ষԡѢϞ༈ˈ⫼Ѣ ᅝܼ䯔Ϣࠊㅵ㒓ⱘ䖲ˈҹᓎゟࠊㅵ㒓 ◆ SP 井下安全阀的连接口位于上接头，用于安全阀与控 ⌏าㄦⱘ⌕䗮䗮䘧DŽ 制管线的连接，以建立控制管线和活塞筒的流通通道。
井下安全阀使用手册
塔里木油田公司
《塔里木油田安全阀使用手册》编委会
主 任：张福祥 副主任：李志国 彭建新 编写人员：（按照姓氏笔画排列） 马红英 牛国强 王小永 王朝辉 朱进府 李元斌 李 超 李 强 何银达 吴云才 张雪松 杨向同 杨绍龙 季晓红 周理志 钟家维 秦世勇 高文祥 贾斯博 黄世财 黄 贺 游瑞红 路 尧
16
16
ƹSP ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ 2 㒘ࡼᗕᆚᇕӊ 2 ◆㒘SP䞥安ሲ全ᇍ阀䞥的ሲ活ᆚ塞ᇕ具ӊ有DŽ2 组动态密封件和 2 组金属对金
属密封件。
17
17
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍ 井下安全阀 使用手册
SP ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䯔⪷ SP安全阀组成部件——阀瓣
常规阀瓣 流动管
弧形阀瓣 减小阀瓣 隔离空间 减小外 筒外径
14
14
◎井下安全阀主要部件及特点◎
SP安全阀组成部件——弹簧、流动管
弹簧 流管
流管清洗孔
◆弹簧位于外筒和流动管之间，控制管线加压后流动管下 移，弹簧压缩 ；控制管线泄压后弹簧的弹力使流动管上 移，关闭安全阀。
◆流动管位于安全阀内部，控制管线加压后活塞推动流动 管下移，推开阀瓣，开启安全阀，流动管下部截止密封 形成对阀瓣隔离保护 ；控制管线泄压后弹簧的弹力释放 使流动管上移，关闭安全阀。
管下移ࠊ，ㅵ推㒓开⊘阀य़瓣ৢ，ᔍ开ㇻ启ⱘ安ᔍ全阀䞞，ᬒ流Փ动⌕管ࡼ下ㅵ部截止密封 形成对阀瓣隔离保护 ；控制管线泄压后弹簧的弹力释放
Ϟ鼠ˈ݇䯁ᅝܼ䯔DŽ 使流动管上移，关闭安全阀。
7 7
井下安全阀 使用手册
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE ᅝNEܼ安䯔全㒘阀៤组䚼成ӊ部ü件—ü—⌏活า塞
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍ ϝǃϝѩǃϟѩᅝ ϟᅝܼܼ䯔䯔ЏЏ㽕㽕䚼䚼ӊӊঞ ঞ⡍⡍⚍⚍
NENᅝ NEEᅝܼ NᅝEܼ䯔 安ܼ䯔全㒘 䯔㒘阀㒘៤៤组៤䚼䚼成䚼ӊӊ部ӊü ü件üü—üü—⌏⌏⌏活าา า塞
上Ϟ部䚼䞥金ሲᇍ属䞥ሲ对ᆚᇕ金属密封
ϞϞ䚼䚼 䞥ሲ䞥ᇍሲ䞥ᇍሲ䞥ᆚሲᇕᆚᇕ
两组上下方向的非弹
ϸ㒘Ϟϟᮍⱘ䴲ᔍᗻࡼᗕᆚᇕ
性动态密封 ϸϸ㒘㒘ϞϞ ϟᮍ ϟᮍⱘ䴲ⱘᔍ䴲ᗻᔍࡼᗻ ᗕࡼ ᆚᇕᗕᆚᇕ
◆控制管线保护器将管线固定在油管节箍的位置，防止 起下管柱过程磕碰管线。
19
井下安全阀 使用手册 ಯǃѩϟᅝܼ䯔Ꮉॳ⧚ঞ䖛ⓨ冫
四、井下安全阀工作原理及过程演示 ಯǃѩϟᅝܼ䯔Ꮉॳ⧚ঞ䖛ⓨ冫
本手册编制过程中得到哈里伯顿和新疆华油油气 工程有限公司的大力协助。
目 录
井下安全阀及控制系统介绍............................ 1 井下安全阀结构.............................................. 3 井下安全阀主要部件及特点............................ 5 井下安全阀工作原理及过程演示................... 20 井下安全阀现场安装程序............................. 25 井下安全阀现场回收程序............................. 30 井下安全阀的现场使用、维护...................... 33 井下安全阀的工房维护、保养...................... 38 常见问题及解决办法..................................... 40 塔里木常用安全阀及配套接头...................... 42
15
井下安全阀 使ϝ用ǃ手ѩ册ϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP
ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü⌏า SP安全阀组成部件——活塞
活塞 流动管
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP安全阀组成部件——活塞 SP ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü⌏า
SP安全阀活塞及活塞杆
上部金 属密封
非弹性动 态密封 下部金 属密封
ƹᔍㇻԡѢㄦ⌕ࡼㅵП䯈ˈࠊㅵ㒓ࡴ ◆य़弹ৢ簧位⌕于ࡼ外ㅵ筒ϟ和鼠流ˈ动ᔍ管ㇻ之य़间㓽，˗控制ࠊ管ㅵ线㒓加⊘य़压ৢ后流动管
ᔍ下ㇻ移，ⱘ弹ᔍ簧压Փ缩⌕；ࡼ控ㅵ制Ϟ管鼠线ˈ泄݇压䯁后ᅝ弹ܼ簧䯔的DŽ弹力使流动管 ƹ上移⌕，ࡼ关ㅵ闭ԡ安Ѣ全ᅝ阀ܼ。䯔ݙ䚼ˈࠊㅵ㒓ࡴय़ৢ⌏
าࡼ⌕ࡼㅵϟ鼠ˈᓔ䯔⪷ˈᓔਃᅝܼ䯔ˈ ◆流⌕动管ࡼ位ㅵ于ϟ安䚼全阀ℶ内ᆚ部ᇕ，ᔶ控៤制ᇍ管䯔线⪷加䱨压行后ֱ活ᡸ塞˗推动流动
1
井下安全阀 使用手册
哈里伯顿油管回收式井下安全阀是一种活瓣式安全阀，用 于在地面以下关井，是一种常闭阀。这种阀由液压控制压力打 开，在液压控制管线压力关闭前一直保持在打开状态，液压控 制压力通过控制管线从一个较远的地点传递压力操作该阀。
NE 安全阀是一种自平衡式安全阀，在阀瓣上下形成压差 的情况下，可以通过自带的平衡系统实现压力平衡，目前的 NE 井下安全阀压力级别为 10000psi。
◆ƹNNEE井ѩ下ϟ安ᅝ全ܼ阀䯔的ⱘ连䖲接口ষ位ԡ于Ѣ上Ϟ接头，༈用ˈ于⫼安Ѣ全阀与控 ᅝ制ܼ管䯔线Ϣ的连ࠊ接，ㅵ以㒓建ⱘ立䖲控制ˈҹ管ᓎ线和ゟ活塞ࠊ筒ㅵ的㒓流通通道。
⌏าㄦⱘ⌕䗮䗮䘧DŽ
6
6
◎井下安全阀主要部件及特点◎
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——弹簧、流动管 NE ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüüᔍㇻǃ⌕ࡼㅵ
◆ᬙ井䱰下ᯊ安ৃ全ҹ阀ᅲ⦄是ѩ一ϟ种݇在ѩ井ⱘ口㺙出㕂现˗重大 ƹѩ故ϟ障ᅝ时ܼ可䯔以ᰃ实ᅠ现ѩ井ㅵ下᷅ⱘ关ϔ井䚼的ߚ装ˈ置；
ᅠѩㅵ᷅ϔ䍋ܹѩ˗ ƹ◆ѩ井ϟ下ᅝ安ܼ䯔全Џ阀㽕是ᑨ完⫼井Ѣ管催柱ѻ的ǃ催一य़部ҹ分，
ঞ和催完䝌井ᗻ管⊍柱⇨一ѩ起DŽ入井 ；
◆井下安全1阀主要应用于高产、高压
以及高酸性油气井。
ⱘ⌏ⱘ属า⌏密ᴚา封Ңᴚ件⌏ Ң；⌏图า示าㄦ演ㄦপ示পߎ了ߎ9ⱘⱘN䖛 E䖛安 全DŽDŽ阀的活塞杆从活塞筒取
出的过程。
99
9
井下安全阀 使用手册 ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——阀瓣
NE ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䯔⪷
ƹⳳℷⱘ䞥ሲᇍ䞥ሲ䯔⪷ᆚᇕ⧗⢊䯔⪷ᦤկ ◆㡃真ད正ⱘ的金䞥属ሲ对ᇍ金䞥属ሲ阀䴶瓣ᆚ密ᇕ封ˈ球ৃ状䴴阀瓣ᗻ提ᕜ供催良˗好的金属对
出ƹ现N问E ᅝ题ܼ时䯔可ⱘ以进㞾行ᑇ后㸵续㒧操ᵘ作；䗮䘧ջ䚼ˈ䆒䅵 ◆ NⱘE㒘安ড়全ᓣ阀ᔍ的ㇻ自平⫼衡ᴎ结ᵘ构ֱ在䆕通њ道ᆚ侧部ᇕ，᠔设䳔计㽕的ⱘ组合式弹
簧᳝作ᬜ用ⱘ机ᬃ构ᣕ保证ˈ了Ң密㗠封ᅲ所⦄需催要य़的䞥有ሲ效ᆚ的支ᇕ持DŽ力ջ，从而实 现䚼高㞾压ᑇ金㸵属ᴎ密ᵘ封ᦤ。侧կ部䕗自平ⱘ衡ᑇ机㸵构䗮提䘧供ˈ较Փ大ᕫ的ᅝ平衡通道， 使ܼ得䯔安全ⷁ阀ᯊ在䯈短ݙ时䖒间ࠄ内ᑇ达㸵到ˈ平ৠ衡ᯊ，⌕同ㅵ时流管㾺接ᅝ触安全阀 阀ܼ瓣䯔之䯔前⪷就П实ࠡ现ህ自ᅲ平⦄衡㞾过ᑇ程㸵。䖛˗
8 8
活塞筒
ƹNE ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ 2 㒘ࡼᗕᆚᇕӊϔ
ƹNƹE㒘ᅝ N䞥Eܼሲᅝ䯔ᇍܼⱘ 䞥䯔ሲⱘ⌏ᆚ⌏าᇕาӊ᳝˗᳝22㒘 冫㒘ⓨࡼ冫ᗕᗕњᆚᆚᇕNᇕEӊӊ ᅝܼϔ䯔ϔ
㒘◆䞥㒘Nⱘሲ䞥E⌏ᇍ安ሲา䞥 全ᇍᴚ阀ሲ 䞥Ң的ሲᆚ⌏活ᆚᇕา塞ᇕӊ ㄦ具ӊপ˗有˗ߎ2ⱘ组冫冫䖛动ⓨ ⓨ态冫冫DŽ密њњ封N件NEE和ᅝᅝ一ܼ组ܼ䯔金䯔属对金
11
11
井下安全阀 使用手册
NE安全阀组成部件——控制管线
控制管线
保护器 控制管线 安全阀
控制管线及配套接头
◆控制管线用于建立井下安全阀和地面控制系统的流通通 道，随井下安全阀和管柱同时入井并穿出地面 ；
◆控制管线保护器将管线固定在油管节箍的位置，防止起 下管柱过程磕碰管线。
12
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
效降低了阀体外径。18
18
◎井下安全阀主要部件及特点◎
SP安全阀组成部件——锁定机构、控制管线
锁定常开工 具坐落位置
锁心坐落位置
控制管线
保护器 控制管线 安全阀
◆安全阀内部的锁定机构可以坐入相应的锁芯，在安全 阀出现问题时可以进行后续操作 ；
◆控制管线用于建立井下安全阀和地面控制系统的通道， 随井下安全阀和管柱同时入井并穿出地面 ；
ƹ⧗䴶ⱘ䯔ᵓᦤկध䍞ⱘ䞥ሲᇍ䞥ሲⱘᆚᇕ˗ 䯔◆ᑻ球Ϣ面的䯔阀ᵓ板ⱘ提㗺供ড়卓, 越ᦤ的կ金ৃ属ᡁ对ࡼ金ⱘ属䞥的ሲ密ᇍ封䞥；ሲ阀座与阀板 ⱘᆚ的ᇕ耦合˗ᑩ, 提䚼供可ℶ扭ᆚ动ᇕ的ֱ金䆕属݇对䯁金⢊属ᗕ的ϟ密ᅠ封ܼ；㹿底部截止密 䱨行封˗保证关闭状态下完全被隔离 ； ◆弧形的阀瓣设计，在同等内径情况下比常规阀瓣设计有
ƹSP ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ࡼᗕᆚᇕᗻ㛑ˈ⫼Ѣ ◆SPࡼ安⌕全ࡼ阀ㅵ的ⱘ活鼠塞ࡼ具˗有SP动ᅝ态ܼ密䯔封䞛性⫼能ᴚ，ᓣ用⌏于า推ˈ动流动管
᳝的ᬜ移动䰡Ԣ；SњPᆚ安ᇕ全䴶阀鳥采ˈ用ᦤ杆催式њ活ᆚ塞ᇕ，ৃ有䴴效ᗻ降˗低S了P 密封面 ᅝ积，ܼ提䯔高ⱘ了⌏密า封᮴可ᔍ靠ᗻ性ᆚ；ᇕSˈPᦤ安催全њ阀⌏的า活ⱘ塞Փ无⫼弹性密封， ᇓ提高ੑ了DŽ活塞的使用寿命。
劣环境下的测试。
10
10
◎井下安全阀主要部件及特点◎
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE安全阀组成部件——锁定机构、自平衡装置 1( ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䫕ᅮᴎᵘǃ㞾ᑇ㸵㺙㕂
锁定位置
自平衡钢球
弹簧 传压通道
ƹᅝܼ䯔ݙ䚼ⱘ䫕ᅮതܹᴎᵘৃҹⳌᑨⱘ䫕 ◆㢃安ˈ全阀内ᅝ部ܼ的䯔锁ߎ定⦄坐䯂入乬机ᯊ构ৃ可ҹ以䖯相㸠应ৢ的㓁锁᪡芯，˗在安全阀
前言
井下安全阀是一种提供井下关井的安全设备，在 井口出现紧急情况下可以实现远程井下关井，为油气 井的安全生产提供有力保障。
塔里木油田自 90 年代中期就在完井时使用井下 安全阀，哈里伯顿生产的井下安全阀在塔里木油田得 到了广泛的应用，因此本手册以哈里伯顿的 SP 和 NE 型安全阀为例介绍安全阀的结构、原理、安装、使用 及操作，制定本手册的目的是为了让管理和现场使用 人员进一步了解井下安全阀，规避使用过程可能出现 的不合理操作，延长井下安全阀使用寿命。
活塞杆
活塞拆卸过程
◆ NEƹ安NE全ᅝ阀ܼ的䯔活ⱘ塞⌏具า有动᳝态ࡼ密ᗕ封ᆚ性能ᇕ，ᗻ用㛑于ˈ推⫼动流动管 的Ѣ移动ࡼ；⌕NEࡼ安ㅵ全ⱘ阀鼠采ࡼ用˗杆N式E 活ᅝ塞ܼ，䯔有䞛效⫼降ᴚ低ᓣ了密封面 积⌏，า提ˈ高᳝了ᬜ密䰡封Ԣ可њ靠ᆚ性ᇕ；N䴶E鳥安ˈ全ᦤ阀催的њ活ᆚ塞ᇕ无ৃ弹性密封， 提䴴高ᗻ了˗活N塞E的ᅝ使ܼ用䯔寿ⱘ命⌏。า᮴ᔍᗻᆚᇕˈᦤ催 њ⌏าⱘՓ⫼ᇓੑDŽ
金ƹ属䯔面⪷密封䯔，ᑻ可ⷨ靠⺼性很ৢ高៤Ў；ϔᇍϔᆚᇕᭈԧ, ◆阀瓣᳝和ᵕ阀催座ⱘ研䞥磨ሲ后ᆚ成ᇕ为一ᗻ对㛑一˗密封整体 , 具有极高的金
属ƹ密封ߎ性ⷖ能⦃；๗Ё⌟خ䆩䍙䖛 API Class 2 㑻ˈ ◆在䖥出20砂环ᙊ境ࡷ中⦃做测๗试ϟ超ⱘ过⌟A䆩PDŽI Class 2 级，近 20 次恶
NE
NE安全阀示意图与实物对比 ᅝܼ䯔冫ᛣϢᅲ⠽ᇍ↨
控制管线接口
Baidu Nhomakorabea
活塞
流管 阀瓣 下接头
ᢚौ拆ৢ卸ⱘ后N的ENᅝEܼ安全䯔阀㒧结ᵘ构冫示ᛣ意图
下接头 阀瓣 弹簧 流动管 中间筒 活塞杆 上接头
阀瓣所对应的位置
5 5
井下安全阀 使用手册
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE NᅝEܼ安䯔全阀控ࠊ制ㅵ管㒓线䖲连接໘处
SP 安全阀是一种非自平衡式安全阀，是一种性能更为优 越的安全阀，在阀瓣上下形成压差的情况下，必须通过外部 力量实现压力平衡，目前的 SP 井下安全阀压力级别可以达到 14500psi 及以上。
拉页3
2
拉页4
◎井下安全阀主要部件及特点◎
三、ϝǃ井ѩϟ下ᅝ安ܼ䯔全Џ阀㽕䚼主ӊঞ要⡍部⚍ 件及特点
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
◎井下安全阀及控制系统介绍◎
一、ϔ井ǃ下ѩϔǃϟ安ѩᅝ全ϟᅝܼ阀ܼ䯔䯔及ঞঞ控ࠊ制㋏ࠊ㒳系ҟ㋏㒡统㒳介ҟ绍㒡
控制管线穿越处 控制管线 井下安全阀
地面控制系统
ƹѩϟᅝܼ㋏㒳⬅ᅝܼ䯔ǃࠊㅵ㒓 ◆ഄ井䴶下安ࠊ全㋏㒳系㒘统៤由˗安全阀、控制管线
ƹѩ和ϟ地ᅝ面ܼ控䯔制ᰃ系ϔ统辵组成ѩষ；ߎ⦄䞡
SP ᅝSPܼ安䯔全冫阀ᛣ示意Ϣ图ᅲ与实⠽物ᇍ对↨比
活塞
弹簧 流管 阀瓣
13 13
井下安全阀 使用手册 ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP ᅝܼ䯔ࠊㅵ㒓䖲໘ SP安全阀控制管线连接处
安全阀与控制管线连接处
ƹSP ѩϟᅝܼ䯔ⱘ䖲ষԡѢϞ༈ˈ⫼Ѣ ᅝܼ䯔Ϣࠊㅵ㒓ⱘ䖲ˈҹᓎゟࠊㅵ㒓 ◆ SP 井下安全阀的连接口位于上接头，用于安全阀与控 ⌏าㄦⱘ⌕䗮䗮䘧DŽ 制管线的连接，以建立控制管线和活塞筒的流通通道。
井下安全阀使用手册
塔里木油田公司
《塔里木油田安全阀使用手册》编委会
主 任：张福祥 副主任：李志国 彭建新 编写人员：（按照姓氏笔画排列） 马红英 牛国强 王小永 王朝辉 朱进府 李元斌 李 超 李 强 何银达 吴云才 张雪松 杨向同 杨绍龙 季晓红 周理志 钟家维 秦世勇 高文祥 贾斯博 黄世财 黄 贺 游瑞红 路 尧
16
16
ƹSP ᅝܼ䯔ⱘ⌏า᳝ 2 㒘ࡼᗕᆚᇕӊ 2 ◆㒘SP䞥安ሲ全ᇍ阀䞥的ሲ活ᆚ塞ᇕ具ӊ有DŽ2 组动态密封件和 2 组金属对金
属密封件。
17
17
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍ 井下安全阀 使用手册
SP ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü䯔⪷ SP安全阀组成部件——阀瓣
常规阀瓣 流动管
弧形阀瓣 减小阀瓣 隔离空间 减小外 筒外径
14
14
◎井下安全阀主要部件及特点◎
SP安全阀组成部件——弹簧、流动管
弹簧 流管
流管清洗孔
◆弹簧位于外筒和流动管之间，控制管线加压后流动管下 移，弹簧压缩 ；控制管线泄压后弹簧的弹力使流动管上 移，关闭安全阀。
◆流动管位于安全阀内部，控制管线加压后活塞推动流动 管下移，推开阀瓣，开启安全阀，流动管下部截止密封 形成对阀瓣隔离保护 ；控制管线泄压后弹簧的弹力释放 使流动管上移，关闭安全阀。
管下移ࠊ，ㅵ推㒓开⊘阀य़瓣ৢ，ᔍ开ㇻ启ⱘ安ᔍ全阀䞞，ᬒ流Փ动⌕管ࡼ下ㅵ部截止密封 形成对阀瓣隔离保护 ；控制管线泄压后弹簧的弹力释放
Ϟ鼠ˈ݇䯁ᅝܼ䯔DŽ 使流动管上移，关闭安全阀。
7 7
井下安全阀 使用手册
ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
NE ᅝNEܼ安䯔全㒘阀៤组䚼成ӊ部ü件—ü—⌏活า塞
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍ ϝǃϝѩǃϟѩᅝ ϟᅝܼܼ䯔䯔ЏЏ㽕㽕䚼䚼ӊӊঞ ঞ⡍⡍⚍⚍
NENᅝ NEEᅝܼ NᅝEܼ䯔 安ܼ䯔全㒘 䯔㒘阀㒘៤៤组៤䚼䚼成䚼ӊӊ部ӊü ü件üü—üü—⌏⌏⌏活าา า塞
上Ϟ部䚼䞥金ሲᇍ属䞥ሲ对ᆚᇕ金属密封
ϞϞ䚼䚼 䞥ሲ䞥ᇍሲ䞥ᇍሲ䞥ᆚሲᇕᆚᇕ
两组上下方向的非弹
ϸ㒘Ϟϟᮍⱘ䴲ᔍᗻࡼᗕᆚᇕ
性动态密封 ϸϸ㒘㒘ϞϞ ϟᮍ ϟᮍⱘ䴲ⱘᔍ䴲ᗻᔍࡼᗻ ᗕࡼ ᆚᇕᗕᆚᇕ
◆控制管线保护器将管线固定在油管节箍的位置，防止 起下管柱过程磕碰管线。
19
井下安全阀 使用手册 ಯǃѩϟᅝܼ䯔Ꮉॳ⧚ঞ䖛ⓨ冫
四、井下安全阀工作原理及过程演示 ಯǃѩϟᅝܼ䯔Ꮉॳ⧚ঞ䖛ⓨ冫
本手册编制过程中得到哈里伯顿和新疆华油油气 工程有限公司的大力协助。
目 录
井下安全阀及控制系统介绍............................ 1 井下安全阀结构.............................................. 3 井下安全阀主要部件及特点............................ 5 井下安全阀工作原理及过程演示................... 20 井下安全阀现场安装程序............................. 25 井下安全阀现场回收程序............................. 30 井下安全阀的现场使用、维护...................... 33 井下安全阀的工房维护、保养...................... 38 常见问题及解决办法..................................... 40 塔里木常用安全阀及配套接头...................... 42
15
井下安全阀 使ϝ用ǃ手ѩ册ϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP
ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü⌏า SP安全阀组成部件——活塞
活塞 流动管
◎井下安全阀主要部件及特点◎ ϝǃѩϟᅝܼ䯔Џ㽕䚼ӊঞ⡍⚍
SP安全阀组成部件——活塞 SP ᅝܼ䯔㒘៤䚼ӊüü⌏า
SP安全阀活塞及活塞杆
上部金 属密封
非弹性动 态密封 下部金 属密封