I produktionsprocessen af offshore olie- og gasbrønde er underjordiske sikkerhedsventiler ofte forbundet til produktionsrørstrengen for at forhindre udblæsning. Når der forekommer unormal væske nede i borehullet, kan produktionsrørstrengens produktionskanal hurtigt lukkes gennem jordkontrolanordningen for at forhindre højtryksvæske i at fosse ud af overfladen.
1.1 Opbygning af sikkerhedsventil nede i borehullet
Sikkerhedsventilen i borehullet er opdelt i stempelbevægelsesdel, kraftfjederdel, selvbalancerende del og ventilpladeomskifterdel.
Stempelbevægelsesdelen er hovedsageligt sammensat af stempel- og væskekontrolrørledning, denne del bruges hovedsageligt til at overføre trykket fra jordens hydrauliske system og skubbe det centrale rør under påvirkning af væsketryk; Kraftfjederdelen omfatter hovedsageligt fjederen og midterrøret, midterrøret forkomprimerer fjederen, så fjederen har en vis forspænding efter installation. Når fjederen komprimerer midterrøret, skal midterrøret fortsætte med at komprimere fjederen, så kraftfjederdelen bestemmer åbningstrykket for den underjordiske sikkerhedsventil, og den selvbalancerende del består hovedsageligt af stålkuglen og selvet. - balancerende krop. Når det øvre og nedre tryk på ventilpladen ikke er ens, kan funktionen af balancen mellem det øvre og nedre tryk på ventilpladen let realiseres. Omskifterdelen af ventilpladen består hovedsageligt af ventilpladen, gummitætninger og ventilsædet, som er kernen i den underjordiske sikkerhedsventil. Tætningsgraden af ventilpladen, gummitætningerne og ventilsædet bestemmer den underjordiske udstødningsventils evne til at håndtere udblæsning og andre unormale situationer.
1.2 Arbejdsprincip for underjordisk udstødningsventil
Åbning af sikkerhedsventil nede i borehullet: sikkerhedsventilen nede i borehullet sænkes ned i brøndens designdybde sammen med røret. Siden af sikkerhedsventilen er forbundet med væskekontrolledningen, som strækker sig til jorden og er forseglet med det automatiske trykstyringssystem på jorden for at danne et komplet sæt sikkerhedsventildriftssystem nede i borehullet. Når brønden fungerer normalt, sender overfladetrykkontrolsystemet trykket til stempeldelen af sikkerhedsventilen nede i borehullet gennem den hydrauliske styreledning. Stemplet skubber det centrale rør og fortsætter med at komprimere fjederen. Når trykket i den hydrauliske styreledning stiger, skubber det centrale rør kuglen i selvbalanceringsmekanismen for at afbalancere trykket over og under ventilpladen og skubber til sidst ventilpladen. Overfladevæskekontrolsystemet holdes på det indstillede tryk for at holde sikkerhedsventilen nede i hullet åben.
Lukning af sikkerhedsventil nede i borehullet: Når trykket af borehulsvæske er unormalt, er det nødvendigt at afbryde trykket i væskekontrolledningen gennem det hydrauliske system på jorden. Under påvirkning af genopretningskraften fra fjederen i sikkerhedsventilen nede i borehullet vil sikkerhedsventilen lukke ventilpladen omgående, så produktionsstrengens produktionskanal lukkes omgående for at realisere udblæsningsforebyggelsesfunktionen af sikkerhedsventil.
2. Teknisk analyse af underjordisk sikkerhedsventil
(1) Den brede overflade af ventilsædet og ventilpladen, en eller anden sikkerhedsventilplade omkring den indledende tætning med mindre hårdhed gummi, trykket er lille, hovedsageligt gennem gummi- og ventilsædetætningen, når trykket er stort, hovedsageligt stole på metal-til-metal tætningen af ventilpladen og ventilsædet, for at sikre, at ventilpladen, selv i miljøet, der indeholder flere urenheder, stadig kan tætnes effektivt. Samtidig undgår det også problemet med dårlig tætning og stabilitet på grund af den høje trykforskel i processen med åbning og lukning.
(2) Tilslutningen af ventillegemet til den underjordiske sikkerhedsventil vedtager avanceret teknologi gevind, som har den fremragende ydeevne med præcis positionering, høj styrke og lav belastning. Og brugen af et dobbelt lag af forskellige samlinger med stor diameter, fatningsdelen bearbejdes direkte ind i kroppen for at samarbejde med strukturen. Med hensyn til belægning er den ydre overflade af centerrøret og sædet af sikkerhedsventilen nede i borehullet belagt for at reducere friktion og forlænge levetiden. Belægningen falder ikke af i barske ydre miljøer, hvilket forhindrer kemisk erosion og ophobning af snavs og sikrer normal åbning og lukning af sikkerhedsventilen nede i hullet. Når den underjordiske sikkerhedsventil skal øge trykket, skal kontrolsystemets kontrolventil åbne automatisk, trykaflastningsventilen lukker i tide, magnetventilen forbinder rørledningen gennem strømmen, kontrolsystemet i henhold til kravene i udgangshydraulisk tryk, til den elektrificerede proportionalventil et indstillet styrestrømssignal, kontroller dens proportionale possessiv for at justere trykket for at drive pumpen til at danne luftkildens trykværdi, Fordi forholdet mellem den pneumatiske boosterpumpe er meget fast, den pneumatiske booster stempel kan frem- og tilbagegående arbejde, væsketrykket output, direkte nå den indstillede kontrol væsketryk værdi.
(3) Hullet på siden af sikkerhedsventilen i borehullet har selvbalancerende design, og en lille fjeder bruges til at skubbe stålkuglens struktur. Overfladen af stålkuglen skal være poleret og glat, og den koniske tætningsflade inde i ventilsædet skal være metalforseglet med stålkuglens ydre overflade. Under åbningsprocessen af sikkerhedsventilen nede i hullet skubber midterrøret den ydre overflade af stålkuglen for at gøre stålkuglen fri fra den koniske tætningsflade inde i ventilsædet. Åbn således balancekanalen nær ventilpladen, når ventilpladens øvre og nedre tryk er afbalanceret, vil midterrøret let skubbe ventilpladen. Tidligere er friktionen mellem stempeltætningerne og de tilhørende dele større på grund af sikkerhedsventilens store diameter. På den anden side samles dannelsestrykket nogle gange på kort sigt, hvilket også gør det øvre og nedre tryk på ventilpladen meget anderledes, hvilket fører til en jævn bevægelse af stemplet under brug, men også tilbøjelig til at blive slidt og trykaflastning af tætningerne. Ventilpladen og sædet på sikkerhedsventilen anvender den nyligt undersøgte trepunktskontakt, som reducerer slagkraften af kontaktfladen, forhindrer ventilpladen i at blive beskadiget på grund af væskens påvirkning, øger kontakttiden mellem ventilen plade og sædet, så vi kan bruge det hurtigere, effektivt og spare tid.
(4) I tilfælde af fejl kan sikkerhedsventilen nede i borehullet tilsluttes det permanente åbningsværktøj, som er låst i trinnet inde i sikkerhedsventilen nede i borehullet og hydraulisk styret af lagervæskekontrolledningen for at tvinge ventilpladen til at åbne, således at at genoptage produktionen og forsinke overhalingstiden.
(5) Styringen af trykket er mere intelligent. Sikkerhedsventilen i borehullet styrer hovedsageligt olietrykket gennem den kombinerede styring af den pneumatiske boosterpumpe og den elektriske proportionalventil. Selve effektproportionalventilen er et lukket sløjfe-kontrolsystem. Trykreguleringssløjfen bruger PID-kontroltilstand. Så længe PID-regulatoren bruges til justering, kan de specifikke PID-justeringsparametre verificeres ved eksperiment.
