井口截止阀制造技术

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，公开了一种井口截止阀。本申请实施例提供的井口截止阀，阀杆被构造为与阀芯可轴向相对运动的连接。这样，当驱动机构通过阀杆带动阀芯运动至截止位置后，通过流体进口进入工作通道的流体会对阀芯施加沿打开位置至截止位置方向的流体压力。阀芯能够在流体压力的作用下始终与密封座圈密封接触。当阀芯或密封座圈在大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下发生形变或位移时，阀芯能够流体压力的作用下运动从而对发生的形变或位移进行补偿，使得阀芯始终与密封座圈密封接触，避免了大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下发生流体泄漏的情况发生。

Wellhead globe valve

【技术实现步骤摘要】
井口截止阀
本申请涉及天然气和石油开采
，尤其涉及一种井口截止阀。
技术介绍
传统的油气井中，通过气动薄膜阀控制井口的开关。常规的气动薄膜阀需要从油气井的套管采集驱动气源，并且套管气需要经过降压和过滤后才能进入气动薄膜阀内。这需要设置复杂的管线和连接装置，并且需要繁复的电磁阀控制。上述情况大大增加了井口的安全风险和检修工作量，导致井口的工作可靠性变差。
技术实现思路
本申请的实施例提供一种井口截止阀，其在不采用套管气作为动力源的情况下也能够可靠的实现油气井井口的打开和关闭，从而杜绝了套管气作为动力源时存在的安全风险和检修问题，提高了油气井井口的工作可靠性。为了达到上述的目的，本申请的实施例采用如下技术方案：井口截止阀，包括：阀体，阀体限定工作通道，阀体上开设有沿径向连通工作通道与外界的流体进口，阀体上开设有连通工作通道轴向一端的流体出口，流体出口内壁设置有径向向内凸出的密封座圈；阀芯，阀芯设置在工作通道内，并被构造为能够与密封座圈密封接触，以关闭流体出口；阀杆，阀杆设置在工作通道内，阀杆被构造为与阀芯可轴向相对运动的连接；轴密封机构，轴密封机构固定在工作通道内，轴密封机构被阀杆可活动的贯穿；以及驱动机构，驱动机构与阀杆远离阀芯的一端连接；其中，驱动机构被构造为通过阀杆带动阀芯沿工作通道在与密封座圈密封接触的截止位置以及脱离密封座圈的打开位置之间往复运动；阀芯被构造为在截止位置时受到由流体进口进入工作通道的流体施加的沿打开位置至截止位置方向流体压力。进一步的，阀杆靠近流体出口的一端设置有两个夹持部，两个夹持部相对间隔设置，两个夹持部相互靠近的一侧设置有凸出部；阀芯设置有与凸出部对应的凹槽；阀芯的一部分位于两个夹持部之间，凸出部位于凹槽内；凹槽的宽度大于凸出部的宽度，以使阀杆与阀芯能够轴向相对运动。进一步的，阀芯为球体，密封座圈的内周面为沿打开位置至截止位置的方向内径逐渐减小的锥形面；当阀芯位于截止位置时，阀芯的外球面与密封座圈的内周面密封接触。进一步的，多个流体进口围绕工作通道布置。进一步的，井口截止阀还包括第一检测装置、第二检测装置和触发装置；触发装置被构造为随阀杆运动；第一检测装置和第二检测装置相对于阀体固定设置；第一检测装置被构造为在阀芯运动至打开位置时与触发装置配合；第二检测装置被构造为在阀芯运动至截止位置时与触发装置配合；第一检测装置和第二检测装置均与驱动机构电连接。进一步的，井口截止阀还包括第三检测装置和第四检测装置；第三检测装置和第四检测装置相对于阀体固定设置；第三检测装置被构造为在阀芯沿截止位置至打开位置的方向运动并越过打开位置后与触发装置配合；第四检测装置被构造为在阀芯沿打开位置至截止位置的方向运动并越过截止位置后与触发装置配合；第三检测装置和第四检测装置均与驱动机构电连接。进一步的，第一检测装置和第二检测装置均为接近开关，第三检测装置和第四检测装置为微动开关。进一步的，驱动机构包括电机、外螺纹杆和内螺纹套；电机与阀体固定连接，外螺纹杆和内螺纹套螺纹配合并设置在工作通道内；外螺纹杆和内螺纹套中的一者与电机的输出轴传动连接，另一者与阀杆连接且与阀体不可转动的配合。进一步的，轴密封机构包括密封套、弹性套、弹簧、第一限位环和第二限位环；第一限位环和第二限位环相对固定在工作通道内；密封套、弹性套和弹簧设置在第一限位环和第二限位环之间；密封套可滑动的套设于阀杆；密封套靠近第一限位环的一端径向向外凸出形成接触环；弹性套套设于密封套；弹簧的一端与第二限位环抵靠；弹簧的另一端作用于弹性套以使弹性套紧贴接触环，且使接触环紧贴第一限位环；弹性套的外周面与工作通道的内表面接触；弹性套的内周面与密封套的外周面接触；密封套的内周面与阀杆的外周面接触。进一步的，弹性套包括多个相互独立且并排设置的橡胶环。本申请的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本申请的专利技术人发现，如果在油气井的井口利用传统的截止阀替代气动薄膜阀来控制井口的打开或关闭，则存在在大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下会发生泄漏的问题。本申请的专利技术人经过研究发现，之所以传统的截止阀在大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下会发生泄漏，是由于阀芯与驱动机构是相对固定的连接的，使的阀芯与阀座密封接触的力只来自于驱动机构。驱动机构带动阀芯运动至与阀座密封接触的位置后，不再继续对阀芯施加压紧力。在大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下，阀芯或阀座或发生微量形变或位移，这导致了泄漏发生。本申请实施例提供的井口截止阀，阀杆被构造为与阀芯可轴向相对运动的连接。这样，当驱动机构通过阀杆带动阀芯运动至截止位置后，通过流体进口进入工作通道的流体会对阀芯施加沿打开位置至截止位置方向的流体压力。阀芯能够在流体压力的作用下始终与密封座圈密封接触。当阀芯或密封座圈在大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下发生形变或位移时，阀芯能够流体压力的作用下运动从而对发生的形变或位移进行补偿，使得阀芯始终与密封座圈密封接触，避免了大温差和井口流体压力剧烈波动的工况下发生流体泄漏的情况发生。本申请实施例提供的井口截止阀，其在不采用套管气作为动力源的情况下也能够可靠的实现油气井井口的打开和关闭，从而杜绝了套管气作为动力源时存在的安全风险和检修问题，提高了油气井井口的工作可靠性。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施方式，不应被看作是对本申请范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。图1为本申请实施例提供的井口截止阀的外部结构示意图；图2为本申请实施例提供的井口截止阀的剖面结构示意图，其中阀芯位于打开位置；图3为本申请实施例提供的井口截止阀的剖面结构示意图，其中阀芯位于截止位置；图4为本申请实施例提供的井口截止阀中，阀体和阀芯的结构示意图；图5为本申请实施例提供的井口截止阀的局部结构示意图A；图6为本申请实施例提供的井口截止阀的局部结构示意图B。图中：010-井口截止阀；100-阀体；100a-工作通道；100b-流体出口；100c-流体进口；110-密封座圈；120-长条孔；200-阀芯；210-凹槽；300-阀杆；310-夹持部；320-凸出部；400-轴密封机构；410-第一限位环；420-第二限位环；430-密封套；431-接触环；440-弹性套；450-弹簧；500-驱动机构；510-电机；520-外螺纹杆；530-内螺纹套；610-第一检测装置；620-第二检测装置；630-第三检测装置；640-第四检测装置；650-触发装置；651-触发杆；652-触发板；700-支撑板。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的部分实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.井口截止阀，其特征在于，包括：阀体，所述阀体限定工作通道，所述阀体上开设有沿径向连通所述工作通道与外界的流体进口，所述阀体上开设有连通所述工作通道轴向一端的流体出口，所述流体出口内壁设置有径向向内凸出的密封座圈；阀芯，所述阀芯设置在所述工作通道内，并被构造为能够与所述密封座圈密封接触，以关闭所述流体出口；阀杆，所述阀杆设置在所述工作通道内，所述阀杆被构造为与所述阀芯可轴向相对运动的连接；轴密封机构，所述轴密封机构固定在所述工作通道内，所述轴密封机构被所述阀杆可活动的贯穿；以及驱动机构，所述驱动机构与所述阀杆远离所述阀芯的一端连接；其中，所述驱动机构被构造为通过所述阀杆带动所述阀芯沿所述工作通道在与所述密封座圈密封接触的截止位置以及脱离所述密封座圈的打开位置之间往复运动；所述阀芯被构造为在所述截止位置时受到由所述流体进口进入工作通道的流体施加的沿所述打开位置至所述截止位置方向流体压力。

【技术特征摘要】
1.井口截止阀，其特征在于，包括：阀体，所述阀体限定工作通道，所述阀体上开设有沿径向连通所述工作通道与外界的流体进口，所述阀体上开设有连通所述工作通道轴向一端的流体出口，所述流体出口内壁设置有径向向内凸出的密封座圈；阀芯，所述阀芯设置在所述工作通道内，并被构造为能够与所述密封座圈密封接触，以关闭所述流体出口；阀杆，所述阀杆设置在所述工作通道内，所述阀杆被构造为与所述阀芯可轴向相对运动的连接；轴密封机构，所述轴密封机构固定在所述工作通道内，所述轴密封机构被所述阀杆可活动的贯穿；以及驱动机构，所述驱动机构与所述阀杆远离所述阀芯的一端连接；其中，所述驱动机构被构造为通过所述阀杆带动所述阀芯沿所述工作通道在与所述密封座圈密封接触的截止位置以及脱离所述密封座圈的打开位置之间往复运动；所述阀芯被构造为在所述截止位置时受到由所述流体进口进入工作通道的流体施加的沿所述打开位置至所述截止位置方向流体压力。2.根据权利要求1所述的井口截止阀，其特征在于：所述阀杆靠近所述流体出口的一端设置有两个夹持部，两个所述夹持部相对间隔设置，两个所述夹持部相互靠近的一侧设置有凸出部；所述阀芯设置有与所述凸出部对应的凹槽；所述阀芯的一部分位于两个所述夹持部之间，所述凸出部位于所述凹槽内；所述凹槽的宽度大于所述凸出部的宽度，以使所述阀杆与所述阀芯能够轴向相对运动。3.根据权利要求1所述的井口截止阀，其特征在于：所述阀芯为球体，所述密封座圈的内周面为沿所述打开位置至所述截止位置的方向内径逐渐减小的锥形面；当所述阀芯位于所述截止位置时，所述阀芯的外球面与所述密封座圈的内周面密封接触。4.根据权利要求1所述的井口截止阀，其特征在于：多个所述流体进口围绕所述工作通道布置。5.根据权利要求1所述的井口截止阀，其特征在于：所述井口截止阀还包括第一检测装置、第二检测装置和触发装置；所述触发装置被构造为随所述阀杆运动；所述第一检测装置和所述第二检测装置相对于所述阀体固定设置；所述第一检测装置被构造为在所述阀芯运动至所述打开位置时与所述触发装置配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书豪，唐勇，陈俊宏，苏诗策，刘树飞，
申请(专利权)人：成都百胜野牛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51