En el proceso de producción de pozos de petróleo y gas en alta mar, con el fin de evitar reventones, las válvulas de seguridad subterráneas a menudo se conectan a la cadena de tuberías de producción. Cuando se produce un fluido anormal en el fondo del pozo, el canal de producción de la cadena de tuberías de producción se puede cerrar rápidamente a través del dispositivo de control de suelo para evitar que el fluido a alta presión salga a borbotones de la superficie.
1.1 Estructura de la válvula de seguridad de fondo de pozo
La válvula de seguridad de fondo de pozo se divide en parte de movimiento de pistón, parte de resorte de potencia, parte de autoequilibrio y parte de interruptor de placa de válvula.
La parte del movimiento del pistón se compone principalmente de un pistón y una tubería de control de líquido, esta parte se utiliza principalmente para transferir la presión del sistema hidráulico del suelo y empujar la tubería central bajo la acción de la presión del líquido; La parte del resorte de potencia incluye principalmente el resorte y el tubo central, el tubo central precomprime el resorte, de modo que el resorte tiene una cierta precarga después de la instalación. Cuando el resorte comprime el tubo central, el tubo central debe continuar comprimiendo el resorte, por lo que la parte del resorte de potencia determina la presión de apertura de la válvula de seguridad subterránea, y la parte de autoequilibrio se compone principalmente de la bola de acero y el auto -equilibrio del cuerpo. Cuando la presión superior e inferior de la placa de la válvula no es igual, la función del equilibrio de la presión superior e inferior de la placa de la válvula se puede realizar fácilmente. La parte del interruptor de la placa de la válvula se compone principalmente de la placa de la válvula, los sellos de goma y el asiento de la válvula, que es el núcleo de la válvula de seguridad subterránea. El grado de sellado de la placa de la válvula, los sellos de goma y el asiento de la válvula determina la capacidad de la válvula de escape subterránea para hacer frente a reventones y otras situaciones anormales.
1.2 Principio de funcionamiento de la válvula de escape subterránea
Apertura de la válvula de seguridad de fondo de pozo: la válvula de seguridad de fondo de pozo se baja a la profundidad de diseño del pozo junto con la tubería. El lado de la válvula de seguridad está conectado con la línea de control de líquido, que se extiende hasta el suelo y está sellado con el sistema de control automático de presión en el suelo para formar un conjunto completo de sistema operativo de válvula de seguridad de fondo de pozo. Cuando el pozo está operando normalmente, el sistema de control de presión de superficie pasa la presión a la parte del pistón de la válvula de seguridad de fondo de pozo a través de la línea de control hidráulico. El pistón empuja el tubo central y continúa comprimiendo el resorte. A medida que aumenta la presión en la línea de control hidráulico, el tubo central empuja la bola en el mecanismo de autoequilibrio para equilibrar la presión por encima y por debajo de la placa de la válvula y, finalmente, empuja la placa de la válvula. El sistema de control de fluidos de superficie se mantiene a la presión establecida para mantener abierta la válvula de seguridad de fondo de pozo.
Cierre de la válvula de seguridad de fondo de pozo: cuando la presión del fluido de fondo de pozo es anormal, es necesario cortar la presión en la línea de control de líquido a través del sistema hidráulico en el suelo. Bajo la acción de la fuerza de recuperación del resorte de la válvula de seguridad de fondo de pozo, la válvula de seguridad cerrará la placa de la válvula con urgencia, de modo que el canal de producción de la cadena de producción se cerrará con urgencia, a fin de realizar la función de prevención de reventones del válvula de seguridad.
2. Análisis técnico de la válvula de seguridad subterránea.
(1) La superficie ancha del asiento de la válvula y la placa de la válvula, alguna placa de la válvula de seguridad alrededor del sello inicial con caucho de menor dureza, la presión es pequeña, principalmente a través del caucho y el sello del asiento de la válvula, cuando la presión es grande, depende principalmente de El sello de metal a metal de la placa de la válvula y el asiento de la válvula, para garantizar que la placa de la válvula, incluso en el entorno que contiene más impurezas, pueda sellarse de manera efectiva. Al mismo tiempo, también evita el problema de un sellado deficiente y estabilidad debido a la gran diferencia de presión en el proceso de apertura y cierre.
(2) La conexión de la junta del cuerpo de la válvula de la válvula de seguridad subterránea adopta una rosca de tecnología avanzada, que tiene un excelente rendimiento de posicionamiento preciso, alta resistencia y bajo estrés. Y el uso de una doble capa de diferentes juntas de gran diámetro, la parte del zócalo se procesa directamente en el cuerpo para cooperar con la estructura. En cuanto al revestimiento, la superficie exterior del tubo central y el asiento de la válvula de seguridad de fondo de pozo están revestidos para reducir la fricción y prolongar la vida útil. El revestimiento no se cae en ambientes externos hostiles, lo que evita la erosión química y la acumulación de suciedad y garantiza la apertura y el cierre normales de la válvula de seguridad de fondo de pozo. Cuando la válvula de seguridad subterránea necesita aumentar la presión, la válvula de control del sistema de control debe abrirse automáticamente, la válvula de alivio de presión se cierra a tiempo, la válvula solenoide conecta la tubería a través de la corriente, el sistema de control de acuerdo con los requisitos del Presión hidráulica de salida, a la válvula proporcional electrificada una señal de corriente de control establecida, controla su posesivo proporcional para ajustar la presión para impulsar la bomba para formar el valor de presión de la fuente de aire, porque la relación de la bomba de refuerzo neumática es muy fija, el refuerzo neumático El pistón puede alternar el trabajo, la salida de presión de líquido, alcanzar directamente el valor de presión de líquido de control establecido.
(3) El orificio en el costado de la válvula de seguridad de fondo de pozo adopta un diseño de autoequilibrio y se utiliza un pequeño resorte para empujar la estructura de la bola de acero. La superficie de la bola de acero debe pulirse y alisarse, y la superficie de sellado cónica dentro del asiento de la válvula debe sellarse con metal con la superficie exterior de la bola de acero. Durante el proceso de apertura de la válvula de seguridad de fondo de pozo, el tubo central empuja la superficie exterior de la bola de acero para liberar la bola de acero de la superficie de sellado cónica dentro del asiento de la válvula. Por lo tanto, abra el canal de equilibrio cerca de la placa de la válvula, cuando la presión superior e inferior de la placa de la válvula esté equilibrada, el tubo central empujará fácilmente la placa de la válvula. Anteriormente, debido al gran diámetro del pistón de la válvula de seguridad, la fricción entre los sellos del pistón y las piezas de acoplamiento es mayor. Por otro lado, a veces la presión de formación se acumula a corto plazo, lo que también hace que la presión superior e inferior de la placa de la válvula sean muy diferentes, lo que lleva al movimiento suave del pistón en el proceso de uso, pero también es propenso al desgaste. y alivio de presión de los sellos. La placa de la válvula y el asiento de la válvula de seguridad adoptan el contacto de tres puntos recientemente investigado, que reduce la fuerza de impacto de la superficie de contacto, evita que la placa de la válvula se dañe debido al impacto del líquido, aumenta el tiempo de contacto entre la válvula plato y el asiento, para que podamos utilizarlo de forma más rápida, eficaz y ahorrando tiempo.
(4) En caso de falla, la válvula de seguridad de fondo de pozo se puede cablear a la herramienta de apertura permanente, que está bloqueada en el escalón dentro de la válvula de seguridad de fondo de pozo y controlada hidráulicamente por la línea de control de líquido común para forzar la apertura de la placa de la válvula, de modo que para reanudar la producción y retrasar el tiempo de reacondicionamiento.
(5) El control de la presión es más inteligente. La válvula de seguridad de fondo de pozo controla principalmente la presión del aceite a través del control combinado de la bomba de refuerzo neumática y la válvula proporcional eléctrica. La válvula proporcional de potencia en sí misma es un sistema de control de circuito cerrado. El lazo de control de presión utiliza el modo de control PID. Siempre que se utilice el controlador PID para el ajuste, los parámetros de ajuste PID específicos se pueden verificar experimentalmente.
