Nel processo di produzione di pozzi di petrolio e gas offshore, al fine di prevenire lo scoppio, le valvole di sicurezza sotterranee sono spesso collegate alla stringa di tubi di produzione. Quando si verifica un fluido di fondo pozzo anomalo, il canale di produzione della stringa di tubi di produzione può essere rapidamente chiuso attraverso il dispositivo di controllo a terra per evitare che il fluido ad alta pressione fuoriesca dalla superficie.
1.1 Struttura della valvola di sicurezza a fondo pozzo
La valvola di sicurezza a fondo pozzo è suddivisa in parte di movimento del pistone, parte della molla di alimentazione, parte autobilanciata e parte dell'interruttore della piastra della valvola.
La parte del movimento del pistone è composta principalmente da pistone e tubo di controllo del liquido, questa parte viene utilizzata principalmente per trasferire la pressione del sistema idraulico a terra e spingere il tubo centrale sotto l'azione della pressione del liquido; La parte della molla di potenza comprende principalmente la molla e il tubo centrale, il tubo centrale precomprime la molla, in modo che la molla abbia un certo precarico dopo l'installazione. Quando la molla comprime il tubo centrale, il tubo centrale deve continuare a comprimere la molla, quindi la parte della molla di potenza determina la pressione di apertura della valvola di sicurezza sotterranea e la parte autobilanciata è composta principalmente dalla sfera d'acciaio e dall'auto -corpo di bilanciamento. Quando la pressione superiore e inferiore della piastra della valvola non è uguale, è possibile realizzare facilmente la funzione dell'equilibrio della pressione superiore e inferiore della piastra della valvola. La parte dell'interruttore della piastra della valvola è composta principalmente dalla piastra della valvola, dalle guarnizioni in gomma e dalla sede della valvola, che è il nucleo della valvola di sicurezza sotterranea. Il grado di tenuta della piastra della valvola, delle guarnizioni in gomma e della sede della valvola determina la capacità della valvola di scarico sotterranea di far fronte allo scoppio e ad altre situazioni anomale.
1.2 Principio di funzionamento della valvola di scarico interrata
Apertura della valvola di sicurezza a fondo pozzo: la valvola di sicurezza a fondo pozzo viene abbassata nella profondità di progetto del pozzo insieme alla tubazione. Il lato della valvola di sicurezza è collegato alla linea di controllo del liquido, che si estende fino a terra ed è sigillato con il sistema di controllo automatico della pressione a terra per formare un set completo di sistema operativo della valvola di sicurezza a fondo pozzo. Quando il pozzo funziona normalmente, il sistema di controllo della pressione superficiale trasmette la pressione alla parte del pistone della valvola di sicurezza del fondo pozzo attraverso la linea di controllo idraulico. Il pistone spinge il tubo centrale e continua a comprimere la molla. All'aumentare della pressione nella linea di controllo idraulico, il tubo centrale spinge la sfera nel meccanismo di autobilanciamento per bilanciare la pressione sopra e sotto la piastra della valvola e infine spinge la piastra della valvola. Il sistema di controllo del fluido superficiale viene mantenuto alla pressione impostata per mantenere aperta la valvola di sicurezza a fondo pozzo.
Chiusura della valvola di sicurezza del fondo pozzo: quando la pressione del fluido del fondo pozzo è anormale, è necessario interrompere la pressione nella linea di controllo del liquido attraverso il sistema idraulico a terra. Sotto l'azione della forza di recupero della molla della valvola di sicurezza a fondo pozzo, la valvola di sicurezza chiuderà urgentemente la piastra della valvola, in modo che il canale di produzione della stringa di produzione venga chiuso con urgenza, in modo da realizzare la funzione di prevenzione dello scoppio del valvola di sicurezza.
2. Analisi tecnica della valvola di sicurezza interrata
(1) L'ampia superficie della sede della valvola e della piastra della valvola, alcune piastre della valvola di sicurezza attorno alla guarnizione iniziale con meno gomma di durezza, la pressione è piccola, principalmente attraverso la gomma e la guarnizione della sede della valvola, quando la pressione è grande, si basa principalmente su la tenuta metallo-metallo della piastra della valvola e della sede della valvola, al fine di garantire che la piastra della valvola anche nell'ambiente contenente più impurità possa ancora essere efficacemente sigillata, allo stesso tempo, evita anche il problema della scarsa tenuta e stabilità grazie all'elevata differenza di pressione nel processo di apertura e chiusura.
(2) Il collegamento del giunto del corpo valvola della valvola di sicurezza sotterranea adotta una filettatura tecnologica avanzata, che offre eccellenti prestazioni di posizionamento preciso, alta resistenza e basso stress. E l'uso di un doppio strato di diversi giunti di grande diametro, la parte della presa viene direttamente lavorata nel corpo per cooperare con la struttura. In termini di rivestimento, la superficie esterna del tubo centrale e la sede della valvola di sicurezza del fondo pozzo sono rivestite per ridurre l'attrito e prolungare la durata. Il rivestimento non si stacca in ambienti esterni difficili, prevenendo così l'erosione chimica e l'accumulo di sporco e garantendo la normale apertura e chiusura della valvola di sicurezza del fondo pozzo. Quando la valvola di sicurezza sotterranea deve aumentare la pressione, la valvola di controllo del sistema di controllo deve aprirsi automaticamente, la valvola limitatrice di pressione si chiude in tempo, l'elettrovalvola collega la tubazione attraverso la corrente, il sistema di controllo secondo i requisiti del emettere la pressione idraulica, alla valvola proporzionale elettrificata un segnale di corrente di controllo impostato, controllare il suo possessivo proporzionale per regolare la pressione per azionare la pompa per formare il valore della pressione della sorgente d'aria, poiché il rapporto della pompa booster pneumatica è molto fisso, il booster pneumatico il pistone può ricambiare il lavoro, l'uscita della pressione del liquido, raggiungere direttamente il valore di pressione del liquido di controllo impostato.
(3) Il foro sul lato della valvola di sicurezza del fondo pozzo adotta un design autobilanciato e una piccola molla viene utilizzata per spingere la struttura della sfera d'acciaio. La superficie della sfera d'acciaio deve essere levigata e liscia e la superficie di tenuta conica all'interno della sede della valvola deve essere sigillata in metallo con la superficie esterna della sfera d'acciaio. Durante il processo di apertura della valvola di sicurezza a fondo pozzo, il tubo centrale spinge la superficie esterna della sfera d'acciaio per liberare la sfera d'acciaio dalla superficie di tenuta conica all'interno della sede della valvola. Quindi aprire il canale di bilanciamento vicino alla piastra della valvola, quando la pressione superiore e inferiore della piastra della valvola è bilanciata, il tubo centrale spingerà facilmente la piastra della valvola. In precedenza, a causa del grande diametro del pistone della valvola di sicurezza, l'attrito tra le guarnizioni del pistone e le parti accoppiate era maggiore. D'altra parte, a volte la pressione di formazione viene raccolta a breve termine, il che rende anche la pressione superiore e inferiore della piastra della valvola molto diversa, portando al movimento regolare del pistone durante l'uso, ma anche soggetto all'usura e scarico della pressione delle guarnizioni. La piastra della valvola e la sede della valvola di sicurezza adottano il contatto a tre punti recentemente studiato, che riduce la forza d'impatto della superficie di contatto, impedisce che la piastra della valvola venga danneggiata dall'impatto del liquido, aumenta il tempo di contatto tra la valvola piastra e il sedile, in modo da poterlo utilizzare in modo più rapido, efficiente e risparmiare tempo.
(4) In caso di guasto, la valvola di sicurezza a fondo pozzo può essere collegata allo strumento di apertura permanente, che è bloccato nel gradino all'interno della valvola di sicurezza a fondo pozzo e controllato idraulicamente dalla linea di controllo del liquido di scorta per forzare l'apertura della piastra della valvola, in modo da per riprendere la produzione e ritardare il tempo di workover.
(5) Il controllo della pressione è più intelligente. La valvola di sicurezza a fondo pozzo controlla principalmente la pressione dell'olio attraverso il controllo combinato della pompa pneumatica booster e della valvola elettrica proporzionale. La stessa valvola proporzionale di potenza è un sistema di controllo a circuito chiuso. Il circuito di controllo della pressione utilizza la modalità di controllo PID. Finché il controller PID viene utilizzato per la regolazione, i parametri di regolazione PID specifici possono essere verificati sperimentalmente.
