În procesul de producție al puțurilor de petrol și gaze offshore, pentru a preveni explozia, supapele de siguranță subterane sunt adesea conectate la șirul conductelor de producție. Atunci când apare un fluid anormal de foraj, canalul de producție al șirului de țevi de producție poate fi închis rapid prin dispozitivul de control al solului pentru a preveni curgerea fluidului de înaltă presiune din suprafață.
1.1 Structura supapei de siguranță de fund
Supapa de siguranță de fund este împărțită în partea de mișcare a pistonului, partea cu arc de putere, partea cu auto-echilibrare și partea comutatorului plăcii supapei.
Partea de mișcare a pistonului este compusă în principal din piston și conductă de control al lichidului, această parte este utilizată în principal pentru a transfera presiunea sistemului hidraulic la sol și pentru a împinge conducta centrală sub acțiunea presiunii lichidului; Partea arcului de putere include în principal arcul și tubul central, tubul central precomprimă arcul, astfel încât arcul să aibă o anumită preîncărcare după instalare. Când arcul comprimă tubul central, tubul central trebuie să continue să comprima arcul, astfel încât partea arcului de putere determină presiunea de deschidere a supapei de siguranță subterană, iar partea de auto-echilibrare este compusă în principal din bilă de oțel și auto-echilibrare. -echilibrarea corpului. Când presiunea superioară și inferioară a plăcii supapei nu este egală, funcția echilibrului presiunii superioare și inferioare a plăcii supapei poate fi realizată cu ușurință. Partea de comutare a plăcii supapei este compusă în principal din placa supapei, garnituri de cauciuc și scaunul supapei, care este miezul supapei de siguranță subterană. Gradul de etanșare al plăcii supapei, al etanșărilor din cauciuc și al scaunului supapei determină capacitatea supapei de evacuare subterană de a face față exploziilor și altor situații anormale.
1.2 Principiul de funcționare al supapei de evacuare subterană
Deschiderea supapei de siguranță de fund: supapa de siguranță de fund este coborâtă în adâncimea de proiectare a puțului împreună cu tubulatura. Partea laterală a supapei de siguranță este conectată cu linia de comandă a lichidului, care se extinde până la sol și este etanșată cu sistemul de control automat al presiunii la sol pentru a forma un set complet de sistem de operare a supapei de siguranță de fund. Când puțul funcționează normal, sistemul de control al presiunii de suprafață transmite presiunea către partea piston a supapei de siguranță de fond prin linia de control hidraulic. Pistonul împinge tubul central și continuă să comprime arcul. Pe măsură ce presiunea din linia de control hidraulic crește, tubul central împinge bila în mecanismul de auto-echilibrare pentru a echilibra presiunea deasupra și dedesubtul plăcii supapei și, în final, împinge placa supapei. Sistemul de control al fluidului de suprafață este menținut la presiunea setată pentru a menține deschisă supapa de siguranță de fond.
Închiderea supapei de siguranță de fund: Când presiunea fluidului de fund este anormală, este necesar să se întrerupă presiunea din linia de control a lichidului prin sistemul hidraulic de la sol. Sub acțiunea forței de recuperare a arcului supapei de siguranță de fund, supapa de siguranță va închide urgent placa supapei, astfel încât canalul de producție al șirului de producție să fie închis de urgență, astfel încât să realizeze funcția de prevenire a exploziilor a valva de siguranta.
2. Analiza tehnică a supapei de siguranță subterane
(1) Suprafața largă a scaunului supapei și a plăcii supapei, o placă a supapei de siguranță în jurul etanșării inițiale cu cauciuc cu duritate mai mică, presiunea este mică, în principal prin etanșarea din cauciuc și a scaunului supapei, când presiunea este mare, se bazează în principal pe etanșarea metal-metal a plăcii supapei și a scaunului supapei, pentru a se asigura că placa supapei chiar și în mediul care conține mai multe impurități poate fi în continuare etanșată eficient, în același timp, evită și problema etanșării slabe și stabilitate datorita diferentei mari de presiune in procesul de deschidere si inchidere.
(2) Conexiunea articulației corpului supapei a supapei de siguranță subterană adoptă un fir de tehnologie avansată, care are performanța excelentă de poziționare precisă, rezistență ridicată și stres scăzut. Și folosind un strat dublu de îmbinări diferite cu diametru mare, partea priză este procesată direct în corp pentru a coopera cu structura. În ceea ce privește acoperirea, suprafața exterioară a tubului central și scaunul supapei de siguranță de fond sunt acoperite pentru a reduce frecarea și a prelungi durata de viață. Acoperirea nu cade în medii externe dure, prevenind astfel eroziunea chimică și acumularea de murdărie și asigurând deschiderea și închiderea normală a supapei de siguranță de fund. Când supapa de siguranță subterană trebuie să crească presiunea, supapa de control a sistemului de control trebuie să se deschidă automat, supapa de siguranță se închide în timp, supapa solenoidală conectează conducta prin curent, sistemul de control în conformitate cu cerințele presiune hidraulică de ieșire, la supapa proporțională electrificată un semnal de curent de control setat, controlați posesivul proporțional pentru a regla presiunea pentru a conduce pompa pentru a forma valoarea presiunii sursei de aer, deoarece raportul pompei de rapel pneumatic este foarte fix, rapelul pneumatic pistonul poate inversa munca, ieșirea presiunii lichidului, atinge direct valoarea setată a presiunii lichidului de control.
(3) Orificiul de pe partea laterală a supapei de siguranță de fund adoptă un design auto-echilibrare, iar un arc mic este folosit pentru a împinge structura bilei de oțel. Suprafața bilei de oțel trebuie să fie lustruită și netedă, iar suprafața de etanșare conică din interiorul scaunului supapei trebuie să fie etanșată cu metal cu suprafața exterioară a bilei de oțel. În timpul procesului de deschidere a supapei de siguranță de fund, tubul central împinge suprafața exterioară a bilei de oțel pentru a elibera bila de oțel de suprafața conică de etanșare din interiorul scaunului supapei. Astfel, deschideți canalul de echilibru în apropierea plăcii supapei, când presiunea superioară și inferioară a plăcii supapei este echilibrată, tubul central va împinge cu ușurință placa supapei. Anterior, datorită diametrului mare al pistonului supapei de siguranță, frecarea dintre garniturile pistonului și piesele de împerechere este mai mare. Pe de altă parte, uneori, presiunea de formare este adunată pe termen scurt, ceea ce face, de asemenea, presiunea superioară și inferioară a plăcii supapei foarte diferite, ducând la mișcarea lină a pistonului în procesul de utilizare, dar și predispusă la uzură. și reducerea presiunii a garniturilor. Placa supapei și scaunul supapei de siguranță adoptă contactul în trei puncte nou cercetat, care reduce forța de impact a suprafeței de contact, împiedică deteriorarea plăcii supapei din cauza impactului lichidului, crește timpul de contact între supapă placa și scaunul, astfel încât să-l putem folosi mai rapid, mai eficient și să economisim timp.
(4) În caz de defecțiune, supapa de siguranță de fund poate fi conectată la unealta de deschidere permanentă, care este blocată în treapta din interiorul supapei de siguranță de fund și controlată hidraulic de linia de control al lichidului stoc pentru a forța placa supapei să se deschidă, astfel încât pentru a relua producția și a întârzia timpul de prelucrare.
(5) Controlul presiunii este mai inteligent. Supapa de siguranță pentru fundul puțului controlează în principal presiunea uleiului prin controlul combinat al pompei pneumatice de amplificare și al supapei proporționale electrice. Supapa proporțională de putere în sine este un sistem de control în buclă închisă. Bucla de control al presiunii folosește modul de control PID. Atâta timp cât controlerul PID este utilizat pentru ajustare, parametrii specifici de ajustare PID pot fi verificați prin experiment.
