W procesie produkcji morskich szybów naftowych i gazowych, aby zapobiec wybuchowi, podziemne zawory bezpieczeństwa są często podłączane do ciągu rur produkcyjnych. Gdy pojawi się nieprawidłowy płyn w odwiercie, kanał produkcyjny ciągu rur produkcyjnych można szybko zamknąć za pomocą naziemnego urządzenia sterującego, aby zapobiec wytryskowi płynu pod wysokim ciśnieniem z powierzchni.
1.1 Budowa wgłębnego zaworu bezpieczeństwa
Zawór bezpieczeństwa w odwiercie jest podzielony na część ruchu tłoka, część sprężyny napędowej, część samobalansującą i część przełącznika płytki zaworowej.
Część ruchowa tłoka składa się głównie z rurociągu tłokowego i sterującego cieczą, ta część służy głównie do przenoszenia ciśnienia naziemnego układu hydraulicznego i popychania rury centralnej pod działaniem ciśnienia cieczy; Część sprężyny napędowej obejmuje głównie sprężynę i środkową rurkę, środkowa rura wstępnie ściska sprężynę, dzięki czemu sprężyna ma pewne napięcie wstępne po instalacji. Kiedy sprężyna ściska środkową rurkę, środkowa rura musi nadal ściskać sprężynę, więc część sprężyny napędowej określa ciśnienie otwarcia podziemnego zaworu bezpieczeństwa, a część samobalansująca składa się głównie ze stalowej kuli i samoczynnego -równoważenie ciała. Gdy górne i dolne ciśnienie płytki zaworowej nie jest równe, można łatwo zrealizować funkcję równowagi górnego i dolnego ciśnienia płytki zaworowej. Część przełączająca płyty zaworowej składa się głównie z płytki zaworowej, gumowych uszczelek i gniazda zaworu, które jest rdzeniem podziemnego zaworu bezpieczeństwa. Stopień uszczelnienia płytki zaworu, gumowych uszczelek i gniazda zaworu określa zdolność podziemnego zaworu wydechowego do radzenia sobie z wydmuchem i innymi nietypowymi sytuacjami.
1.2 Zasada działania podziemnego zaworu wydechowego
Otwarcie wgłębnego zaworu bezpieczeństwa: wgłębny zawór bezpieczeństwa jest opuszczany na projektową głębokość odwiertu wraz z orurowaniem. Strona zaworu bezpieczeństwa jest połączona z linią sterowania cieczą, która rozciąga się do ziemi i jest uszczelniona systemem automatycznej kontroli ciśnienia na ziemi, tworząc kompletny zestaw systemu operacyjnego zaworu bezpieczeństwa w odwiercie. Kiedy odwiert pracuje normalnie, system kontroli ciśnienia powierzchniowego przekazuje ciśnienie do części tłokowej zaworu bezpieczeństwa w odwiercie przez hydrauliczny przewód sterujący. Tłok popycha środkową rurkę i nadal ściska sprężynę. Gdy ciśnienie w hydraulicznym przewodzie sterującym wzrasta, centralna rura popycha kulkę w mechanizmie samobalansującym, aby zrównoważyć ciśnienie powyżej i poniżej płytki zaworowej, a na koniec popycha płytkę zaworową. System kontroli płynu powierzchniowego jest utrzymywany na ustalonym ciśnieniu, aby zawór bezpieczeństwa w odwiercie był otwarty.
Zamknięcie zaworu bezpieczeństwa w odwiercie: Gdy ciśnienie płynu w odwiercie jest nieprawidłowe, konieczne jest odcięcie ciśnienia w linii sterowania cieczą przez układ hydrauliczny na ziemi. Pod działaniem siły odzyskiwania sprężyny zaworu bezpieczeństwa w odwiercie, zawór bezpieczeństwa pilnie zamknie płytkę zaworu, tak że kanał produkcyjny sznurka produkcyjnego zostanie pilnie zamknięty, aby zrealizować funkcję zapobiegania wydmuchowi Zawór bezpieczeństwa.
2. Analiza techniczna podziemnego zaworu bezpieczeństwa
(1) Szeroka powierzchnia gniazda zaworu i płytki zaworu, niektóre płytki zaworu bezpieczeństwa wokół początkowego uszczelnienia z gumą o mniejszej twardości, ciśnienie jest małe, głównie przez gumę i uszczelkę gniazda zaworu, gdy ciśnienie jest duże, polegają głównie na uszczelnienie metal-metal płytki zaworowej i gniazda zaworu, aby zapewnić skuteczne uszczelnienie płytki zaworowej nawet w środowisku zawierającym więcej zanieczyszczeń, jednocześnie unika się problemu słabego uszczelnienia i stabilność dzięki dużej różnicy ciśnień w procesie otwierania i zamykania.
(2) Połączenie złącza korpusu zaworu podziemnego zaworu bezpieczeństwa przyjmuje gwint zaawansowanej technologii, który ma doskonałe właściwości precyzyjnego pozycjonowania, wysoką wytrzymałość i niskie naprężenia. Dzięki zastosowaniu podwójnej warstwy różnych połączeń o dużej średnicy część gniazda jest bezpośrednio przetwarzana w korpus, aby współpracować ze strukturą. Jeśli chodzi o powlekanie, zewnętrzna powierzchnia środkowej rury i gniazdo zaworu bezpieczeństwa w odwiercie są powlekane, aby zmniejszyć tarcie i wydłużyć żywotność. Powłoka nie odpada w trudnych warunkach zewnętrznych, zapobiegając w ten sposób erozji chemicznej i gromadzeniu się brudu oraz zapewniając normalne otwieranie i zamykanie zaworu bezpieczeństwa w odwiercie. Gdy podziemny zawór bezpieczeństwa musi zwiększyć ciśnienie, zawór sterujący systemu sterowania musi otworzyć się automatycznie, zawór bezpieczeństwa zamyka się na czas, zawór elektromagnetyczny łączy rurociąg przez prąd, system sterowania zgodnie z wymaganiami wyjściowe ciśnienie hydrauliczne, do zelektryfikowanego zaworu proporcjonalnego ustawiony sygnał prądu sterującego, kontroluj jego proporcjonalny dzierżawczy, aby wyregulować ciśnienie napędzające pompę, aby utworzyć wartość ciśnienia źródła powietrza, ponieważ stosunek pneumatycznej pompy wspomagającej jest bardzo stały, pneumatyczny wzmacniacz tłok może odwzajemnić pracę, wyjście ciśnienia cieczy, bezpośrednio osiągnąć ustawioną wartość ciśnienia cieczy sterującej.
(3) Otwór z boku zaworu bezpieczeństwa w odwiercie przyjmuje konstrukcję samorównoważącą, a mała sprężyna służy do popychania konstrukcji stalowej kuli. Powierzchnia stalowej kuli musi być wypolerowana i gładka, a stożkowa powierzchnia uszczelniająca wewnątrz gniazda zaworu musi być metalowo uszczelniona zewnętrzną powierzchnią stalowej kuli. Podczas procesu otwierania zaworu bezpieczeństwa w odwiercie środkowa rura popycha zewnętrzną powierzchnię stalowej kuli, aby uwolnić stalową kulkę ze stożkowej powierzchni uszczelniającej wewnątrz gniazda zaworu. W ten sposób otwórz kanał równoważący w pobliżu płytki zaworowej, gdy górne i dolne ciśnienie płytki zaworowej jest zrównoważone, środkowa rura z łatwością popchnie płytkę zaworową. Wcześniej, ze względu na dużą średnicę tłoka zaworu bezpieczeństwa, tarcie między uszczelkami tłoka a współpracującymi częściami było większe. Z drugiej strony, czasami ciśnienie formacji jest gromadzone w krótkim czasie, co również powoduje, że górne i dolne ciśnienie płytki zaworowej znacznie się różni, co prowadzi do płynnego ruchu tłoka w procesie użytkowania, ale także podatnego na zużycie i odciążenie uszczelnień. Płytka zaworu i gniazdo zaworu bezpieczeństwa przyjmują nowo zbadany styk trzypunktowy, co zmniejsza siłę uderzenia powierzchni styku, zapobiega uszkodzeniu płytki zaworu w wyniku uderzenia cieczy, wydłuża czas kontaktu między zaworem płytkę i siedzisko, abyśmy mogli z niego korzystać szybciej, wydajniej i oszczędzić czas.
(4) W przypadku awarii wgłębny zawór bezpieczeństwa można podłączyć do narzędzia do stałego otwierania, które jest zablokowane w stopniu wewnątrz wgłębnego zaworu bezpieczeństwa i sterowane hydraulicznie przez przewód sterujący płynem zapasowym, aby wymusić otwarcie płyty zaworu, tak aby wznowić produkcję i opóźnić czas przestojów.
(5) Kontrola ciśnienia jest bardziej inteligentna. Zawór bezpieczeństwa w odwiercie kontroluje głównie ciśnienie oleju poprzez połączone sterowanie pneumatycznej pompy wspomagającej i elektrycznego zaworu proporcjonalnego. Sam proporcjonalny zawór mocy jest układem sterowania w pętli zamkniętej. Pętla regulacji ciśnienia wykorzystuje tryb regulacji PID. Dopóki regulator PID jest używany do regulacji, określone parametry regulacji PID można zweryfikować eksperymentalnie.
