鄧?yán)拢?魏嵬， 高示德， 楊靜

（1.長(zhǎng)城鉆探工程有限公司鉆具公司，遼寧 盤(pán)錦 124010；2.長(zhǎng)城鉆探工程有限公司物資公司，天津 300457；3.承德江鉆石油機(jī)械有限公司，河北 承德 067000）

1 引言

井控工作是石油與天然氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是安全生產(chǎn)工作的重中之重，當(dāng)?shù)貙訅毫Τ^(guò)鉆井液柱壓力時(shí)，控制井內(nèi)壓力，避免和排除井筒內(nèi)流體外溢污染環(huán)境，這就需要各種平行閘閥控制井口流體和壓力，最終實(shí)現(xiàn)井筒液柱壓力平衡。目前各油田常用的平行閘閥種類(lèi)多用明桿式的平行閘閥，很少使用暗桿式平行閘閥，原因是暗桿式閥門(mén)不能直接顯示閥門(mén)的“開(kāi)啟”與“關(guān)閉”狀態(tài)，在使用過(guò)程中只能通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪得知其是否啟閉，不能目視其啟閉狀態(tài)。由于暗桿式的平行閘閥在維修和安裝等方面有很多優(yōu)勢(shì)，為此本文研究了一種能夠顯示其開(kāi)啟狀態(tài)的裝置。

2 研制暗桿平行閘閥啟閉狀態(tài)的技術(shù)背景

平行閘閥是大量應(yīng)用在井控節(jié)流、壓井管匯以及井口兩側(cè)的閥門(mén)，是一種關(guān)閉件（閘板）沿介質(zhì)通道中心線的垂直方向運(yùn)動(dòng)的閘閥。平行閘閥在井控裝置節(jié)流、壓井管匯中用于開(kāi)啟和截?cái)喙艿纼?nèi)介質(zhì)的流動(dòng)，并控制高壓介質(zhì)按照指定方向流動(dòng)，平行閘閥還可滿介質(zhì)雙向流動(dòng)，在全開(kāi)或全關(guān)狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉件受介質(zhì)的沖蝕作用最小，平行閘閥的密封都是壓力自緊式浮動(dòng)密封，保證在高壓狀態(tài)實(shí)現(xiàn)可靠密封。

按提升閘板結(jié)構(gòu)的不同，平板閥分為暗桿平板閥和明桿平板閥。明桿平板閥的閥桿安裝在軸承支架上，開(kāi)關(guān)閥板時(shí)，用旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)閥桿帶動(dòng)閥板的升降，實(shí)現(xiàn)閥的開(kāi)關(guān)，因此閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)明顯（見(jiàn)圖1）。暗桿閘閥的閥桿與閘板為嵌入式螺紋連接，旋轉(zhuǎn)閥桿，閘板作上下直線運(yùn)動(dòng)，閥桿螺母在閥體內(nèi)與介質(zhì)直接接觸，開(kāi)關(guān)閥板時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿來(lái)實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)圖 2）。

圖1 明桿閘閥開(kāi)關(guān)示意圖

圖2 暗桿閘閥開(kāi)關(guān)示意圖

暗桿閘閥的閥體為整體鍛造加工，它的整體抗壓強(qiáng)度較高。明桿式的閘閥采用上下分體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度受連接螺栓影響。暗桿式閘閥在線維修方便，只需打開(kāi)閥蓋便可維修、更換內(nèi)部閥件，不需要任何專(zhuān)用工具（見(jiàn)圖3），而且同樣壓力等級(jí)的閥門(mén)占用面積比明桿式閥門(mén)小，帶壓開(kāi)關(guān)閘板扭矩較小，但是因?yàn)椴荒苤苯油ㄟ^(guò)目視判斷閥板的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，需要手動(dòng)開(kāi)啟判斷其啟閉狀態(tài)，在現(xiàn)場(chǎng)使用中受到很大限制，推廣很長(zhǎng)一段時(shí)間都沒(méi)有得到用戶認(rèn)可。

3 暗桿平行閘閥啟閉顯示裝置工作原理

暗桿平行閘閥不能像明桿閘閥一樣明顯顯示自身開(kāi)關(guān)狀態(tài)，提升閘板的裝置是在閘板腔內(nèi)完成，閥桿在軸承座上只是平行滑動(dòng)，閥桿不能通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)顯示其開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即不能利用軸承護(hù)套和閥桿接頭的空間顯示其開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

要實(shí)現(xiàn)暗桿平行閘閥顯示閥板位置狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)與閥板位置同時(shí)顯示，可在軸承護(hù)套與閥桿接頭之間加裝一個(gè)閥位顯示套，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪，帶動(dòng)閥桿接頭旋轉(zhuǎn)，顯示套與閥桿接頭間為反扣連接，因而顯示套被旋出，顯示套上有鍵槽，導(dǎo)向螺釘插入顯示套的鍵槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)時(shí)迫使顯示套上下直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)閥位顯示（如圖4、圖5）。

圖3 暗桿式閘閥維修示意圖

圖4 閥位顯示簡(jiǎn)圖

圖5 閥位開(kāi)關(guān)顯示

4 結(jié)論

（1）通過(guò)顯示套顯示裝置，現(xiàn)場(chǎng)操作者能夠直觀判斷閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)，保證在控制現(xiàn)場(chǎng)流體時(shí)不會(huì)出現(xiàn)誤操作。

（2）暗桿平行閘閥應(yīng)用顯示裝置的研究及應(yīng)用，對(duì)推廣暗桿平行閥具有重要意義。

［1］高世德.一種平行閘板閥：中國(guó)，CN201787101U[P].2011-04-06.

［2］石油天然氣鉆井井控編寫(xiě)組.石油天然氣鉆井井控［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002：220-226.

［3］ANSI/API 6A，井口裝置和采油設(shè)備規(guī)范［S］.