井下安全閥介紹課件

井下安全閥介紹天然氣事業(yè)部所用井下安全閥、控管線規(guī)格及型號井下安全閥介紹控制管線的基數(shù)參數(shù)和操作要點井下安全閥配套接頭介紹目錄一、各區(qū)域使用的井下安全閥及管線規(guī)格型號區(qū)域名稱規(guī)格材質(zhì)壓力等級工作環(huán)境油管備注配套管線牙哈英買力NE井下安全閥781HXE28516-FS13Cr110/INCOLOY92510000PsiH2S/CO2/CL31/2"自平衡1/4"0.049"316L

NE井下安全閥781HXE23516-FS13Cr110/INCOLOY92510000PsiH2S/CO2/CL27/8"

自平衡1/4"0.049"316L

克拉NE井下安全閥781HXE28526-FS13Cr110/INCOLOY92510000PsiCO231/2"自平衡1/4"0.049"825

迪那SP井下安全閥78OO1497INCOLOY925/INCONEL71814500PsiH2S/CO231/2"非自平衡1/4"0.065"825大北SP井下安全閥78OO1788INCOLOY925/INCONEL71815000PsiH2S/CO231/2"非自平衡1/4"0.065"825什么是井下安全閥?POW!SubsurfaceSafetyValve井下安全閥是一種在井口出現(xiàn)重大故障時自動關(guān)井防止井噴的裝置二、井下安全閥介紹保護(hù)設(shè)備，防止生產(chǎn)受損失。保護(hù)環(huán)境，防止油氣噴出污染環(huán)境。法律強制要求，許多國家要求油氣井必須安裝井下安全閥。保護(hù)生命?。?！井下安全閥的作用?海上油井、深井或超深井、天然氣井、高產(chǎn)井和特殊地理環(huán)境如泄洪區(qū)、地震高發(fā)區(qū)等，要求在距井口下面100~200m（海上油井要求在海平面以下100m左右）裝有井下安全閥，以防井噴事故。

——《現(xiàn)代完井工程》第三版萬仁溥主編控制管線接口活塞流管閥板什么是控制管線？控制管線由閥體接到地面，它通過傳遞液壓來控制閥門。安全閥保護(hù)器控制管線井下安全閥工作原理（以NE為例）下接頭安全閥外觀（NE安全閥為例）安全閥管線連接接頭（NE安全閥為例）安全閥連接管線接頭為HIF接頭安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）1、拆開下接頭安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）1、拆開下接頭----下接頭內(nèi)部卸開下接頭后看到安全閥閥瓣下部-關(guān)閉狀態(tài)安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）2、拆開上接頭安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）2、拆開上接頭---露出流管及彈簧流管安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）2、拆開上接頭---露出閥瓣上部閥瓣上部安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）2、拆開上接頭---流管及彈簧及桿式活塞流管下移露出活塞安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）3、流管及桿式活塞流管下移露出活塞拆卸安全閥------桿式活塞（NE安全閥為例）安全閥拆卸過程（NE安全閥為例）安全閥活塞活塞桿及活塞筒拆卸安全閥-全拆開狀態(tài)（閥瓣未拆，NE安全閥為例）上接頭活塞桿中間筒流管彈簧閥瓣下接頭閥瓣所對應(yīng)位置安全閥開關(guān)原理（NE安全閥為例）開啟位置關(guān)閉位置安全閥開關(guān)原理（NE安全閥為例）關(guān)閉狀態(tài)照片中演示安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時各部件的位置安全閥開關(guān)原理（NE安全閥為例）照片中演示安全閥打開的過程，控制管線打壓活塞桿向下運動，推動流管頂開閥瓣，打開安全閥安全閥打開演示（NE安全閥為例）照片中演示為安全閥打開時內(nèi)部各部件的相對位置活塞桿流管控制管線打壓打入液壓油安全閥的工作示意圖SubsurfaceSafetyValveHydraulicControlLinePFormationPressureCLOSEDOPENPressure閥的關(guān)閉

由擋板承載地層壓力液壓通過控制管線

作用在活塞

開啟安全閥.液壓≥油壓.+開啟壓力.液壓FormationPressureactingonthebacksideofthepistonHydraulicPressuretooperatethevalve管線泄壓

閥關(guān)閉，進(jìn)入安全保護(hù)狀態(tài).安全保護(hù)狀態(tài)控制管線保持壓力

閥門開啟，油氣流出地面

井下安全閥的最大安全關(guān)閉深度計算

計算安全閥下人的最大推薦深度主要與液壓控制管線的壓力有關(guān)，而與油井壓力沒有關(guān)系，計算過程如下：

1.從工程設(shè)計規(guī)范中找到所要安裝的安全閥，得到關(guān)閉壓力（CP）例如（440PSI）。

2.得到控制液體壓力梯度（G）inpsi/ft。

3.選擇要求的安全系數(shù)（SF）。

4.按下面的公式計算最大關(guān)閉深度（MD）：

注意：在工程技術(shù)資料手冊中所給出的關(guān)閉壓力是校驗安全閥設(shè)備所得出的實際最小值。依據(jù)關(guān)閉壓力來計算安全閥的安放深度，控制線內(nèi)流體的壓力梯度（對于液壓油來說一般取0.35psi/ft），閥門安放的深度系數(shù)取1.15~1.25。安全閥開啟壓力計算保持打開壓力的幾個指標(biāo)最大保持打開壓力

A)油管壓力在0和4000Psi(27.58Mpa)之間最大控制管線壓力=安全閥額定工作壓力+油管壓力

B)油管壓力高于4000Psi(27.58Mpa)

最大控制管線壓力=安全閥額定工作壓力+4000Psi(27.58Mpa)例如10K的NE安全閥的就是最大允許14000psi（但不推薦長期高于10000psi）最小保持打開壓力控制管線壓力=油管壓力+打開壓力推薦的保持打開壓力（長期開井生產(chǎn)期間使用）推薦的控制管線壓力=油管壓力+打開壓力+500Psi(3.45Mpa)開閥現(xiàn)象：在安全閥閥瓣上下無油壓壓差的前提下，手壓泵地面打壓至：井口油壓+打開壓力，會觀察到10下左右的平臺期（打壓壓力不再長），繼續(xù)打壓壓力上漲，可判斷閥已經(jīng)打開。備注：避免長時間采用最大控制管線壓力保持安全閥開啟！最大控制壓力圖表

安全閥控制管線控制壓力（單位1000psi）油管油壓（單位1000psi）

井下安全閥的維護(hù)操作推薦做法建議至少半年做一次井下開關(guān)試驗根據(jù)實際需要可以進(jìn)行更加頻繁的開關(guān)試驗,以減少碎屑,使活動件操作正常液控管線內(nèi)液壓油使用專業(yè)優(yōu)質(zhì)液壓油，要求滿足零下40℃工作條件。當(dāng)安全閥(完井管串)出井需要維修保養(yǎng)時,推薦:出井后立即用清水進(jìn)行清洗將安全閥內(nèi)的水排干凈對安全閥試壓安全閥內(nèi)注潤滑油防止腐蝕兩次開關(guān)安全閥,確保液壓油在閥內(nèi)均勻安裝護(hù)絲，存放在干燥的環(huán)境中安全閥可能出現(xiàn)的問題及解決措施控管線打至足夠壓力，井下安全閥未打開

A)閥瓣下面的壓力高于上面的壓力導(dǎo)致不能打開：

①如果安全閥有自平衡裝置，關(guān)閉采油樹出口，將管線控制壓力打夠，觀察油壓，等待油壓自平衡至關(guān)井油壓，重新打壓開啟安全閥，觀察到平臺期和開井可生產(chǎn)即可判定閥已開。

②用泵車管內(nèi)正推閥瓣直至打開井下安全閥（可觀察到控制壓力有突降1000-2000psi）；

B)由于結(jié)蠟導(dǎo)致閥瓣不能打開，管內(nèi)注柴油或原油浸泡1-2天，然后控管線打壓打開井下安全閥。控管線打不起壓力，安全閥未打開

A)控管線或接頭有泄露：

1、更換接頭或管線；

2、下鎖定常開工具將安全閥鎖定在常開狀態(tài)生產(chǎn)；

B)安全閥活塞失去密封：

1、更換安全閥；

2、下鎖定常開工具將安全閥鎖定在常開狀態(tài)生產(chǎn)。井下安全閥關(guān)閉不嚴(yán)

A)閥瓣處有臟東西：用清水或柴油正沖閥瓣處，將臟東西清洗干凈；

B)閥瓣損壞：

1、更換安全閥；

2、將安全閥鎖定在常開狀態(tài)生產(chǎn)。區(qū)域名稱控管線規(guī)格型號

材質(zhì)壓力等級與井下安全閥連接方式備注牙哈、英買力1/4"×0.049"316LSTAINLESS17000PsiHIF(50000Psi)1/4"×0.049"316LSTAINLESS17000PsiHIF(50000Psi)

克拉1/4"×0.049"INC82517000PsiHIF(50000Psi)

迪那、大北1/4"×0.065"INC82525000PsiHIF(50000Psi)控制管線技術(shù)參數(shù)三、控制管線的技術(shù)參數(shù)和操作要點控制管線操作要點1、對控制管線打壓時，控管線壓力不要超過其額定工作壓力。如果是開關(guān)井下安全閥，控管線壓力不要超過前面推薦的公式允許壓力；2、需要對控管線進(jìn)行彎曲時，彎曲角度最好控制在90度以上。區(qū)域名稱規(guī)格型號壓力等級備注

牙哈、英買力7/16"HIF50000Psi安全閥連接管線

1/4"NPT10000Psi管線穿出采氣樹1/4"SwageLok10000Psi

管線穿出采氣樹1/4"AutoClave20000Psi采氣樹針閥

克拉7/16"HIF50000Psi

安全閥連接管線1/4"AutoClave20000Psi采氣樹針閥

迪那、大北7/16"HIF50000Psi

安全閥連接管線1/4"AutoClave20000Psi安全閥穿出采氣樹四、井下安全閥配套接頭介紹在各區(qū)域采氣樹截止閥出口使用的接頭類型1/4”NPTx?”Swagelok接頭：用于1/4”控制管線穿越油管掛后鎖定密封和采氣樹截止閥連接的接頭。分為可穿越式和止過式兩種。（上圖為不可穿越式）壓力等級

1/4”NPTx?”Swagelok接頭（可穿越式），用于油管掛穿越管線管線連接使用的接頭類型?”Swagelok雙母接頭：用于1/4”控制管線斷點連接的接頭。兩端止過式。壓力等級?”Autoclave接頭：用于1/4”x0.065”控制管線穿越油管掛后與采氣樹截止閥連接的接頭。壓力等級20K。?”Autoclave接頭：用于1/4”x0.065”控制管線穿越油管掛后與采氣樹截止閥連接的接頭。壓力等級60K。厚壁管線連接采氣樹針閥時使用的接頭控制管線與安全閥連接的接頭NE安全閥控制管線連接SP安全閥控制管線連接處演講完畢

謝謝大家TubingRetrievableSub-SurfaceSafetyValves

油管攜帶可回收式井下安全閥39WhattypesofSSSVsareavailablefromHalliburton?哈里伯頓公司可提供什么樣的井下安全閥？SubsurfaceSafetyValves井下安全閥SurfaceControlled(ControlLine)地面控制（控制管線）DirectControlled(NoControlLine)井下控制（無控制管線）WirelineRetrievable鋼絲可回收式WRSVTubingRetrievable油管可回收式TRSVWellStarNESafetyValveSPSafetyValveDepthStarStormChokeValves阻流閥FXESafetyValveOperatedbyFlowVelocity由流體速率控制OperatedbyAmbientPressure由壓力控制SSSVLandingNippleneeded需要安裝井下安全閥坐落接頭BigBoreSafetyValve（大通徑安全閥）40ControlLinePort控制管線接口Piston活塞FlowTube流管Flapper閥板WhatisaControlLine?Acontrolline

(microtubing)extendsfromthevalvetothesurface.

Ittransmitshydraulicpressuretooperatethevalve.控制管線由閥體接到地面，它通過傳遞液壓來控制閥門。SafetyValve安全閥ControlLineProtectors保護(hù)器ControlLine控制管線HowdoourSSSVswork?井下安全閥如何工作41SafetyValveApplications/Considerations

井下安全閥應(yīng)用場合和考慮因素WellConstruction打井類型Land,Platform,TLPorSpar(drytree)陸地井，生產(chǎn)平臺，海洋完井Subsea(wettree)深海完井WellType井的類型GeneralProduction通常的生產(chǎn)井Injection(waterand/orgas)注水或注氣井HPHT高溫高壓WellConditions井的情況CO2,H2SContent二氧化碳，硫化氫存在及含量42TubingRetrievableSafetyValveProducts

油管攜帶可回收式井下安全閥產(chǎn)品GeneralProductionApplications通常生產(chǎn)環(huán)境下應(yīng)用WellStar?NE?HP/HT,LargeBoreandCriticalApplications高溫高壓,大通徑和臨界條件

下的運用SP?Deepwater/XHPHTApplications深海/超高溫高壓DepthStar?43Applications應(yīng)用場合:1000FtMaxSettingDepth1000英尺最大下入深度23/8”,27/8”,3?”&4?”TubingSizes相連油管扣型為23/8”,27/8”,3?”&4?”5000－10000psi工作壓力35MpaOil&Gas油氣井LimitedH2S&CO2不含，或少量的CO2&H2SWellConstruction:PlatformorLand陸地井或海洋生產(chǎn)平臺WellTypes:ProductionandInjection生產(chǎn)或注入井SpecialApplications:Cementing,Fracturing特殊應(yīng)用場合：過安全閥固井，壓裂等作業(yè)

演示GeneralProduction-WellStar?TRSV

通常生產(chǎn)環(huán)境的應(yīng)用-WellStar?TRSV

44UniqueFlowTubeIsolation獨特的流管隔離設(shè)計100%MTMWellContainment100%金屬對金屬密封NoLeakPathsinCommunicationSystem通路中無泄露途徑GeneralProduction-WellStar?

TRSV

通常生產(chǎn)環(huán)境的應(yīng)用45

UsestheSP?TRSVFieldProvenActuator應(yīng)用了經(jīng)過現(xiàn)場證實的SP?

井下安全閥的活塞系統(tǒng)

SingleRodPiston單個液壓活塞Non-ElastomerSeals無彈性密封SolidTopSubConstructionProvidesforHighestHydraulicControlChamberRatingintheIndustry整體的上部短節(jié)提供工業(yè)上最高的液壓控制壓腔壓力級別GeneralProduction-NE?TRSV

通常生產(chǎn)環(huán)境的應(yīng)用46WellStar?andNE?TRSVSpecifications

WellStar?andNE?TRSV參數(shù)47HP/HT,LargeBore

高溫高壓,大通徑-SP?TRSVApplications應(yīng)用場合:5?”andLargerTubingSizes等于大于5?”油管尺寸Non-Elastomer,MTMStaticPistonSeals不含彈性橡膠件,活塞靜止時形成全金屬的密封Upto20,000psiWPDependingonSize某些型號工作壓力達(dá)到140Mpa,甚至超過MaxSettingDepthstoApprox.9000ft最大下入深度9000ftUpTo400?FTemperatureRating溫度工作范圍高達(dá)400’FCritical/SevereService極限/惡劣工作環(huán)境中WellConstruction:Platform,Land,TLP,Spar,andSubsea(ExtendedLife)陸地井,海洋生產(chǎn)平臺,深海完井WellTypes:Production,Injection,HPHTPEAKSystems小外徑系統(tǒng)7”Tbgin95/8”Csg下入在95/8”套管里面的7”安全閥95/8”Tbgin133/8”Csg下入在133/8套管里面的安全閥

演示48FullMetal-to-MetalSealingIntegrityinOpen/ClosedPosition開啟/關(guān)閉位置完全金屬對金屬密封PistonRodSizedforMaximumStrength活塞桿尺寸設(shè)計能承受最大強度IncreasedHydraulicControlChamberRatingBySolidTopSubConstruction上部接頭整體構(gòu)造使液壓腔等級增強ConsistentDesignThroughAllSizesandPressureRanges絕大多數(shù)的尺寸和壓力等級都有相配的產(chǎn)品SuperiorHydraulicActuator極佳的液壓傳動裝置PerformanceBasedSealing

優(yōu)越的密封49SP?HydraulicPistonActuator

液壓活塞傳動裝置UpperMetal-To-MetalHydraulicSeal上部金屬對金屬液壓密封NonElastomerDynamicSeals無彈性件動態(tài)密封LowerMetal-To-MetalHydraulicSeal下部金屬對金屬液壓密封50SphericalSealingFlapperPerformanceBasedSealing

優(yōu)越的密封SphericalSealingFlapperProvidingUnsurpassedMTMSealing球狀閥板提供良好的金屬對金屬密封RecognizedbyPetroleumEngineeringInternationalforInnovativeEngineering被國際石油工程認(rèn)可的創(chuàng)新技術(shù)FlapperSeatCoupledtoValve,LoadingbyTorquedMTMSeal閥板座和閥體做成整體,當(dāng)金屬密封的扣型擰扣時載入VerificationSandTesting

ExceedingAPIClass2byNearly20Fold在出砂環(huán)境中做測試超過APIClass2級近20次TrueMetal-to-MetalFlapperSealing

真正的金屬對金屬閥板密封51WiperSealIsolatestheTop上部隔離密封FlowHolesEnsureContinuousFlushingDuringFlowingConditions流管確保在在生產(chǎn)過程中的不斷清洗MetaltoMetalSealonthePistonIsolatesthe

HydraulicSystem活塞的金屬密封系統(tǒng)起到極佳的隔離密封作用IsolationofUpperEnd上部隔離密封EnhancedDebrisIsolation

增強了碎屑隔離功能52MTMDownstopSeat金屬對金屬的底部截止密封CompleteIsolationoftheClosureMechanism關(guān)閉狀態(tài)下完全隔離EliminatesFlowFromEnteringtheOperatoroftheValve防止流體流入閥體

FullProtectionDuringFlowingConditions流體流動狀態(tài)下完全保護(hù)EnhancedDebrisIsolation

增強碎屑隔離功能IsolationofLowerEnd下端隔離OpenPosition53SP?TRSVSpecifications

SP?TRSV參數(shù)54XHP/HTApplications

超高溫高壓應(yīng)用3?”20,000psiSPTRSCSSV–Available工作壓力20000psi的SP井下安全閥5.495”O(jiān)Dx2.313”ID3?”30,000psi–Feasibilitystudy可行性的研究4?”20,000psi–Feasibilitystudy可行性的研究5?”15,000psi-CompletedDesignStudy已完成設(shè)計8.38”O(jiān)Dx4.562”ID5?”25,000psi–Feasibilitystudy可行性研究7”10KSPTRSCSSV–UsedbyKela2&AGIPKCO9.07”O(jiān)Dx5.750”ID應(yīng)用于塔里木和AGIPKCO55TRSVTechnicalConsiderations

設(shè)計井下安全閥時需考慮的技術(shù)參數(shù)ValveSize尺寸及型號PressureRating工作壓力等級ID&NippleProfile內(nèi)徑，槽面內(nèi)徑TubingMaterial/TRSVMaterial材料Service–H2S,CO2,Standard是否還有腐蝕性氣體SettingDepth下入深度Self-EqualizingorNon-Equalizing是否自平衡TubingThreadSize&Weight油管扣型CasingSize&Weight套管扣型，尺