螺纹插装阀在井下仪器中的探讨与应用-论文

  《装备制造技术12014 年第 2期 螺纹插装阀在井下仪器 中的探讨与应用 谭显忠 ’ ，谭吉川 ( 1．中海油田服务股份有限公司，北京101149；2．中海石油气电集团有限责任公司，北京100027) 摘 要：针对石油井下仪器液压系统在高温度高压力的特殊环境 中，螺纹插装阀的应用现状与可靠性问题，讨论 了目前国内 两通 电磁螺纹插装 阀的现状和 面临的挑 战。 关键词：螺纹插装阀；高温；可靠性 中图分类号：TK41 2 文献标识码：B 文章编号：1 672- 545X (201 4 )02- 0233- 02 1 石油井下仪器对液压元件的特别的条件 在石油勘探开发中使用的井下仪器，一般会用 液压传动来实现仪器中的动作部件的伸缩...

  《装备制造技术12014 年第 2期 螺纹插装阀在井下仪器 中的探讨与应用 谭显忠 ，谭吉川 ( 1．中海油田服务股份有限公司，北京101149；2．中海石油气电集团有限责任公司，北京100027) 摘 要：针对石油井下仪器液压系统在高温度高压力的特殊环境 中，螺纹插装阀的应用现状与可靠性问题，讨论 了目前国内 两通 电磁螺纹插装 阀的现状和 面临的挑 战。 关键词：螺纹插装阀；高温；可靠性 中图分类号：TK41 2 文献标识码：B 文章编号：1 672- 545X (201 4 )02- 0233- 02 1 石油井下仪器对液压元件的特别的条件 在石油勘探开发中使用的井下仪器，一般会用 液压传动来实现仪器中的动作部件的伸缩和旋转运 动，这些仪器由于长期处在井筒内的高温度高压力的泥 浆环境之中，工况及其恶劣，因此对液压系统和液压 元件的要求都非常高，是目前国内技术的空白，其特 点如下 ： (1) 高温。在数千米深的井筒中，仪器通常要抵 抗 175 oC以上的地层高温，而仪器电机等自身发热 可使内部温度高达 200 ℃以上。随着向深井和深海 发展，地层温度已经上升到 250 ℃以上 ，这种恶劣的 环境对液压和电器元件的要求是目前国内亟待解决 的一大难题。 (2) 高压。在深井中的井筒液柱压力高达 140 MPa 以上，液压系统压力一般需 30 MPa 左右，属于超高 压领域 。 (3) 小空间。受井筒内径的限制，要求下井仪器 操作灵便，外径要小，重量要轻，一般下井仪器外径 在 100 mm以内，特殊仪器可到 140 mm左右 ，但在这 种限定的体积内，液压元件要做得更小 ，集成度要求 更高。 (3) 小流量。一般井下仪器流量在 500 ～1 000ml／ min甚至更小 ，液压元件更趋小型化 。 (4) 零泄漏。由于功能的要求 ，液压元件必须做 到微泄漏，甚至到无泄漏级别( 比如井下仪器用柱塞 油缸抽取微量地层流体进行测压作业，就要求油缸 在停止行程后不得有丝毫的移动，否则测压不准，油 层数据出错)。 (5) 抗腐蚀。由于电磁阀(线圈、导线、电插针等) 长期浸泡在高温度高压力的液压油里，要求高的抗腐蚀 和绝缘等级。 (6) 高可靠性。井下仪器液压元件要求可靠性高 和工作寿命长、作业故障率为零 ，否则会因为一个小 小的器件失灵而取出返修 ，因此导致数亿资产的设 备等待，造成几十万或几百万的巨大经济损失。 2 螺纹插装阀在井下仪器中的应用 螺纹插装 阀是近年来发展起来的一个先进阀 种 ，由于其具有耐高压 、零泄漏、集成度高、体积小 、 易拆换、性价比高等优势 ，已大范围的应用于各种液压机 械之中。特别是这种阀的耐高压、小体积和零泄漏等 优点 ，是其他阀种不可比拟的优势 ，用在石油井下仪 器这种小空间的环境中更显得紧凑和高效，螺纹插 装阀在仪器中的集成应用如图 1 所示 ，其具有如下 应用的特点及优势。 图 1螺纹插装 阀在 仪器 中的集成 应用 2．1 结构紧凑 螺纹插装阀的体积小，可以密集安装，最大限度 的减少了液压元件所 占用的仪器内部的有限空间， 而且阀座安装孔的加工制造精度可以依靠数控和成 收稿日期：20131206 作者简介：谭显忠( 1954一)，男 ，四川人，高级工程师 ，本科 ，主要研究方向为石油机械工程 、液压设备等；谭吉川( 1983一) ，男， 吉林人(满族) ，电子工程师，硕士，主要研究电子技术及其应用。 233