井下安全阀

地面控制型井下安全阀设计1摘要井下安全阀是保障海洋油气田正常开采的必备工具。许多国家的海洋油气开采法都规定，只要是具有自喷或拥有自溢能力的油气井都必须先安装井下安全阀才可以进行开采。当安装有井下安全阀的油气井遇到地震、火灾或海啸等重大安全事故后，井下安全阀可以自动关闭，阻断油管内的流体流动，防止井喷、海洋环境污染和作业人员伤亡等恶性事故的发生。本文通过对国内外井下安全阀研究成果的分析，对比国内外安全阀结构，找出了国内安全阀设计上的缺陷，设计出了结构简单、安全可靠、生产方便的井下安全阀。此安全阀取消了复杂且可靠性不高的永久锁定机构，对连通液控管线和管内安全阀的连通转换方式进行了改进，增加了可靠性。利用AutoCAD绘制了井下安全阀的二维图，运用材料力学、液压传动等知识对安全阀的关键部件进行了校核。关键词：井下安全阀结构改进液压控制西南石油大学本科毕业设计（论文）2AbstractSubSurfacesafetyvalveisessentialfortheprotectionofthenormalexploitationofoffshoreoilandgasfields.Manyofthecountry'soffshoreoilandgasminingprovisions,aslongasitiswithflowingorhaveselfoverflowabilityofoilandgaswellshavetoinstallthesubsurfacesafetyvalvethencanbemined.Wheninstalledsubsurfacesafetyvalveofoilandgaswellsencounteredearthquakes,fires,tsunamisandothermajoraccidents,thesubsurfacesafetyvalvecanbeautomaticallyshutdown,blockingthefluidflowinthetubingtopreventblowout,pollutionofthemarineenvironmentandworkingpersonnelcasualtiesmalignantaccidenthappened.Inthispaper,throughtheanalysisofdomesticandforeigndownholesafetyvalveresearchandcomparisonofdomesticandforeignsafetyvalvestructure,findoutthedefectsofdomesticsafetyvalvedesign,designasimplestructure,safeandreliable,convenientproductionofsubsurfacesafetyvalve.Thissafetyvalvecanceledthepermanentlockingmechanismofthecomplexandreliability,andimprovedtheconnectionconversionmodeoftheconnectedfluidcontrolpipelineandthetubesafetyvalve,andincreasedthereliabilityofthevalve..IuseAutoCADdrawingthetwo-dimensionalchartofthesubsurfacesafetyvalve,usingthematerialmechanics,hydraulictransmissionandotherknowledgeofthekeycomponentsofthesafetyvalvewaschecked.Keywords:subsurfacesafetyvalvestructureimprovementhydrauliccontrolAbstract地面控制型井下安全阀设计3目录1绪论......................................................................................................................41.1引言...........................................................................................................41.2本论文研究的目的及意义.......................................................................51.3本论文的主要工作及创新.......................................................................72井下安全阀介绍..................................................................................................82.1井下安全阀工作原理...............................................................................82.2井下安全阀国内外发展现状及存在的问题...........................................93井下安全阀系统方案设计................................................................................113.1井下安全阀设计原则.............................................................................113.2井下安全阀的主要技术参数.................................................................113.2.1井下安全阀的参数确定...................................................................113.2.2井下安全阀结构设计方案选择.......................................................124井下安全阀结构设计........................................................................................144.1液压缸设计计算.....................................................................................144.2活塞设计计算.........................................................................................154.3弹簧设计计算.........................................................................................164.3.1材料选用和初始设计数据...............................................................17..4.4阀板设计计算.........................................................................................194.5平衡孔结构设计.....................................................................................204.6阀板座结构设计.....................................................................................214.7井下安全阀密封圈的选用.....................................................................224.7.1密封..................................................................................................224.7.2密封分类...........................................................................................224.7.3密封理论...........................................................................................224.7.4活塞密封泄漏计算...........................................................................234.7.5O型橡胶密封圈................................................................................234.7.6O型橡胶密封圈................................................................................255总结....................................................................................................................26参考文献.....................................................................................................................28西南石油大学本科毕业设计（论文）41绪论1.1引言伴随着全球经济的腾飞，全球对于能源的需求量与日俱增，导致能源供需矛盾日益突出。我国油气储备非常庞大，但随着GDP的快速增长，我国的能源需求巨大，能源安全形势不容乐观。我国1993年起成为了石油进口国，2006年开始成为全球第二大石油消费国。与此同时，我国石油对外依赖度稳步提升，1997年我国的石油进口比例仅为10%，但是到了2008年我国的石油进口比例达到了50%，2009年更是超过了警戒线，达到52%，这表明我国石油安全形势很是严峻。调查数据表明，从1991年以来，我国石油产量年平均增长率仅为1.7%，与此同时石油消费年平均增长率却几乎是产量年平均增长率的3倍，达到了4.9%。石油消费率的提升远远超出石油生产率的提升，从这里可以看出我国能源供需矛盾巨大。据统计，20世纪末我国原油生产量大概是1.6亿吨，估计在2015年前内，如果国内在石油勘查上没有重大发现、开采技术上没有巨大的突破，那么中国原油产量在短时间内将不会得到大幅提升，预计原油产量将会保持在1.7亿吨左右。“十一五”期间，由于中国经济的稳步发展，预计国内对石油及天然气产品的需求仍会持续增长，据估计2015年的中国国内原