技术领域
[0001] 本发明涉及油田开发工具技术领域，具体的是一种井下安全阀，还是一种井下安全阀的安装方法。
相关背景技术
[0002] 井下安全阀是油田开发的重要工具之一，在海上油田、陆上油气井和储气库井中广泛使用。随着油气开发技术的进步，油气井开发深度越来越深，井下温度压力越来越高，对井下安全阀的耐压耐温性能要求也越来越高。特别是稠油热采井，注蒸汽的温度达到350℃以上，另外深井、超深井复杂工况下，对井下安全阀的材质、耐压耐温性能等提出了极其苛刻的要求。目前使用的安全阀的密封件主要是非金属材料，如橡胶、复合材料等，这些材料在高温高压下存在易老化问题，其耐压耐温性能不能满足高温高压井完井生产和注蒸汽热采的长期生产要求。
具体实施方式
[0040] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0041] 实施例1
[0042] 一种井下安全阀，包括液控接头2，液控接头2的侧壁内有轴向侧孔202，轴向侧孔202内套设有柱塞杆，轴向侧孔的上端内固定套设有筒形的上帽1，上帽1的下端内设第一内圆锥面101；柱塞杆3的外表面含有上下设置的头部段303和杆身段304，头部段303的外径大于杆身段304的外径，头部段303的外表面含有上下设置的上密封外弧面301和下密封外弧面302；轴向侧孔202的下部内表面含有从上向下依次设置的内凸出段203、密封安装段204和下帽安装段205，内凸出段203的上端内设置有第二内圆锥面201，密封安装段204内套设有全金属密封组件4，下帽安装段205内固定套设有筒形的下帽5，全金属密封组件4和下帽5均套设于柱塞杆3外；柱塞杆3能够上下移动；当柱塞杆3位于上极限位置时，上密封外弧面
301与第一内圆锥面101能够密封连接，形成全关闭密封副，当柱塞杆3位于下极限位置时，下密封外弧面302与第二内圆锥面201能够密封连接，形成全开密封副，如图1至图4所示。
[0043] 在本实施例中，液控接头2的轴线与轴向侧孔202的轴线重合，上帽1和下帽5均为两端开放的筒形结构，上帽1和下帽5均与液控接头2螺纹连接，内凸出段203与柱塞杆3间隙配合，头部段303的外表面还含有圆柱面段305，圆柱面段305位于上密封外弧面301和下密封外弧面302之间，圆柱面段305的外径大于杆身段304的外径，如图1至图4所示。
[0044] 在本实施例中，全金属密封组件4含有从上向下依次设置的多个(如5个)金属开口密封环401。金属开口密封环401为全金属材质，金属开口密封环401的环壁内设置有一条径向割缝4011。所述井下安全阀和全金属密封组件4的所有部件均为金属材质，不含有非金属材质。
[0045] 在本实施例中，沿柱塞杆3的轴线方向，多个金属开口密封环401的径向割缝4011沿周向交错排布。优选，上下相邻的金属开口密封环401的径向割缝4011对应的圆形角为150°‑210°，最好为180°，如图5至图6所示。
[0046] 在本实施例中，为方便加工和保证安全阀打开过程中的密封，金属开口密封环401的外周面的粗糙度可以为0.1μm‑0.8μm，密封安装段204的内表面的粗糙度可以为0.1μm‑0.8μm。金属开口密封环401的内周面的粗糙度可以为0.1μm‑0.8μm，杆身段304的外表面的粗糙度可以为0.1μm‑0.8μm。
[0047] 在本实施例中，金属开口密封环401与密封安装段204过渡配合或过盈配合，金属开口密封环401与杆身段304过渡配合。金属开口密封环401材质为现有的弹性金属材料，例如，可制作弹簧的材料均可用于本发明中的金属开口密封环401的制作，而以弹簧用不锈钢为最好，如Inconel 718或304等，铍青铜也较好的选择。
[0048] 在本实施例中，上帽1的上端为上试压接口102，上帽1的上端可以设置有内螺纹，下帽5的下端为下试压接口501，下帽5的下端可以设置有内螺纹。下帽5的下端的内径大于柱塞杆3的下端内径，下帽5的下端与柱塞杆3之间形成环形空间，下帽5与柱塞杆3间隙配合。
[0049] 本发明所述井下安全阀的其它技术特征可以参见中国专利CN208669272U，公开日期2019年3月29日，公开的《一种井下安全阀》，或中国专利CN106246137A，公开日期2016年12月21日，公开的《一种磁力井下安全阀》。本发明所述井下安全阀的其它技术特征可以与上述两个现有的井下安全阀中的技术特征相同，为了节约篇幅，本实施例不再详细介绍。
[0050] 可以理解为，本发明的发明点主要在于，将中国专利CN208669272U，公开日期2019年3月29日，公开的《一种井下安全阀》中的密封组件换成了全金属密封组件4，并且增加了上帽1。
[0051] 下面介绍一种井下安全阀的安装方法，所述井下安全阀为本发明的上述井下安全阀，所述井下安全阀的安装方法包括以下步骤：
[0052] 步骤1、将柱塞杆3装进轴向侧孔202中，安装上帽1和下帽5；上帽1的上端的上试压接口102与试压气泵连接，把液控接头2置于水中，柱塞杆3位于下极限位置，所述试压气泵打压，观察轴向侧孔202的下端是否漏气；下帽5的下端的下试压接口501与所述试压气泵连接，把液控接头2置于水中，柱塞杆3位于上极限位置，所述试压气泵打压，观察上帽1的上端是否漏气；如果均不漏气进行下一步；
[0053] 步骤2、拆去下帽5，装入全金属密封组件4，再装上下帽5，柱塞杆3的上端置于轴向侧孔202的中部位置并固定，上帽1的上端与所述试压气泵连接，把液控接头2置于水中，观察轴向侧孔202的下端是否漏气；如果均不漏气进行下一步。
[0054] 步骤3、安装所述井下安全阀的其它部件，组装成所述井下安全阀，如图1至图4所示。
[0055] 上述试压步骤较好地解决了试压与零件装配之间的矛盾。以往，采用专用零件试压时，拆卸试压零件可能损坏液控接头的密封面，而全部完成装配后再试压，则不能区分全开密封副或全关闭密封副的单独密封情况。
[0056] 实施例2
[0057] 本实施例是对实施例1的一种改进，本实施例与实施例1的主要区别在于，全金属密封组件4含有上下两组金属开口密封环401，上下两组金属开口密封环401之间设置有金属隔环402，上下两组金属开口密封环401均含有从上向下依次设置的多个(两个以上)金属开口密封环401，如图7所示。
[0058] 金属隔环402与密封安装段204可以间隙配合，金属隔环402与杆身段304可以间隙配合。本实施例的其余技术特征均可以与实施例1中的相同，为了节约篇幅，本实施例不再详细介绍。
[0059] 实施例3
[0060] 本实施例是对实施例2的一种改进，本实施例与实施例2的主要区别在于，金属开口密封环401的断面呈V型结构，上下两组金属开口密封环401中的金属开口密封环401的开口朝向相反。
[0061] 例如，上方的一两组金属开口密封环401中的金属开口密封环401的开口全部朝上，下方的一两组金属开口密封环401中的金属开口密封环401的开口全部朝下，如图8所示。或者，上方的一两组金属开口密封环401中的金属开口密封环401的开口全部朝下，下方的一两组金属开口密封环401中的金属开口密封环401的开口全部朝上。
[0062] 在本实施例中，金属开口密封环401的外径可以比密封安装段204的内径大0.05mm‑0.3mm，金属开口密封环401的内径可以比杆身段304的内径小0.05mm‑0.3mm。
[0063] 另外，为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向。本发明采用了使用者或阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
[0064] 以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。
