專利名稱：防酸防硫腐蝕的地面安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，特別是涉及一種油氣井測(cè)試用防酸防硫腐蝕的地面安全閥。
背景技術(shù)：
在油田測(cè)試、試油試采作業(yè)中，需要建立一套臨時(shí)生產(chǎn)流程，通過(guò)采用一定尺寸的油嘴，對(duì)地層流體流量、壓力進(jìn)行控制，必要時(shí)進(jìn)行化學(xué)劑注入、加熱等工藝，之后借助三相分離器將流體各相油、氣、水分離，最終求得該井在此工作制度下油、氣、水的產(chǎn)量和樣品參數(shù)等資料。流程的建立和對(duì)流體進(jìn)行控制、處理、分離、計(jì)量的過(guò)程稱為地面測(cè)試作業(yè)。地面測(cè)試作業(yè)流程主要由高壓連接管線、地面緊急關(guān)閉系統(tǒng)、數(shù)據(jù)頭、油嘴管匯、緊急泄壓閥、蒸汽熱交換器、三相分離器、緩沖罐、計(jì)量罐、燃燒器和在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。地面緊急關(guān)閉系統(tǒng)包括地面安全閥、控制面板、高/低壓壓力啟動(dòng)器和遠(yuǎn)程手動(dòng)控制器。地面安全閥是一種緊急關(guān)閉液壓截止閥，安裝于井口和油嘴管匯之間，工作壓力70Mpa-105Mpa，屬于超高壓設(shè)備，作用是在下游設(shè)備出現(xiàn)泄漏或超壓等緊急情況下，通過(guò)感應(yīng)來(lái)自監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高/低壓壓力啟動(dòng)器、遠(yuǎn)程ESD工作站的脈沖信號(hào)，在5秒鐘之內(nèi)緊急關(guān)閉閥內(nèi)的閘板，關(guān)斷油氣流體，截止上游壓力，保護(hù)下游整套流程設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)重大損失和事故。隨著國(guó)內(nèi)油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，針對(duì)低滲碳酸鹽巖氣藏開(kāi)發(fā)實(shí)施的酸化壓裂工藝得到廣泛應(yīng)用。酸化工藝是一項(xiàng)油氣增產(chǎn)的重要措施，它是通過(guò)高壓注入設(shè)備將酸液注入到施工地層中來(lái)溶解地層中的礦物質(zhì)或堵塞物，從而達(dá)到擴(kuò)大油氣滲流通道、提高油氣產(chǎn)量的目的。進(jìn)行酸化作業(yè)后，必須將注入的酸液及時(shí)返排出井筒，排出的酸液帶有一定的壓力并含有原油和天然氣，PH值為2-3左右，對(duì)金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性。另外在越來(lái)越多的高含硫化氫氣體井測(cè)試中，硫化氫形成的酸性腐蝕機(jī)理同樣會(huì)對(duì)設(shè)備造成較大程度的腐蝕損害。目前國(guó)內(nèi)外油田應(yīng)用的地面安全閥主體材料普遍選用的是碳鋼、低合金鋼或不銹鋼等材料，防酸能力允許PH值5-6，即允許含酸濃度<4%的酸液進(jìn)入設(shè)備，否則酸液會(huì)對(duì)設(shè)備盤(pán)管造成腐蝕，并導(dǎo)致嚴(yán)重的安全環(huán)保事故。選用碳鋼或者合金鋼做為主要承壓材料可以承受較高的壓力，但在酸性環(huán)境下，會(huì)加速腐蝕；不銹鋼防酸材料與普通碳鋼材料相比，為了提高材料防酸性能，往往會(huì)大大降低鋼材的含碳量，在防酸能力提高的前提下強(qiáng)度也會(huì)大幅度降低，從而無(wú)法滿足高壓裝置對(duì)于材料強(qiáng)度的要求。如果單純提高不銹鋼的抗拉強(qiáng)度，同樣壓力級(jí)別的設(shè)備外形和重量要達(dá)到碳鋼材料的幾倍甚至幾十倍才能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求，會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)使用和操作帶來(lái)不便并大大提高設(shè)備的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防酸防硫腐蝕的地面安全閥。
為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種防酸防硫腐蝕的地面安全閥，包括閥本體、閥蓋密封、閥座密封、閥座、注脂接頭、閥蓋、閥桿、閘板、閘板罩和閥端，所述的閥本體、閥蓋密封、閥座、閥蓋、閥桿、閘板、閘板罩和閥端由2205雙相不銹鋼制成。所述的2205雙相不銹鋼含有2L 00 23.00wt%的鉻、2.90 3.50wt%的鑰及
4.50 6.50wt%的鎳氮合金。 優(yōu)選的是，所述的2205雙相不銹鋼含有22wt%的鉻，3wt%的鑰及5 6wt%的鎳氮
合金本發(fā)明的地面安全閥，閥本體、閥蓋、閥端及內(nèi)部的閥座、閥桿和閘板均由2205雙相不銹鋼(022Cr22Ni5Mo3N)制成，防硫級(jí)別為FF級(jí)，與酸性液體和硫化氫接觸的所有部件具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。該地面安全閥適用于PH值3 2、濃度低于15%的酸性液體和所有含有硫化氫氣體的施工環(huán)境，在含酸、含硫化氫氣體和高壓的地面測(cè)試工況下，能夠避免酸性腐蝕造成的設(shè)備腐蝕、開(kāi)裂和爆炸，保障設(shè)備和人員的施工安全。相對(duì)于碳鋼、低合金鋼和馬氏體、奧氏體單相不銹鋼的現(xiàn)有安全閥，可減少設(shè)計(jì)壁厚，減輕設(shè)備重量；硬度高、耐磨性能好，可增加設(shè)備的使用壽命；低溫韌性高，韌脆轉(zhuǎn)變溫度低，材料服役溫度區(qū)間廣，具有較高的防酸防硫效果。


圖1是本發(fā)明的地面安全閥的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的地面安全閥進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的地面安全閥包括:閥本體1、閥蓋密封2、閥座密封3、閥座4、注脂接頭5、閥蓋6、閥桿7、閘板8、閘板罩9和閥端10。為了提高其抗酸、抗腐蝕的性能，閥本體1、閥蓋密封2、閥座4、閥蓋6、閥桿7、閘板8、閘板罩9和閥端10均由2205雙相不銹鋼制成。所述的閥本體、閥座、閥蓋、閥桿、閘板和閥端由2205雙相不銹鋼制成。2205雙相不銹鋼的最主要合金元素是Cr、N1、Mo和N。其中Cr、Mo為增加鐵素體含量，而N1、N為奧氏體穩(wěn)定元素。有些鋼種還有Mn、Cu、W等元素。Cr、N1、Mo能改進(jìn)抗腐蝕性，在含氯化物的環(huán)境中其抗點(diǎn)蝕及裂縫腐蝕的性能特別好。2205雙相不銹鋼的主要組成如下:
權(quán)利要求
1.一種防酸防硫腐蝕的地面安全閥，包括閥本體(I)、閥蓋密封(2)、閥座密封(3)、閥座(4)、注脂接頭(5)、閥蓋(6)、閥桿(7)、閘板(8)、閘板罩(9)和閥端(10)，其特征在于:所述的閥本體(I)、閥蓋密封(2)、閥座(4)、閥蓋(6)、閥桿(7)、閘板(8)、閘板罩(9)和閥端(10)由2205雙相不銹鋼制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面安全閥，其特征在于:所述的2205雙相不銹鋼含有21.00 23.00wt%的鉻、2.90 3.50wt%的鑰及4.50 6.50wt%的鎳氮合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地面安全閥，其特征在于:所述的2205雙相不銹鋼含有22wt%的鉻,3wt%的鑰及5 6wt%的鎳氮合金。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防酸防硫腐蝕的地面安全閥，包括閥本體、閥蓋密封、閥座密封、閥座、注脂接頭、閥蓋、閥桿、閘板、閘板罩和閥端，所述的閥本體、閥蓋密封、閥座、閥蓋、閥桿、閘板、閘板罩和閥端由2205雙相不銹鋼制成。所述的2205雙相不銹鋼含有22wt%的鉻，3wt%的鉬及5～6wt%的鎳氮合金，其防硫級(jí)別為FF級(jí)，與酸性液體和硫化氫接觸的所有部件具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。該地面安全閥適用于PH值≧2、濃度低于15%的酸性液體和所有含有硫化氫氣體的施工環(huán)境，具有較高的防酸防硫性能。
文檔編號(hào)F16K3/02GK103148228SQ201310102189
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者程高峰, 鄧國(guó)振, 劉平, 姜浩, 劉洪偉, 李昂 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司