液壓驅動可調節式水下節流閥閥芯結構設計

程 銳，范海濤，朱麟杰，許 洋，文 歡

(美鉆能源科技(上海)有限公司，上海 200941)

0 引 言

20世紀90年代初期以來國內石油需求增長強勁，消費量和進口量猛增，國民經濟的高速增長使我國的石油需求量急劇上升，然而石油生產增長乏力，國內石油供需矛盾日益突出。近年來，我國海洋石油探明儲量呈現快速增長勢頭。但受國外技術壟斷，早期海洋石油大部分是與國外石油公司合資開發的，所產原油需與外國公司分成，因此每年我國實際獲得的原油產量只有幾百萬噸。迄今，我國海洋石油在國內原油生產中也只能算作替補。

液壓驅動可調節式水下節流閥(見圖1)是水下生產系統深海油氣開發裝備的重要組成部分。根據中國南海某油田工況，依托1 500 m水下智能井口和采油樹項目，著重介紹節流閥閥芯的結構設計。

圖1 液壓驅動可調節式水下節流閥

1 水下節流閥閥芯功能介紹

液壓驅動可調節式水下節流閥(額定工作壓力為10 000 psi(1 psi=6.895 kPa)，額定工作溫度為-29～121 ℃，出口溫度達-46 ℃，通徑為4-1/16英寸(1英寸=0.025 4 m)，材料等級為HH-NL，產品規范等級為PSL3G，性能等級為PR2，設計水深為1 500 m)是安裝于水下采油樹下游的調節生產流道流量的關鍵設備[1-2]。流道通路依次為流道入口、滑套過流孔、閥芯環空過流通道、流道出口。其中，液壓式驅動器通過液壓驅動機構驅動閥桿轉動(亦可通過CLASS Ⅳ插口)，由遙控無人潛水器(Remotely Operated Vehicle，ROV)扭力工具驅動)[3]，具體為通過驅動器液壓缸(1對)中心軸與閥桿之間的齒輪嚙合，使得閥桿轉動(或ROV扭力工具直接轉動閥桿)。……