李宝龙，齐海涛，王明杰，左 凯，郝宙正，包陈义，孔学云，姚智翔，闫 绅

(中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司，天津 300452)

符号说明

D1—弹簧护筒和活塞密封直径，mm

D2—外套和活塞密封直径，mm

D3—金属密封最大直径，mm

D4—金属密封最小直径，mm

D—金属密封直径，mm

Fit—内压作用下活塞的合力，N

Fet—外压作用下活塞的合力，N

pi—内部压力，MPa

pe—外部压力，MPa

F0—弹簧的初始弹力，N

Fitmin—内压时金属密封最小接触力，N

Fitmax—内压时金属密封最大接触力，N

Fetmin—外压时金属密封最小接触力，N

Fetmax—外压时金属密封最大接触力，N

在油气田开发过程中，电潜泵采油式的人工举升方式非常普遍[1-3]，作为电潜泵采油完井工艺的关键工具，过电缆封隔器及其上的环空放气阀是控制油气井流体流动的重要装置[4-6]。当环空放气阀关闭时，过电缆封隔器和环空放气阀共同控制油管和套管环空的流体通道，当环空放气阀开启时，井下的气体可以通过环空放气阀的旁通孔流到地面系统，环空放气阀还为更换管柱时提供了压井通道。因此，环空放气阀是完井中的重要工具。目前的环空放气阀大多采用弹性密封，在阀开启和关闭过程中，弹性密封要经过本体上的旁通孔，多次开关后，弹性密封容易损坏，导致密封失效[7]。同时，弹性密封暴露在环空流体中，长时间的冲蚀也会导致其密封失效[8-9]。针对上述问题，设计了一种新型的环空放气阀。

1 结构及工作原理

环空放气阀由上接头、弹簧护筒、弹簧、活塞、外套、阀芯、阀座、下接头、O型密封圈(两端挡圈)组成，如图1所示。……