三級井下液控減壓閥的製作方法
2023-06-03 14:03:16
專利名稱：三級井下液控減壓閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井作業工具，尤其是涉及一種油井三級井下液控減壓閥。
背景技術：
現今在油田開採的中後期，油井增油措施較多。很多措施需要往油井注入液體化學藥劑，在注入液體化學試劑的作業過程中，有的時候井底需要很大的壓力來將液體化學藥劑擠入，而有的時候則只需要較小的壓力就足夠注入液體化學藥劑。針對需要增壓的注入作業來說，目前井下增壓工具較多，基本都能滿足生產要求；但是針對油井需要的壓力較小的作業來說，目前井下減壓工具還是不夠理想，在整體結構和壓力的調節方面都存在不足，不能很好的完成液體化學藥劑的注入作業。追究導致了在油田開採中後期，由於缺少有效的減壓工具，導致很多措施增油效果不夠理想，以致有些增油項目在不斷的縮減規模，影響原油的正常生產。因此，在油井開採的中後期，尤其是需要進行增油作業，當遇到需要壓力較低的油井的時候，亟待一種能夠有效控制注入壓力的裝置，使提高增油作業的效果，增加油井開採能力。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題是提供一種三級井下液控減壓閥，有效降低和控制注入液體的壓力。本實用新型的技術解決方案是:一種三級井下液控減壓閥，其中，該減壓閥包括上中心管、連接套及下中心管，所述連接套兩端分別與所述上中心管及下中心管之間經由中間接箍同軸固定連接，所述上中心管上端與一上接頭固定連接，所述下中心管下端與一絲堵固定連接；所述下中心管內設有一活塞，該活塞下端抵頂一·阻尼彈簧上端，該阻尼彈簧的另一端抵頂於所述絲堵；所述上中心管內設有多個減壓擋板；所述連接套內安裝有一阻尼裝置，該阻尼裝置將所述連接套分隔為兩個腔室，所述腔室之間且經由該阻尼裝置上設有的多個通孔相互連通；該下中心管側壁上設有排液孔，於所述排液孔上方的下中心管內側壁上設有能夠與所述活塞緊密接觸的密封圈，且位於所述密封圈上方的下中心管內側壁凹設有滑槽，所述活塞的上端部外側凸設有環形凸臺，所述凸臺的外周側設置有能夠與所述下中心管緊密接觸的密封圈，且所述凸臺能夠滑動地設置於所述滑槽內；所述活塞外側壁與所述下中心管內側壁之間留有間隙；所述間隙與活塞內部、下中心管及上中心管構成注入通道。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述阻尼裝置為固定安裝在連接套內的向下延伸的倒凸字形的筒狀結構，其上部外周側與所述連接套內側面密封固定連接，該筒狀結構下部與所述連接套之間形成環空，且該筒狀結構底面封閉，多個所述通孔開設於該筒狀結構的側壁。[0011]上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述活塞靠近下端部的外側壁上設有多個間隔設置的環槽。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述上中心管內的相鄰的所述減壓擋板交錯設置。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述上中心管內設有七個減壓擋板，且所述減壓擋板垂直於所述上中心管軸向設置。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述上中心管或下中心管內設有過濾網。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述下中心管頂部內側設有過濾網壓環，所述過濾網經由所述過濾網壓環固定於所述下中心管上端，且位於所述活塞上方。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述下中心管外周側設有連接凸部，所述連接凸部外周面設有能夠連接其他井下作業工具的管螺紋。上述的三級井下液控減壓閥，其中，所述中間接箍經由油管扣與所述上中心管及下中心管連接。由以上說明得知，本實用新型與現有技術相比較，確實可達到如下的功效:本實用新型的三級井下液控減壓閥，其具有能夠適應油井、油管的結構，並且經由本實用新型的三級井下液控制減壓閥的活塞及中心管之間的間隙通道，有效的降低了注入液體的壓力，滿足井下減壓的要求。另外，通過減壓擋板、阻尼裝置及活塞上環槽的一共三級的進一步的減壓作用，更好的滿足井下的減壓要求，為井下 減壓作業提供了高效穩定的減壓工具。
圖1為本實用新型的三級井下液控減壓閥較佳實施例結構的部分剖視示意圖。主要元件標號說明:1:上接頭2:上中心管3:減壓擋板4:中間接箍5:過濾網壓環6:過濾網7:密封圈8:活塞9:下中心管10:密封圈11:阻尼彈簧12:絲堵13:排液孔14:環槽15:中間接箍16:阻尼裝置17:連接套18:小孔
具體實施方式
本實用新型的三級井下液控減壓閥，包括上中心管、連接套及下中心管，所述連接套兩端分別與所述上中心管及下中心管之間經由中間接箍同軸固定連接，所述上中心管上端與一上接頭固定連接，所述下中心管下端與一絲堵固定連接；所述下中心管內設有一活塞，該活塞下端抵頂一阻尼彈簧上端，該阻尼彈簧的另一端抵頂於所述絲堵；所述上中心管內設有多個減壓擋板；所述連接套內安裝有一阻尼裝置，該阻尼裝置將所述連接套分隔為兩個腔室，所述腔室之間且經由該阻尼裝置上設有的多個小孔相互連通；該下中心管側壁上設有排液孔，於所述排液孔上方的下中心管內側壁上設有能夠與所述活塞緊密接觸的密封圈，且位於所述密封圈上方的下中心管內側壁凹設有滑槽，所述活塞的上端部外側凸設有環形凸臺，所述凸臺的外周側設置有能夠與所述下中心管緊密接觸的密封圈，且所述凸臺能夠滑動地設置於所述滑槽內；所述活塞外側壁與所述下中心管內側壁之間留有間隙；所述間隙與活塞內部、下中心管及上中心管構成注入通道。藉此，本實用新型的組合時井下液控減壓閥通過三級減壓裝置的同時使用，能夠適應油井的特殊結構，並且能夠有效的起到減壓、控制壓力的作用。為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示，為本實用新型的三級井下液控減壓閥較佳實施例結構的部分剖視示意圖，其中，該三級井下液控減壓閥包括有上中心管2、連接套17及下中心管9，所述連接套17兩端分別與所述上中心管2及下中心管9之間經由中間接箍4、15同軸固定連接，所述上中心管2上端與一上接頭I固定連接，所述下中心管9下端與一絲堵12固定連接；由此，兩個中心管及連接套17相互連通形成一流通通道以及容置空間，並且由末端的絲堵12封堵該通道的端部。較佳的，所述連接套17與所述上中心管2及下中心管9之間為絲扣連接。所述下中心管9內設有一活塞8，該活塞8能夠沿該中心管軸向滑動，該活塞8下端抵頂一阻尼彈簧11上端，該阻尼彈簧11的另一端抵頂於所述絲堵12 ;活塞8能夠藉助阻尼彈簧11的彈性回復力而在受壓運動後回復到初始位置。
為了能夠使如上所述的本實用新型的三級井下液控減壓閥的減壓、控壓作業更有效率，其上中心管2內設有多個減壓擋板3。如圖所示，經由減壓擋板3的設置，能夠使液體藥劑在流經上中心管2的過程中形成迂迴流路，使阻礙液體藥劑的流通，降低其流動速度，從而降低其向底端輸出的壓力。在較佳的實施方式中，相鄰的所述減壓擋板3交錯設置。更進一步的，所述連接套內安裝有一阻尼裝置16，該阻尼裝置16將所述連接套17分隔為兩個腔室，所述腔室之間且經由該阻尼裝置上設有的多個小孔18相互連通；當液體經過減壓擋板的減壓後，液體進入阻尼裝置16，經過阻尼裝置的小孔18，流體的流速進一步降低，衝擊力同時也進一步減小。該下中心管9側壁上設有排液孔，本實用新型的三級井下液控減壓閥經由上接頭I通入液體藥劑，並液體藥劑經過減壓閥內部結構減壓後，最終經由該排液孔以設定範圍的壓力大小排出至油井的特定位置。另外，於所述排液孔上方的下中心管9內側壁上設有能夠與所述活塞8緊密接觸的密封圈10，更具體的說，該密封圈10與活塞8的外側壁滑動密封，在活塞8上下位移的過程中，始終保持密封圈10上下兩部分密封封隔，從而防止液體進入密封圈10以上的部分。位於所述密封圈10上方的下中心管9內側壁凹設有滑槽，同時，所述活塞8的上端部外側凸設有環形凸臺，所述凸臺的外周側設置有能夠與所述下中心管9緊密接觸的密封圈7，且所述凸臺能夠滑動地設置於所述滑槽內；也就是說，活塞8的凸臺能夠在滑槽內滑動，且活塞8的凸臺頂面面積要大於活塞8底端端面的面積，由此，在活塞8兩端受到的液體壓強相同的情況下，由於頂面的面積較大，而使其受到的壓力較底端所受到的壓力，使活塞8能夠向底端的絲扣方向滑動。藉助兩個密封圈的密封封隔，而使兩個密封圈之間的滑槽所形成的空間不會有液體進入。從而保證了液體對活塞8上下兩端的壓力差。所述活塞8外側壁與所述下中心管9內側壁之間留有間隙；所述間隙與活塞8內部、下中心管9及上中心管2構成注入通道。液體藥劑由上接頭I進入上中心管2而進入下中心管9及活塞8內部，穿過活塞8到達下中心管9底部，再通過活塞8與下中心管9之間的間隙而最後經由排液孔注入到油井中。高壓的液體藥劑在活塞8與下中心管9之間的間隙形成的狹窄通道的作用下，降低了其輸出至油井中的壓力，活塞8隨液體在減壓閥內的壓強變化而移動，當液體壓強升高時，活塞8由於頂端及底端的壓力差會向底端運動，壓縮阻尼彈簧11，當壓力差與阻尼彈簧11的回覆力平衡時，活塞8停止運動，此時活塞8與下中心管9之間形成的間隙長度增加，使液體藥劑經過間隙的形成增加，進一步的降低液體藥劑的壓力，從而由活塞8、阻尼彈簧11及下中心管9之間的相互作用而有效降低和控制液體藥劑的輸出壓力。請參照圖1所示，在本實用新型的較佳實施例中，該三級井下液控減壓閥的活塞8靠近下端部的外側壁上設有多個間隔設置的環槽14。各個環槽14相互獨立互不幹涉，由此在活塞8與下中心管9之間的間隙形成了具有凹凸結構的間隙通道，藉由迷宮密封的原理，使液體藥劑能夠流經該間隙後，能夠更有效的降低其輸出的壓力。如上述所述的本實用新型的三級井下液控減壓閥，較佳的實施例中，所述阻尼裝置16為固定安裝在連接套17內的向下延伸的倒凸字形的筒狀結構，其上部外周側與所述連接套17內側面密封固定連接，該筒狀結構下部與所述連接套17之間形成環空，且該筒狀結構底面封閉，多個所述小孔開設於該筒狀結構的側壁。當液體流經減壓擋板後，流入該阻尼裝置16的筒狀結構中，液體被底面阻擋，並且從側面的小孔流入連接套17的另一個腔室中，進而繼續流至下中心管中。通過小孔的進一步阻擋，能夠更有效的降低液體的流速和壓力。另外，該阻尼裝置的小孔的設置可以根據具體實際應用的壓力調節需求而設。如上所述，本實用新型的三級井下液控減壓閥較佳實施例中設有減壓擋板3，更進一步的，所述上中心管2內設有七個減壓擋板3，且所述減壓擋板3垂直於所述上中心管2軸向設置。通過將減壓擋板3垂直於上中心管2軸向設置，並且各相鄰減壓擋板3交錯設置，形成一條鋸齒形的流通通道，以降低液體藥劑的流通速度，從而降低其輸出壓力。本實用新型的減壓擋板可以根據現場減壓需求而進行設定，包括減壓擋板的個數，減壓擋板的角度等。請在參照圖1所示 ，本實用新型的三級井下液控減壓閥，較佳的，所述上中心管2或下中心管9內設有過濾網6，過濾網6用於過濾流經過濾網6的液體藥劑，以避免液體藥劑中的大顆粒雜質堵塞活塞8與下中心管9之間的間隙，與此同時，過濾網6也能夠起到一定的降壓作用。如上所述的本實用新型的三級井下液控減壓閥，較佳的，所述下中心管9頂部內側設有過濾網壓環5，所述過濾網6經由所述過濾網壓環5固定於所述下中心管9上端，且位於所述活塞8上方。如圖所示，本實用新型的三級井下液控減壓閥，較佳的，所述下中心管9外周側設有連接凸部，所述連接凸部外周面設有能夠連接其他井下作業工具的管螺紋，以便於將該減壓閥固定至油管內部。本實用新型的三級井下液控減壓閥，較佳的，所述中間接箍4經由油管扣與所述上中心管2及下中心管9連接。本實用新型的三級井下液控減壓閥能夠用於油井中實現注入試劑的減壓、控壓功能。如圖所示，本實用新型實施例三級井下液控減壓閥包括上接頭1、上中心管2、減壓擋板
3、中間接箍4、過濾網壓環5、過濾網6、密封圈7、10、活塞8、下中心管9、阻尼彈簧11、絲堵12等部件組成。該工具隨油管下到目的層後，通過油管加入液體，當高速流體流經減壓擋板3的作用，流體的流速降低，衝擊力減小，液體經活塞8與下中心管9之間的縫隙，其中，該活塞8外表面設有間隔設置的環槽14，以增大液體洩漏路徑和流體的洩漏摩擦力，降低了液體輸出壓力。經過該環槽14的進一步的減壓作用，低壓流體經下中心管9上部分的排液孔排出；當流體壓力較大時，由於活塞8上下兩端處在同一流體當中所以所受壓強相等，但是由於活塞8的上下端面積不相等，上端面的面積大於下端面的面積，所以上端面所受的壓力大於下端面所受的壓力，通過此壓力差推動活塞8下移，壓力差越大，活塞8下移的距離越大，導致流體流經活塞8與下中心管9縫隙的距離越長，從而使液體壓力減少的越多，達到了液體減壓的作用。下中心管9上部的連接凸臺外部是普通的管螺紋，因此它可以接油管或其它井下作工具。因而，在作業的過程中不會因為三級井下液控減壓閥的增加而增加作業難度與作業次數。阻尼彈簧11的作用是阻止活塞8的向下位移，保證液體的輸出壓力保持在設定的範圍內。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應 屬於本實用新型保護的範圍。
權利要求1.一種三級井下液控減壓閥，其特徵在於，該減壓閥包括上中心管、連接套及下中心管，所述連接套兩端分別與所述上中心管及下中心管之間經由中間接箍同軸固定連接，所述上中心管上端與一上接頭固定連接，所述下中心管下端與一絲堵固定連接；所述下中心管內設有一活塞，該活塞下端抵頂一阻尼彈簧上端，該阻尼彈簧的另一端抵頂於所述絲堵; 所述上中心管內設有多個減壓擋板； 所述連接套內安裝有一阻尼裝置，該阻尼裝置將所述連接套分隔為兩個腔室，所述腔室之間且經由該阻尼裝置上設有的多個通孔相互連通； 該下中心管側壁上設有排液孔，於所述排液孔上方的下中心管內側壁上設有能夠與所述活塞緊密接觸的密封圈，且位於所述密封圈上方的下中心管內側壁凹設有滑槽，所述活塞的上端部外側凸設有環形凸臺，所述凸臺的外周側設置有能夠與所述下中心管緊密接觸的密封圈，且所述凸臺能夠滑動地設置於所述滑槽內；所述活塞外側壁與所述下中心管內側壁之間留有間隙；所述間隙與活塞內部、下中心管及上中心管構成注入通道。
2.如權利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述阻尼裝置為固定安裝在連接套內的向下延伸的倒凸字形的筒狀結構，其上部外周側與所述連接套內側面密封固定連接，該筒狀結構下部與所述連接套之間形成環空，且該筒狀結構底面封閉，多個所述通孔開設於該筒狀結構的側壁。
3.如權利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述活塞靠近下端部的外側壁上設有多個間隔設置的環槽。
4.如權 利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述上中心管內的相鄰的所述減壓擋板交錯設置。
5.如權利要求4所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述上中心管內設有七個減壓擋板，且所述減壓擋板垂直於所述上中心管軸向設置。
6.如權利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述上中心管或下中心管內設有過濾網。
7.如權利要求6所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述下中心管頂部內側設有過濾網壓環，所述過濾網經由所述過濾網壓環固定於所述下中心管上端，且位於所述活塞上方。
8.如權利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述下中心管外周側設有連接凸部，所述連接凸部外周面設有能夠連接其他井下作業工具的管螺紋。
9.如權利要求1所述的三級井下液控減壓閥，其特徵在於，所述中間接箍經由油管扣與所述上中心管及下中心管連接。
專利摘要一種三級井下液控減壓閥，其連接套兩端分別與上中心管及下中心管之間經由中間接箍同軸固定連接；下中心管內設有一活塞，活塞下端抵頂一阻尼彈簧上端，阻尼彈簧的另一端抵頂於絲堵；上中心管內設有多個減壓擋板；連接套內安裝有一阻尼裝置，將所述連接套分隔為兩個腔室，腔室之間經由阻尼裝置上的多個通孔相互連通；下中心管側壁上設有排液孔，排液孔上方的下中心管內側壁上設有能夠與活塞緊密接觸的密封圈，密封圈上方的下中心管內側壁凹設有滑槽，活塞的上端部外側凸設有環形凸臺，且凸臺能夠滑動地設置於滑槽內；活塞外側壁與下中心管內側壁之間留有間隙；間隙與活塞內部、下中心管及上中心管構成注入通道。藉此，滿足井下減壓、控壓的要求。
文檔編號E21B34/06GK203097857SQ201220665000
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者王書慧, 管九洲, 孫帥, 郭洪軍, 曹浩, 高旭明, 王俊偉, 賈海艦, 劉佳聲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司