可調式環形流量配注閥和注汽管柱的製作方法

2023-05-17 02:13:56 3

可調式環形流量配注閥和注汽管柱的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可調式環形流量配注閥和注汽管柱。可調式環形流量配注閥包括工作筒，工作筒內具有容置腔，容置腔內設置有注汽閥，工作筒的內側壁設置有限位臺，工作筒與注汽閥之間形成有環形的注汽腔，注汽閥的側壁上設置有連通容置腔與注汽腔的注汽通孔，工作筒的側壁上設置有與注汽腔連通的第一通道；所述可調式環形流量配注閥還包括能使第一通道開啟或關閉的控制裝置。注汽管柱包括首尾依次密封連接的可調式環形流量配注閥。本實用新型的可調式環形流量配注閥結構簡單，配汽過程中能夠調節注汽量，防止析出垢質進行堆積，防止油井出砂倒吸入配汽裝置，易於打撈。本實用新型的注汽管柱可實現對不同注汽層進行不同注汽量的注汽。
【專利說明】可調式環形流量配注閥和注汽管柱

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種蒸汽驅注汽的配汽裝置，特別涉及一種可調式環形流量配注閥，以及一種注汽管柱。

【背景技術】
[0002]稠油蒸汽驅注汽法是目前開採稠油的主要技術，但是由於各個稠油油藏特點不同、分類不同，在具體的開採過程中，需要通過配汽裝置控制不同的蒸汽注入量。目前，在蒸汽驅注汽中使用的注汽閥主要採用噴嘴形式，在施工過程中將噴嘴與注汽閥同時下入工作筒內，結構較為複雜，配汽過程中的注汽量為固定值。在配汽過程中需要調節注汽量時，需要投撈工作筒。然而，由於噴嘴內徑通常較小，很容易被水垢堵死，造成腐蝕結垢現象，以至於無法向該層內注汽，因此，大大增加了現場的投撈工作量。而且由於注汽閥與工作筒的材料熱膨脹係數之間的關係，注汽閥與工作筒之間通常會產生自鎖現象，導致投撈工具即使捕捉到注汽閥，也打撈不動，導致打撈失敗，從而無法調整各層的注汽量。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術中結構複雜，配汽過程中注汽量不易調節，注汽過程中的腐蝕結垢現象以及注汽閥與工作筒常產生自鎖而容易導致打撈失敗等問題，本實用新型提供一種可調式環形流量配注閥，能夠通過更換注汽閥而解決調節注汽量的問題，改善注汽過程中的腐蝕結垢現象，並避免注汽閥與工作筒回見自鎖現象的產生。
[0004]為了滿足能夠同時向各層進行注汽，本實用新型還提供了一種注汽管柱。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種可調式環形流量配注閥，包括工作筒，工作筒內具有容置腔，容置腔內設置有注汽閥，工作筒的內側壁設置有能限位注汽閥的限位臺，工作筒與注汽閥之間形成有環形的注汽腔，注汽閥的側壁上設置有連通容置腔與注汽腔的注汽通孔，工作筒的側壁上設置有與注汽腔連通的第一通道；所述可調式環形流量配注閥還包括能使第一通道開啟或關閉的控制裝置。
[0006]注汽閥的側壁上設置有多個注汽通孔，所有注汽通孔的總面積之和大於注汽腔在垂直於工作筒軸線的平面上的投影面積，注汽閥能夠更換，注汽腔在垂直於工作筒軸線的平面上的投影面積能夠改變。
[0007]限位臺為環形的臺階結構，限位臺的上段的內徑大於限位臺的下段的內徑，限位臺的上段和限位臺下段之間為環形過渡面，注汽閥的下表面與該環形過渡面密封連接。
[0008]第一通道為與工作筒的徑向形成0°至90°夾角的斜向通孔。
[0009]工作筒外套設有外套，工作筒與外套之間形成能夠與第一通道連通的環空，外套的側壁設置有第二通道，所述控制裝置包括閥塊和彈簧，閥塊設置在環空的上部，閥塊的頂面為與第一通道的出口相對應的斜面，彈簧設置在閥塊的底端與環空的底端之間，彈簧能使閥塊頂抵於環空的上部並阻隔第一通道和第二通道之間的連通，當閥塊受力壓縮彈簧時，外套側壁設置的第二通道能通過環空與第一通道連通。
[0010]第二通道平行於水平面，且第一通道和第二通道均能夠與環空的上部連通。
[0011]注汽閥為筒形，注汽通孔設置在注汽閥的筒壁上，注汽閥的側壁上設置有能收攏和彈出的卡瓦，工作筒的內腔的上部設有環形臺階結構的卡位臺，卡位臺的上段的內徑小於卡位臺的下段的內徑，卡位臺的上段和卡位臺下段之間為環形過渡面，當卡瓦收攏時，注汽閥能穿過卡位臺；當卡瓦彈出時，注汽閥能通過限位臺和卡位臺固定於工作筒內。
[0012]卡瓦設於注汽通孔內，卡瓦的底邊與注汽通孔的下端固定連接。
[0013]卡瓦的頂面形成與卡位臺的底面的形狀相匹配的坡面。
[0014]工作筒的上部設置有內螺紋，工作筒的下部設有外螺紋，且所述內螺紋和所述外螺紋能匹配連接。
[0015]本實用新型的另一技術方案是，注汽管柱，包括首尾依次密封連接如上所述的可調式環形流量配注閥。
[0016]本實用新型可調式環形流量配注閥的有益效果是不再使用現有技術中的噴嘴結構，結構簡單；通過調節注汽腔環形空間的橫截面積，解決配汽過程中調節注汽量的問題；能夠防止析出垢質進行堆積，保護注入通道；防止油井出砂倒吸入配汽裝置對工具造成毀壞；採用卡瓦結構，注汽閥易於打撈；停止注汽時，注汽閥也會被限位在工作筒內，不會彈出指定位置。
[0017]本實用新型注汽管柱的有益效果是可實現對不同注汽層進行不同注汽量的注汽。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0019]圖1是本實用新型可調式環形流量配注閥的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型注汽腔部位的局部放大示意圖。
[0021]圖3是本實用新型工作筒的結構示意圖。
[0022]圖4是本實用新型注汽閥的結構示意圖。
[0023]圖5是本實用新型閥塊的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1.工作筒，10.容置腔，11.限位臺，12.注汽腔，13.第一通道，14.環空，15.卡位臺，2.注汽閥，21.注汽通孔，22.卡瓦，3.外套，31.第二通道，4.閥塊，41.斜面，5.彈簧。

【具體實施方式】
[0026]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【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0027]如圖1至圖4所示，本實用新型提出了一種可調式環形流量配注閥，包括工作筒I，工作筒I內具有容置腔10，容置腔10內設置有注汽閥2，工作筒I的內側壁設置有能限位注汽閥2的限位臺11，工作筒I與注汽閥2之間形成有環形的注汽腔12，注汽閥2的側壁上設置有連通容置腔10與注汽腔12的注汽通孔21，工作筒I的側壁上設置有與注汽腔12連通的第一通道13 ;所述可調式環形流量配注閥還包括能使第一通道13開啟或關閉的控制裝置。
[0028]本實用新型不再使用現有技術中的噴嘴結構，而是採用在注汽閥2的側壁上直接開通注汽通孔21，使工作筒I的容置腔10、注汽閥2的注汽通孔21、工作筒I與注汽閥2之間的注汽腔12和工作筒I的第一通道13形成注入通道，完成注汽過程。
[0029]在一個可行的實施方式中，注汽閥2的側壁上設置有多個注汽通孔21，所有注汽通孔21的總面積之和大於注汽腔12在垂直於工作筒I軸線的平面上的投影面積，注汽閥2能夠更換，注汽腔12在垂直於工作筒I軸線的平面上的投影面積能夠改變。在本實施例中，多個注汽通孔21均勻的分布在注汽閥2的筒壁上，每個注汽通孔21內均設有一個卡瓦22，卡瓦22為長條形，由於卡瓦22設置在注汽通孔21內，所以注汽通孔21的過流部分呈現為凹字形，所有注汽通孔21的總的過流面積之和大於注汽腔12在垂直於工作筒I軸線的平面上的投影面積。本實用新型所述的可調式環形流量配注閥可以配合有多個不同外徑的注汽閥2，通過更換注汽閥2，改變注汽腔12的所述投影面積，即調節注汽腔12環形空間的橫截面積，解決配汽過程中調節注汽量的問題。
[0030]在一個具體的實施方式中，限位臺11為環形的臺階結構，限位臺11的上段的內徑大於限位臺11的下段的內徑，限位臺11的上段和限位臺11下段之間為環形過渡面，注汽閥2的下表面與該環形過渡面密封連接。當注汽閥2下入到工作筒I中時，注汽閥2的下表面與限位臺11之間形成線密封。其中，限位臺11可以採用堆焊硬質合金工藝，不僅能夠增強金屬強度，而且能夠最大限度地減輕結垢和腐蝕現象，節省資源，同時也提高了工作效率。
[0031]使第一通道12形成為與工作筒I的徑向形成0°至90°夾角的斜向通孔，即，第一通道12與汽流方向一致。在注汽過程中，汽流流經第一通道12的表面，汽流流速較高的情況下，能夠防止析出垢質進行堆積，從而保護了注入通道。在工作筒I上設置有至少2條柱形結構的第一通道12。
[0032]在工作筒I外套設有外套3，工作筒I與外套3之間形成能夠與第一通道13連通的環空14，外套3的側壁設置有第二通道31，所述控制裝置包括閥塊4(如圖5所示)和彈簧5，閥塊4設置在環空102的上部，閥塊4的頂面為與第一通道13的出口相對應的斜面41，彈簧5設置在閥塊4的底端與環空102的底端之間，彈簧5能使閥塊4頂抵於環空102的上部並阻隔第一通道13和第二通道31之間的連通，當閥塊4受力壓縮彈簧5時，外套3側壁設置的第二通道31能通過環空102與第一通道13連通。當本實用新型的可調式環形流量配注閥處於非注汽工作狀態時，彈簧5能將閥塊4頂抵於環空102的上部，從而防止油井出砂倒吸入配汽裝置對工具造成毀壞，閥塊4與彈簧5組合以單流閥的原理對第一通道13形成保護。具體的是，第二通道31平行於水平面，且第一通道13和第二通道31均能夠與環空102的上部連通。
[0033]為了解決注汽閥2不易打撈的問題，使注汽閥2形成為筒形，注汽通孔21設置在注汽閥2的筒壁上，注汽閥2的側壁上設置有能收攏和彈出的卡瓦22，工作筒I的內腔的上部設有環形臺階結構的卡位臺15,卡位臺15的上段的內徑小於卡位臺15的下段的內徑，卡位臺15的上段和卡位臺15下段之間為環形過渡面，當卡瓦22收攏時，注汽閥2能穿過卡位臺15 ;當卡瓦22彈出時,注汽閥2能通過限位臺11和卡位臺15固定於工作筒I內，即，注汽閥2被限位卡設於工作筒I側壁的環形凹槽內。即使停止注汽時，注汽閥2也不會彈出指定位置，此時，只需要使卡瓦22收攏，即可將注汽閥2穿過卡位臺15從而自工作筒I內打撈出。具體的是，卡瓦22設於注汽通孔21內，卡瓦22的底邊與注汽通孔21的下端固定連接。另外，卡瓦22也可以與注汽閥2的側壁一體成型。
[0034]為了使注汽閥2能穩固地卡在限位臺11和卡位臺15之間，在卡瓦22的頂面形成與卡位臺15的底面的形狀相匹配的坡面。
[0035]另外，在工作筒I的上部設置有內螺紋，工作筒I的下部設有外螺紋，且所述內螺紋和所述外螺紋能匹配連接。通過螺紋連接，本實用新型的可調式環形流量配注閥即可首尾依次密封連接形成注汽管柱，使用時，僅需要在最下端的可調式環形流量配注閥設置絲堵，即可實現對不同注汽層進行不同注汽量的注汽。
[0036]下面舉例說明本實用新型的可調式環形流量配注閥的使用過程。
[0037]在施工過程中，首先將不帶注汽閥2的工作筒I隨著油管下入井筒內，然後根據該區塊所需的注汽量選擇下入的注汽閥2的尺寸，當注汽閥2下入指定位置後，注汽閥2的下端與工作筒I的限位臺11之間形成線密封，由於注汽過程中注汽閥2所受的力均是一個方向，因而能夠保證注汽量的準確性。
[0038]下面舉例說明本實用新型的注汽管柱的使用過程。
[0039]將工作筒I通過螺紋首尾依次連接後，隨著油管下入井筒內，然後根據不同注汽層對注汽量的要求，在不同的工作筒I中下入不同尺寸的注汽閥2，由於注汽閥2下入指定位置後，注汽閥2的下端與工作筒I的限位臺11之間形成線密封，因此各可調式環形流量配注閥之間形成密封連接，之後，即可進行注汽。
[0040]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的等同變化與修改，均應屬於本實用新型保護的範圍。而且需要說明的是，本實用新型的各組成部分並不僅限於上述整體應用，本實用新型的說明書中描述的各技術特徵可以根據實際需要選擇一項單獨採用或選擇多項組合起來使用，因此，本實用新型理所應當地涵蓋了與本案創新點有關的其他組合及具體應用。
【權利要求】
1.一種可調式環形流量配注閥，其特徵在於，所述可調式環形流量配注閥包括工作筒(1)，工作筒⑴內設置有容置腔(10)，容置腔(10)內設置有注汽閥(2)，工作筒⑴的內側壁設置有能限位注汽閥(2)的限位臺(11)，工作筒(I)與注汽閥(2)之間形成有環形的注汽腔(12)，注汽閥(2)的側壁上設置有連通容置腔(10)與注汽腔(12)的注汽通孔(21)，工作筒(I)的側壁上設置有與注汽腔(12)連通的第一通道(13);所述可調式環形流量配注閥還包括能使第一通道(13)開啟或關閉的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，注汽閥(2)的側壁上設置有多個注汽通孔(21)，所有注汽通孔(21)的總面積之和大於注汽腔(12)在垂直於工作筒(I)軸線的平面上的投影面積，注汽閥(2)能夠更換，注汽腔(12)在垂直於工作筒(I)軸線的平面上的投影面積能夠改變。
3.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，限位臺(11)為環形的臺階結構，限位臺(11)的上段的內徑大於限位臺(11)的下段的內徑，限位臺(11)的上段和限位臺(11)下段之間為環形過渡面，注汽閥(2)的下表面與該環形過渡面密封連接。
4.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，第一通道(13)為與工作筒⑴的徑向形成0°至90°夾角的斜向通孔。
5.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，工作筒(I)外套設有外套(3)，工作筒(I)與外套(3)之間形成能夠與第一通道(13)連通的環空(14)，外套(3)的側壁設置有第二通道(31)，所述控制裝置包括閥塊(4)和彈簧(5)，閥塊(4)設置在環空(102)的上部，閥塊(4)的頂面為與第一通道(13)的出口相對應的斜面(41)，彈簧(5)設置在閥塊⑷的底端與環空(102)的底端之間，彈簧(5)能使閥塊⑷頂抵於環空(102)的上部並阻隔第一通道(13)和第二通道(31)之間的連通，當閥塊⑷受力壓縮彈簧(5)時，外套(3)側壁設置的第二通道(31)能通過環空(102)與第一通道(13)連通。
6.根據權利要求5所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，第二通道(31)平行於水平面，且第一通道(13)和第二通道(31)均能夠與環空(102)的上部連通。
7.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，注汽閥(2)為筒形，注汽通孔(21)設置在注汽閥(2)的筒壁上，注汽閥(2)的側壁上設置有能收攏和彈出的卡瓦(22)，工作筒(I)的內腔的上部設有環形臺階結構的卡位臺(15)，卡位臺(15)的上段的內徑小於卡位臺(15)的下段的內徑，卡位臺(15)的上段和卡位臺(15)下段之間為環形過渡面，當卡瓦(22)收攏時，注汽閥(2)能穿過卡位臺(15);當卡瓦(22)彈出時，注汽閥(2)能通過限位臺(11)和卡位臺(15)固定於工作筒(I)內。
8.根據權利要求7所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，卡瓦(22)設於注汽通孔(21)內，卡瓦(22)的底邊與注汽通孔(21)的下端固定連接。
9.根據權利要求7所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，卡瓦(22)的頂面形成與卡位臺(15)的底面的形狀相匹配的坡面。
10.根據權利要求1所述的可調式環形流量配注閥，其特徵在於，工作筒(I)的上部設置有內螺紋，工作筒(I)的下部設有外螺紋，且所述內螺紋和所述外螺紋能匹配連接。
11.一種注汽管柱，其特徵在於，包括首尾依次密封連接的多個如權利要求1至10中任一項權利要求所述的可調式環形流量配注閥。
【文檔編號】E21B34/06GK204175269SQ201420620407
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】何傳興, 張洪寶, 王巍, 魏凱, 戚勇, 劉祖合, 趙樹傑, 董奇偉, 張野 申請人:中國石油天然氣股份有限公司