專利名稱：一種油田井下流量自動(dòng)平衡注水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種油田井下 自動(dòng)平^& fc器
獄領(lǐng)域
本實(shí)用新MM^^種用于油田、勘K管網(wǎng)系統(tǒng)，會^^對井下^7jcMJS行自動(dòng)平衡的 銜J^g"~^田井下流量自動(dòng)平衡注水器。 背景獄
隨著油田二次、三7嫁油比例的逐漸擴(kuò)大，旨油藏、^^^井組、 ^層系的 淑JcMP必^^l^i份頓配注要求才能保證理想的釆油量，如果注少M(fèi):少則達(dá)不到 提高地層壓力的作用，勤K散多又會引起油層的不均勻繊，形成地下出道，造鵬 井過早見水，油層殘留大量死油區(qū)，,不iXiti^水量的浪費(fèi)，還斷氐了油田的原油 采收率。傳統(tǒng)的油田井下注7jc^i實(shí) KSa水，需要tl^^7JC,的需要和^K管 網(wǎng)壓力的變化反復(fù)調(diào)整注水井高壓E7K閥的開ra^滿足注水流量的要求，用AX調(diào)節(jié)高 壓酉feK閥門進(jìn)份荒影周節(jié)不《Sl作量大、調(diào)節(jié)精度低，對^7K出現(xiàn)的異常瞎況也御隹及 時(shí)處理，特別是夜間，由于壓力波動(dòng)，操作人員不會級時(shí)發(fā)現(xiàn)荊故出處理， 水井^^7jC井"倒灌"，嚴(yán)重影響了油田的穩(wěn)定開發(fā)和^^生產(chǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是衛(wèi)共一種油田井下流量自動(dòng)平衡&dc器，會,在欲Jc壓力波動(dòng)的狀
態(tài)下，i^f輸出^tt^態(tài)直定，以克服已有注水^7K流量M出口端，的變化IK
化，無法實(shí)現(xiàn)定量脈的不足。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思；閥體的進(jìn)口端、中間腔體、出口端的壓力分別為R 、 P2、 P3，如果進(jìn)口端壓力Pi增加(或凍M、)，即進(jìn)、出口腿AP產(chǎn)(P「P3)增加(或減小)， 本發(fā)明倉辦自動(dòng)^> (離加)出口端鵬的i^流面積，使中間J5空體的壓力P2增加(或
減小)，進(jìn)而保證進(jìn)口端與中間腔體的腿APf (P「P2)微直定。根據(jù)流Si十算公式
2:i^A/^，在流阻系數(shù)Ks、進(jìn)口端與中間腔體之間節(jié)流 L^流面積A—定的情況下，
由于J5MAP2二 (P廠P2) i^3態(tài)直定，貝UM3^S口端與中間腔體之間節(jié)流孔的流量Q保 驗(yàn)維定。
3本實(shí)用新型的^:方案包括閥體和其內(nèi)的中軸娥爾的閥芯，賺征在于呈錐形腔
的閥體內(nèi)壁環(huán)^jf上的彈簧窮掌閥芯，閥芯的上端面被螺紋相連接的牽，帽壓緊，閥芯
的上端側(cè)面設(shè)有Mffi槽，且在閥芯上腔#^面四周)(^爾分布^1>兩個(gè)節(jié)流孔，iTi 流孔
的總面積要與注水量的相一致，im帽與閥體用!i^i接，fi^帽下端面壓緊閥芯上端面。
本實(shí)用新型的有益鄉(xiāng)是:在注水驗(yàn)變動(dòng)瞎況下會,維敝JC量直定，大嫌豆
了調(diào)配時(shí)間，降低了工人的^^，種欲K井調(diào)酉W^具有良好的動(dòng)態(tài)性能、對^7K
腿波動(dòng)具有良好的自穩(wěn)定能力、提高了注水質(zhì)量；形頁改動(dòng)已有系統(tǒng)的其他部件，可
直接用于油田井下分層餘。

圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的閥芯的剖視圖(閥芯的上端面也設(shè)節(jié)流孔)。
圖3為本實(shí)用新型的閥芯的剖視圖。 其中，1、 Ht緊帽2、彈簧3、閥芯4、閥體5、節(jié)流 L 6、 Mffi槽7、環(huán)股曹。 Pl、 P2分別為進(jìn)、出口端壓力，P3為節(jié)流口出口端壓力。 具鵬施力式
如圖l，本實(shí)用新型包括閥體4和其內(nèi)的中軸X^爾的閥芯3，其特征在于呈錐形腔的 閥體4內(nèi)壁環(huán),7上安^^簧2，用于支撐閥芯3下端面，閥芯3的上端面被螺紋相 連接的鎖緊帽1壓緊，閥芯3的上聰曬設(shè)有^ffi槽6，且在閥芯3上腔#^面四周對 稱分布至少兩個(gè)節(jié)流孔5，節(jié)流孔5的總面積與^7K流量的設(shè)計(jì)要求相一致，牽見緊帽與
閥體用!il^接，牽t劍冒下端面壓緊閥芯上端面?？紤]到^7K量要求^o:況，節(jié)流孔
的面積較大，閥芯3上S空體壁面四周不能^NJ下節(jié)流孔5，又在閥芯3的上端面)( 分布，了節(jié)流孔5。閥芯3上開有的^E槽6，使Mffi槽6里面充銜液體，倉,效防 止閥芯3上下運(yùn)動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的徑向不平衡力，避免閥芯3出現(xiàn)卡滯。
本實(shí)用新型由鎖緊帽l、彈簧2、閥芯3、閥體4四部^ig^，閥芯3上開W^流口 5和^ffi槽6，閥體4上有用于安驟單簧的環(huán)鵬7。注水量要求較小時(shí)，只敲閥芯上
4端面或側(cè)壁開節(jié)流孔5;淑K量駄時(shí)，可以在閥芯上端面和側(cè)壁同時(shí)開節(jié)流 L5;閥芯 上端面或側(cè)Hh的節(jié)流孔要^tf爾分布，以減少閥芯3受力不均造成閥芯3上下滑動(dòng)不 暢。
如圖l，本實(shí)用新型的閥芯3禾,彈簧2娥，安驗(yàn)閥體4上的環(huán)鵬7上，鎖 緊帽1上端的夕卜螺紋可以與^7K套t^接，牽 帽1下端的外螺紋與閥體4上端的內(nèi)螺 IWi接，禾!i用牽it緊帽l壓緊閥芯3上端面，使彈簧2具有一定的豐刀始iBi量，l縮量要 與啟動(dòng)壓差(PA)相一致。
本實(shí)用新型的閥芯3的進(jìn)、出口端和節(jié)流口出口端壓力分別為Ph P3 、 P2，如皿 口壓力P,增加，貝,芯3上、下兩端面的隨(P廣P3)將增加，閥芯3向下翻，彈簧 辛Mi，閥芯3下端與閥體4內(nèi)腔間隙變小，P^絵增加，直至鵬芯3上面節(jié)流孔5的 前后腿(P「P2)恢穀頓女敝定值，閥芯3停止下滑，^^據(jù) 方禾呈2 = /&^^/7 由 于流IS^數(shù)Ks、節(jié)流孔5的過流面積A、節(jié)流孔前后，(P「P2),直定，貝UM:中 間腔體的流量Q麟不變；股，如驗(yàn)口壓力P!M^，貝鵬芯3的上預(yù)端面的腿 (P「P3) ^、，閥芯3在彈簧彈力的作用下將向上糊，彈簧被伸長，閥芯3下端與 閥體4內(nèi)腔間隙變大，&#^變小，直至鵬芯3上面節(jié)流孔5的前后腿(P「P2)恢復(fù) 至咖始值，閥芯3停ihi:滑，鵬》驢方程S = &^Vm，由于流P膝數(shù)Ks、節(jié)流孔5 的過流面積A、節(jié)流孔前后腿(P「P2) ^f恒定，貝U3M:中間腔體的驢Q麟不變。
權(quán)利要求1、一種油田井下流量自動(dòng)平衡注水器，該注水器包括閥體(4)和其內(nèi)的中軸對稱的閥芯(3)，其特征在于呈錐形腔的閥體(4)內(nèi)壁環(huán)形槽(7)上的彈簧(2)支撐閥芯(3)，閥芯(3)的上端面被螺紋相連接的鎖緊帽(1)壓緊，閥芯(3)的上端側(cè)面設(shè)有減壓槽(6)，且在閥芯(3)上腔體壁面四周對稱分布至少兩個(gè)節(jié)流孔(5)，節(jié)流孔(5)的總面積與注水量相一致，鎖緊帽(1)與閥體(4)用螺紋連接，鎖緊帽(1)下端面壓緊閥芯(3)上端面。
2、 如權(quán)利要求1所述的油田井下流量自動(dòng)平衡注水器，其特征在于上 述閥芯(3)的上端面上對稱布有節(jié)流孔(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于油田注水管網(wǎng)系統(tǒng)——油田井下流量自動(dòng)平衡注水器。包括閥體和其內(nèi)的中軸對稱的閥芯，其特征在于呈錐形腔的閥體內(nèi)壁環(huán)形槽上的彈簧支撐閥芯，閥芯的上端面被螺紋相連接的鎖緊帽壓緊，閥芯的上端側(cè)面設(shè)有減壓槽，且在閥芯上腔體壁面四周對稱分布至少兩個(gè)節(jié)流孔，鎖緊帽與閥體采用螺紋連接，鎖緊帽下端面壓緊閥芯上端面上。在注水壓差變動(dòng)情況下能夠維持注水量恒定，大大縮短了調(diào)配時(shí)間，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和注水井調(diào)配成本；具有良好的動(dòng)態(tài)性能、對注水壓差波動(dòng)具有良好的自穩(wěn)定能力、提高了注水質(zhì)量；無須改動(dòng)已有系統(tǒng)的其他部件，可直接用于油田井下分層注水，顯著提高油田的注采效率和注水系統(tǒng)的使用壽命。
文檔編號E21B43/20GK201428442SQ200920026619
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者儀垂杰, 劉志紅, 周揚(yáng)民, 林海波 申請人:青島理工大學(xué)