本發(fā)明屬油氣井地面節(jié)流工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)外油氣井放噴過程中，通常采用地面節(jié)流管匯進行控制放噴作業(yè)，其中固定油嘴是管匯節(jié)流控制放噴最重要的工具。由于現(xiàn)有固定油嘴均安裝的固定式節(jié)流閥座內(nèi)，其節(jié)流孔徑無法調(diào)節(jié)，而且固定油嘴出口端沖蝕嚴重，易損壞頻率高。每次放噴作業(yè)需要中途關(guān)井或利用節(jié)流管匯中間旁通來更換固定油嘴尺寸，增加了現(xiàn)場操作人員的勞動強度和工作量，增加了生產(chǎn)時間成本和更換成本，致使節(jié)流管匯節(jié)流放噴不連續(xù)，效果不佳，給地面節(jié)流降壓工作帶來了很大挑戰(zhàn)和困難。

為此，為了減少現(xiàn)場操作人員的勞動強度，提高節(jié)流管匯節(jié)流放噴效率和效果，降低節(jié)流放噴時間成本和油嘴更換成本，經(jīng)過一年多研究，自主創(chuàng)新設(shè)計了一種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，該可調(diào)油嘴將油嘴和閥座設(shè)計為一體化，采用“流量調(diào)節(jié)手柄驅(qū)動+孔徑刻度盤”方式對固定油嘴孔徑進行實時雙向調(diào)節(jié)，可以從大油嘴孔徑25mm往小孔徑3mm調(diào)，也可以從小油嘴孔徑3mm往大孔徑25mm調(diào)，同時閥座和油嘴采用耐沖蝕材料設(shè)計加工，有效提高了整個節(jié)流管匯的耐沖蝕效果和使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有固定油嘴節(jié)流孔徑無法調(diào)節(jié)、出口端嚴重沖蝕問題，減少現(xiàn)場操作人員的勞動強度，降低固定油嘴沖蝕失效的頻率，極大地節(jié)約節(jié)流放噴時間和油嘴更換成本，顯著提高整個節(jié)流管匯的節(jié)流降壓、耐沖蝕效果和使用壽命。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，包括流量調(diào)節(jié)手柄、連接桿、孔徑刻度盤、流量調(diào)節(jié)傳動軸、流量控制器、油嘴座、閥座，所述閥座下部內(nèi)設(shè)有一縱向通道，閥座側(cè)壁上設(shè)有一與縱向通道相連通的橫向通道，所述縱向通道內(nèi)部裝有油嘴座，油嘴座上設(shè)有刻度值，所述孔徑刻度盤下部插入閥座內(nèi)部的縱向通道，孔徑刻度盤上端面設(shè)有與油嘴座上的刻度相對應(yīng)的刻度，且孔徑刻度盤上端面的各刻度上均設(shè)有孔，孔徑刻度盤內(nèi)部從上至下依次裝有流量調(diào)節(jié)傳動軸和流量控制器，所述流量調(diào)節(jié)傳動軸上端通過連接桿連接有流量調(diào)節(jié)手柄，所述流量調(diào)節(jié)手柄下端連接有銷子，且銷子以插入方式連接于孔徑度盤上端面的孔，所述流量控制器和油嘴座內(nèi)部均設(shè)有流體通道，油嘴座位于流量控制器下端，流量控制器和油嘴座的流體通道能形成一個通道，且該通道的大小隨著流量控制器的轉(zhuǎn)動而變化。

所述閥座外表面設(shè)有螺栓孔和密封墊環(huán)槽，螺栓孔用于和節(jié)流管匯的螺栓法蘭連接。

所述流量調(diào)節(jié)手柄內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧下端與銷子連接。

所述流量調(diào)節(jié)傳動軸與流量控制器之間通過銷子連接。

所述孔徑刻度盤內(nèi)部為中空通道，且中空通道上部設(shè)有軸承，軸承套于流量調(diào)節(jié)傳動軸外側(cè)。

所述孔徑刻度盤通過螺栓與閥座連接，二者之間設(shè)有密封墊環(huán)。

所述孔徑刻度盤插入閥座內(nèi)腔的末端設(shè)有突出的卡子，所述油嘴座外側(cè)設(shè)有U型卡槽，安裝時，孔徑刻度盤末端的卡子插入油嘴座外側(cè)的U型卡槽。

所述流量控制器和油嘴座采用耐沖蝕硬質(zhì)合金碳化鎢YG8材料。

所述閥座采用35CrMo材料加工，經(jīng)熱處理硬度達HB197~235。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴將油嘴和閥座設(shè)計為一體化，采用“流量調(diào)節(jié)手柄驅(qū)動+孔徑刻度盤”方式對固定油嘴孔徑進行實時雙向調(diào)節(jié)，可以從大油嘴孔徑往小油嘴孔徑調(diào)，也可以從小油嘴孔徑往大油嘴孔徑調(diào)，實現(xiàn)了油嘴實時雙向精確節(jié)流降壓的目的，而且該固定油嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，不需要更換油嘴，機械實時雙向調(diào)節(jié)，孔徑調(diào)節(jié)范圍大，使用方便，使用壽命長，適應(yīng)性廣，實用性強，應(yīng)用效果顯著。

(2)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴通過在孔徑刻度盤與銷子之間設(shè)彈簧，通過彈簧的壓縮和伸長控制銷子的插入和拔出。

(3)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴通過銷子連接流量調(diào)節(jié)傳動軸與流量控制器，當流量調(diào)節(jié)傳動軸轉(zhuǎn)動時，帶動流量控制器的轉(zhuǎn)動，且通過在流量調(diào)節(jié)傳動軸上部連接軸承，軸承支撐流量調(diào)節(jié)傳動軸旋轉(zhuǎn)，降低流量調(diào)節(jié)傳動軸運動過程中的摩擦。

(4)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴通過螺栓連接孔徑刻度盤與閥座，便于拆卸，并且通過二者之間設(shè)密封墊環(huán)增加密封。

(5)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴通過在孔徑刻度盤插入閥座內(nèi)腔的末端設(shè)有突出的卡子，在油嘴座外側(cè)設(shè)有U型卡槽，安裝時，孔徑刻度盤末端的卡子插入油嘴座外側(cè)的U型卡槽，從而防止油嘴座轉(zhuǎn)動和上下移動。

(6)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴流量控制器和油嘴座采用耐沖蝕硬質(zhì)合金碳化鎢YG8材料，耐磨材料使固定油嘴具有非常高的耐沖蝕性。

(7)本發(fā)明提供的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴閥座采用35CrMo材料加工，經(jīng)熱處理硬度達HB197~235，具有較高的抗壓強度和抗拉強度。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明可調(diào)式節(jié)流固定油嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的流量控制器的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的油嘴座的俯視圖；

圖4是本發(fā)明的流量控制器和油嘴座調(diào)節(jié)工作時的俯視圖。

附圖標記說明：1、流量調(diào)節(jié)手柄；2、銷子；3、連接桿；4、孔徑刻度盤；5、軸承；6、密封副；7、流量調(diào)節(jié)傳動軸；8、流量控制器；9、油嘴座；10、閥座；11、縱向通道；12、橫向通道。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

實施例1：

為了克服現(xiàn)有固定油嘴節(jié)流孔徑無法調(diào)節(jié)、出口端嚴重沖蝕的問題，本實施例提供了一種如圖1所示的可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，是油氣井壓裂后放噴地面井口壓力控制、流量調(diào)控的重要工具，適合應(yīng)用于壓裂后放噴地面節(jié)流管匯中。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，包括流量調(diào)節(jié)手柄1、連接桿3、孔徑刻度盤4、流量調(diào)節(jié)傳動軸7、流量控制器8、油嘴座9、閥座10，所述閥座10下部內(nèi)設(shè)有一縱向通道11，閥座10側(cè)壁上設(shè)有一與縱向通道11相連通的橫向通道12，所述縱向通道11內(nèi)部裝有油嘴座9，油嘴座9上設(shè)有刻度值，所述孔徑刻度盤4下部插入閥座10內(nèi)部的縱向通道11，孔徑刻度盤4上端面設(shè)有與油嘴座9上的刻度相對應(yīng)的刻度，且孔徑刻度盤上端面的各刻度上均設(shè)有孔，孔徑刻度盤4內(nèi)部從上至下依次裝有流量調(diào)節(jié)傳動軸7和流量控制器8，所述流量調(diào)節(jié)傳動軸7上端通過連接桿3連接有流量調(diào)節(jié)手柄1，所述流量調(diào)節(jié)手柄1下端連接有銷子2，且銷子2以插入方式連接于孔徑度盤4上端面的孔，如圖2和圖3所示，所述流量控制器8和油嘴座9內(nèi)部均設(shè)有流體通道，油嘴座9位于流量控制器8下端，流量控制器8和油嘴座9的流體通道能形成一個通道，且該通道的大小隨著流量控制器8的轉(zhuǎn)動而變化。

本發(fā)明的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴的工作原理如下：

通過上提流量調(diào)節(jié)手柄1，流量調(diào)節(jié)手柄1上連接的銷子2從孔徑刻度盤4的孔中被拉出來，保持銷子2處于懸空狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)動連接桿3，連接桿3帶動流量調(diào)節(jié)傳動軸7轉(zhuǎn)動，流量控制器8也相應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)動，如圖4所示，流量控制器8與油嘴座9之間的流體通道相連通，形成油嘴，隨著流量控制器8的轉(zhuǎn)動，油嘴大小發(fā)生變化，孔徑刻度盤4和油嘴座9上的刻度為3mm~25mm，選擇需要的孔徑大小，松開流量調(diào)節(jié)手柄1，流量調(diào)節(jié)手柄1上的銷子2重新插入孔徑刻度盤4相應(yīng)的帶刻度的孔內(nèi)，實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。

所述閥座10外表面設(shè)有螺栓孔和密封墊環(huán)槽，螺栓孔用于和節(jié)流管匯的螺栓法蘭連接。固定油嘴閥座10的縱向通道11為液體進口端，橫向通道12為液體出口端，閥座10液體進口端和液體出口端這兩端的預(yù)留的螺栓孔和節(jié)流管匯的螺栓法蘭連接，并通過密封墊環(huán)進行密封，同時固定油嘴下游裝上防沖蝕短節(jié)，完成固定油嘴安裝后，整個節(jié)流嘴管匯進口連接油、套放管線，出口連接硬質(zhì)放噴管線到燃燒池或方罐，根據(jù)井口壓力、流量情況實時調(diào)節(jié)可調(diào)式節(jié)流固定油嘴的孔徑，以滿足壓力、流量控制的放噴需要，待油氣井控制壓力流量、測試節(jié)流放噴作業(yè)完成后，及時拆卸清理節(jié)流管匯及可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，檢查可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，檢查流量調(diào)節(jié)手柄1是否旋轉(zhuǎn)靈活，孔徑刻度盤4是否對準無誤，油嘴座8是否有沖蝕，保養(yǎng)或更換可調(diào)式節(jié)流固定油嘴，以便后續(xù)再次放噴連續(xù)調(diào)節(jié)使用。

該固定油嘴長534mm，閥座10寬254mm，高255mm，流量控制器8長40mm，油嘴座9長50mm，流量調(diào)節(jié)傳動軸7外徑35mm，閥座下螺栓孔中心線距離閥座右邊緣127mm，閥座右螺栓孔中心線距離閥座下邊緣203mm。

本發(fā)明的這種可調(diào)式節(jié)流固定油嘴將油嘴和閥座設(shè)計為一體化，采用“流量調(diào)節(jié)手柄驅(qū)動+孔徑刻度盤”方式對固定油嘴孔徑進行實時雙向調(diào)節(jié)，可以從大油嘴孔徑往小油嘴孔徑調(diào)，也可以從小油嘴孔徑往大油嘴孔徑調(diào)，實現(xiàn)了油嘴實時雙向精確節(jié)流降壓的目的，而且該固定油嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，不需要更換油嘴，機械實時雙向調(diào)節(jié)，孔徑調(diào)節(jié)范圍大，使用方便，使用壽命長，適應(yīng)性廣，實用性強，應(yīng)用效果顯著。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，如圖1所示，所述流量調(diào)節(jié)手柄1內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧下端與銷子2連接。當需要改變油嘴大小時，上提流量調(diào)節(jié)手柄1，此時，流量調(diào)節(jié)手柄1中的彈簧被壓縮，銷子2從孔徑刻度盤4的孔中被拉出來，保持銷子2處于懸空狀態(tài)，轉(zhuǎn)動連接桿3，選擇孔徑刻度盤4的刻度，松開流量調(diào)節(jié)手柄1，彈簧伸長，銷子2重新插入孔徑刻度盤4相應(yīng)的孔內(nèi)，實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。

進一步的，所述流量調(diào)節(jié)傳動軸7與流量控制器8之間通過銷子連接，當流量調(diào)節(jié)傳動軸7轉(zhuǎn)動時，帶動流量控制器8的轉(zhuǎn)動。所述孔徑刻度盤4內(nèi)部為中空通道，且中空通道上部設(shè)有軸承5，軸承5套于流量調(diào)節(jié)傳動軸7外側(cè)，軸承5支撐流量調(diào)節(jié)傳動軸7旋轉(zhuǎn)，降低流量調(diào)節(jié)傳動軸7運動過程中的摩擦。

實施例3：

進一步，所述孔徑刻度盤4通過螺栓與閥座10連接，便于拆卸，二者之間設(shè)有密封墊環(huán)，增加孔徑刻度盤4與閥座10之間的密封。

所述孔徑刻度盤4插入閥座內(nèi)腔的末端設(shè)有突出的卡子，所述油嘴座9外側(cè)設(shè)有U型卡槽，安裝時，孔徑刻度盤4末端的卡子插入油嘴座9外側(cè)的U型卡槽，從而防止油嘴座轉(zhuǎn)動和上下移動。

實施例4：

所述流量控制器8和油嘴座9采用耐沖蝕硬質(zhì)合金碳化鎢YG8材料，耐磨材料使固定油嘴具有非常高的耐沖蝕性。

所述閥座10采用35CrMo材料加工，經(jīng)熱處理硬度達HB197~235，具有較高的抗壓強度和抗拉強度。

以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。