本發(fā)明涉及天然氣輸送技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多通道分配閥。

背景技術(shù)：

在天然氣采集領(lǐng)域，油井的產(chǎn)液量是油田開發(fā)生產(chǎn)和地質(zhì)分析中必不可少的參數(shù)，油井產(chǎn)液量的準確與否直接影響到油田的開發(fā)、地質(zhì)分析及開采工藝方案的調(diào)整。

傳統(tǒng)的油井單井產(chǎn)液量計量工藝是利用計量工藝管匯配套立式分離器計量的方法，在油井相對集中的區(qū)域布設(shè)計量站，同時，采用多套上、下排閥門組合形成管匯，與立式分離器相連。計量時，需要通過人工切換上下排閥門以分別將各油井的產(chǎn)液通入分離器，在分離器中，利用“U”型管原理進行單井產(chǎn)液量的計量。該管匯配套立式分離器計量單井產(chǎn)液量是傳統(tǒng)的計量技術(shù)，具有設(shè)備簡單的優(yōu)點，同時，該計量技術(shù)比較成熟，操作人員對計量原理、操作流程較熟悉。

上述單井產(chǎn)液量計量技術(shù)雖然原理簡單，但是，所需的地面配套設(shè)施建設(shè)規(guī)模及投資較大，且計量過程中，每計量一口油井的產(chǎn)液量，需要人工操作十幾次閥門，當(dāng)計量多口油井產(chǎn)液量時，其操作極為不便，且勞動強度巨大。同時，在完成一口油井的計量之后，必須將分離器中的來液排出，該操作同樣需要進行十幾次閥門操作。更重要的是，單井產(chǎn)液量通過計量特定時間段內(nèi)產(chǎn)油量的方式來折算，上述計量過程難以實現(xiàn)連續(xù)，導(dǎo)致測量誤差高達10％～20％。

鑒于上述單井產(chǎn)液量計量裝置存在的缺陷，亟待提供一種能夠節(jié)省勞動強度，并有助于實現(xiàn)連續(xù)計量，從而提高計量精度的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的為提供一種多通道分配閥，包括閥體及位于所述閥體內(nèi)腔的閥芯，所述閥體開設(shè)有若干進口和兩個出口，所述閥芯內(nèi)部具有內(nèi)通道，外部具有外通道，所述內(nèi)通道與一個所述進口、兩所述出口中的第一出口連通，并與第二出口斷開，所述外通道與其余各所述進口、所述第二出口連通，并與所述第一出口斷開；

還包括用于驅(qū)動所述閥芯動作的驅(qū)動部件，且各所述進口均位于所述閥芯的運動路徑，以使所述閥芯運動過程中，各所述進口能夠與所述內(nèi)通道連通。

因此，上述內(nèi)通道與外通道相互隔離，經(jīng)選定進口進入該多通道分配閥的介質(zhì)在內(nèi)通道內(nèi)流通，并從第一出口排出，經(jīng)其它進口進入多通道分配閥的介質(zhì)在外通道內(nèi)流通，并經(jīng)第二出口排出，從而實現(xiàn)經(jīng)多個進口進入的介質(zhì)在多通道分配閥內(nèi)的重新分配。同時，通過設(shè)置驅(qū)動部件，使得每個進口均能夠作為選定進口，當(dāng)其工作時，僅需通過驅(qū)動裝置控制閥芯的運動即可實現(xiàn)介質(zhì)的重新分配。

另外，上述多通道分配閥用于單井產(chǎn)液量的計量時，各進口分別與各油井連通，第一出口與立式分離器連通，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中的多通道分配閥計量單井產(chǎn)液量時，僅需通過控制驅(qū)動部件即可實現(xiàn)將單井來液通入分離器的作用，操作方便，并能夠大大降低勞動強度，同時，驅(qū)動部件能夠驅(qū)動閥芯連續(xù)運動，因此，有助于實現(xiàn)連續(xù)計量，從而提高計量結(jié)果的準確性，降低誤差。

可選地，所述閥芯具有驅(qū)動軸，且所述驅(qū)動軸能夠在電動執(zhí)行器的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，各所述進口位于所述閥芯的同一旋轉(zhuǎn)面內(nèi)，所述電動執(zhí)行器為所述驅(qū)動部件。

可選地，所述閥體還具有基準口，所述基準口與各所述進口均勻分布于所述閥體外周，且為盲孔；

所述基準口對應(yīng)所述閥芯的初始位置，且所述閥芯相對于所述基準口轉(zhuǎn)過預(yù)定角度后，能夠與對應(yīng)的所述進口連通，所述預(yù)定角度包括：其中，α：第一角度，N：所述進口的個數(shù)。

可選地，所述預(yù)定角度還包括：其中，β：第二角度，N：所述進口的個數(shù)，n：2～N的正整數(shù)。

可選地，所述閥體兩端通過底座和閥蓋封閉，所述閥體、所述底座、所述閥蓋和所述閥芯圍成所述外通道；

所述第一進口開設(shè)于所述底座，各所述進口和出口均開設(shè)于所述閥體，且所述第二出口高于所述進口。

可選地，所述閥芯具有輸入端、輸出端及位于二者之間的連接端，所述輸入端開設(shè)有輸入通道，所述輸出端開設(shè)有輸出通道，所述連接端開設(shè)有連接通道，所述輸入通道、所述連接通道與所述輸出通道形成所述內(nèi)通道；

所述輸入端與所述輸出端均與所述閥體和所述底座密封連接。

可選地，所述輸入端與所述閥體連接處設(shè)置有密封環(huán)和彈簧，且所述彈簧將所述密封環(huán)壓緊于所述輸入端與所述閥體之間。

可選地，所述輸入通道與所述輸出通道平行；

所述連接端開設(shè)有便于加工所述連接通道的加工工藝孔，所述加工工藝孔通過堵頭封堵。

可選地，所述閥體與所述底座之間形成與各所述進口連通的過渡通道，用于將待分離介質(zhì)通入所述內(nèi)通道或所述外通道。

可選地，所述所通道分配閥用于油井單井產(chǎn)液量計量，各所述進口分別連接各油井，所述第一出口連接計量裝置，用于單井采液量的計量，所述第二出口連接集輸裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供多通道分配閥在一種具體實施例中的剖視圖；

圖2為圖1中去掉電動執(zhí)行器的剖視圖；

圖3為圖1中閥芯的軸測圖；

圖4為圖3的側(cè)視圖；

圖5為圖3的另一視角的側(cè)視圖；

圖6為圖3的俯視圖；

圖7為圖3的剖視圖。

圖1-7中：

1閥體、11進口、12第二出口、13外通道、14過渡通道；

2閥芯、21驅(qū)動軸、22內(nèi)通道、23輸入端、231輸入通道、24輸出端、241輸出通道、25連接端、251連接通道、252加工工藝孔、26堵頭；

3底座、31第一出口、4閥座、41彈簧、5閥蓋、6電動執(zhí)行器。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考附圖1，圖1為本發(fā)明所提供多通道分配閥在一種具體實施例中的剖視圖。

在一種具體實施例中，本發(fā)明提供一種多通道分配閥，如圖1所示，該多通道分配閥包括閥體1及位于閥體1內(nèi)腔的閥芯2，其中，閥體1開設(shè)有若干進口11和兩個出口，其中，各進口11用于通入待分離的介質(zhì)，并從不同的出口排出，從而實現(xiàn)分離。

其中，閥芯2具有內(nèi)通道22，外部具有外通道13，內(nèi)通道22和外通道13均用于待分離介質(zhì)通過。具體地，內(nèi)通道22與一個進口11、各出口中的第一出口31連通，并與第二出口12斷開，定義與內(nèi)通道22連通的進口11為選定進口，即內(nèi)通道22的進口為該選定進口11，出口為第一出口31；外通道13與除選定進口11之外的各進口11和第二出口12連通，與第一出口31斷開，即外通道13的進口為除選定進口11之外的所有進口11，出口為第二出口12。

同時，如圖1所示，該多通道分配閥還包括用于驅(qū)動閥芯2動作的驅(qū)動部件，且各進口11均位于閥芯2的運動路徑上，以使閥芯2運動過程中，內(nèi)通道22隨之運動，并使得各進口11能夠分別與該內(nèi)通道22連通。

因此，上述內(nèi)通道22與外通道13相互隔離，經(jīng)選定進口11進入該多通道分配閥的介質(zhì)在內(nèi)通道22內(nèi)流通，并從第一出口31排出，經(jīng)其它進口11進入多通道分配閥的介質(zhì)在外通道13內(nèi)流通，并經(jīng)第二出口12排出，從而實現(xiàn)經(jīng)多個進口11進入的介質(zhì)在多通道分配閥內(nèi)的重新分配。同時，通過設(shè)置驅(qū)動部件，使得每個進口11均能夠作為選定進口11，當(dāng)其工作時，僅需通過驅(qū)動裝置控制閥芯2的運動即可實現(xiàn)介質(zhì)的重新分配。

另外，上述多通道分配閥用于單井產(chǎn)液量的計量時，各進口11分別與各油井連通，第一出口31與立式分離器連通，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例中的多通道分配閥計量單井產(chǎn)液量時，僅需通過控制驅(qū)動部件實現(xiàn)將單井來液通入分離器的作用，操作方便，并能夠大大降低勞動強度，同時，驅(qū)動部件能夠驅(qū)動閥芯2連續(xù)運動，因此，有助于實現(xiàn)連續(xù)計量，從而提高計量結(jié)果的準確性，降低誤差。

具體地，如圖1所示，閥芯2具有驅(qū)動軸21，驅(qū)動軸21能夠在電動執(zhí)行器6的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，從而帶動內(nèi)通道22轉(zhuǎn)動，且各進口11位于閥芯2的同一旋轉(zhuǎn)面內(nèi)，因此，該電動執(zhí)行器6為上述驅(qū)動部件。

電動執(zhí)行器6是一種能夠提供旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置，其原理為利用某種驅(qū)動能源、并在某種控制信號的作用下提供旋轉(zhuǎn)運動，因此，本實施例中，采用電動執(zhí)行器6能夠?qū)崿F(xiàn)閥芯2的自動旋轉(zhuǎn)，不需手動驅(qū)動，從而進一步降低勞動強度，且該電動執(zhí)行器6驅(qū)動的精度比手動驅(qū)動高。

可以理解，上述閥芯2的運動并不是必須為轉(zhuǎn)動，也可為直線運動或曲線運動，例如，閥芯2通過直線運動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動豎向直線運動，同時，各進口11位于同一直線上，從而使得閥芯2直線運動過程中，內(nèi)通道22能夠與各進口11連通。但是，當(dāng)各進口11均位于同一直線時，閥體1沿該方向所需的尺寸較大，不利于空間布置和結(jié)構(gòu)緊湊。另外，當(dāng)閥芯2運動軌跡為曲線時，其運動軌跡不易精確控制，難以保證各進口11均位于閥芯2的運動軌跡，且驅(qū)動部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

進一步地，閥體1外周還具有基準口，該基準口與各進口11均勻分布于閥體1外周，且該基準口為盲孔，因此，不能作為介質(zhì)入口。設(shè)定基準口所在的位置對應(yīng)閥芯2的初始位置，同時，閥芯2相對于基準口轉(zhuǎn)過預(yù)定角度后，能夠與對應(yīng)的進口11連通，其中，預(yù)定角度的具體數(shù)值可在電子執(zhí)行器6的控制裝置中設(shè)置。

上述預(yù)定角度包括：其中，α：第一角度，N：進口11的總數(shù)。

如此設(shè)置，基準口與各進口11之間的夾角相等，且均為因此，從基準口開始，閥芯2每轉(zhuǎn)過內(nèi)通道22均能夠與一進口11連通，從而使得內(nèi)通道22依次與各進口11連通，此時，該多通道分配閥依次分離各進口11的介質(zhì)。

進一步地，該預(yù)定角度還可包括其中，β：第二角度，N：進口11的個數(shù)，n：2～N的正整數(shù)。

因此，從基準口開始，閥芯2轉(zhuǎn)過時，內(nèi)通道22與第n個進口11連通，從而使得內(nèi)通道22可根據(jù)實際需要與指定的進口11連通，此時，該指定的第n個進口11為選定進口11，實現(xiàn)該指定進口11的介質(zhì)與其余進口11介質(zhì)的分離。

例如，圖1所示的實施例中，閥體1外周均勻設(shè)有6個進口11和1個基準口，其中，第一角度第二角度β＝n×51.43°。因此，該多通道分配閥能夠?qū)崿F(xiàn)至少6個通道介質(zhì)的分離。

更進一步地，如圖1所示的實施例中，閥體1底部通過底座3封閉，頂部通過閥蓋5封閉，上述外通道13由閥體1內(nèi)壁、閥蓋5、底座3和閥芯2圍成。

當(dāng)然，閥體1內(nèi)腔內(nèi)也可另外設(shè)置外通道13，但是會造成閥體1內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，并減小外通道13的面積。

同時，本實施例中，第一出口31開設(shè)于底座3，各進口11、基準口及第二出口12均開設(shè)于閥體1，即位于多通道分配閥的側(cè)面，第二出口12高于進口11，并位于相鄰兩進口11之間或進口11與基準口之間。

如上所述，該多通道分配閥的進口11和出口數(shù)量較多，且均需設(shè)置法蘭盤，因此，可能存在法蘭盤干涉的問題。本實施例中，各進口11和出口的布置方式如圖1所示，在避免干涉的前提下，能夠盡量使各部件緊湊。

另外，由于第一出口31設(shè)于底座3，其方向豎直向下，因此，內(nèi)通道22內(nèi)的介質(zhì)在重力作用下更加容易從內(nèi)通道22排出，從而降低介質(zhì)在內(nèi)通道22內(nèi)滯留的風(fēng)險。同時，當(dāng)進口11低于第二出口12時，外通道13內(nèi)的介質(zhì)耗能較低。

如背景技術(shù)所述，單井產(chǎn)液量計量通常采用立式分離器，而圖1所示的多通道分配閥的第一出口31豎直向下分布，因此，能夠適用于立式分離器。

請繼續(xù)參考附圖2-7，其中，圖2為圖1中去掉電動執(zhí)行器的剖視圖；圖3為圖1中閥芯的軸測圖；圖4為圖3的側(cè)視圖；圖5為圖3的另一視角的側(cè)視圖；圖6為圖3的俯視圖；圖7為圖3的剖視圖。

具體地，如圖3-6所示，閥芯2還具有輸入端22、輸出端23及連接于二者之間的連接端24。其中，輸入端22開設(shè)有輸入通道221，用于與進口11連通，輸出端23開設(shè)有輸出通道231，用于與第一出口31連通，連接端24開設(shè)有連接通道241，該輸入通道221、連接通道241與輸出通道231形成上述內(nèi)通道22。同時，如圖2所示，輸入端22和輸出端23均與閥體1和底座3密封連接。

可以理解，上述閥芯2的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)進口11和出口的位置關(guān)系設(shè)計的，當(dāng)二者位置關(guān)系改變時，閥芯2的具體結(jié)構(gòu)也可能隨之改變，因此，由于進出口位置關(guān)系改變而產(chǎn)生的閥芯2的各技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

具體地，輸入端22與閥體1和底座3之間通過閥座4連接，該閥座4底部固定于閥體1，頂部與輸入端22之間具有密封環(huán)和彈簧41，且在彈簧41的預(yù)緊力作用下，將密封環(huán)壓緊于閥體1與輸入端22之間，從而起到密封的作用。

具體地，如圖3-7所示，輸入通道221與輸出通道231平行，當(dāng)?shù)谝怀隹?1設(shè)于底座3時，輸出端23沿豎直方向，因此，輸入端22也沿豎直方向，連接端24沿水平方向，且上述驅(qū)動軸21固定于連接端24頂部，并向上延伸，與電動執(zhí)行器6連接。

如此設(shè)置，該閥芯2為彎折形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致連接端24的連接通道241難以加工，因此，本實施例中，連接端24開設(shè)有便于加工連接通道241的加工工藝孔242，且加工完成后，該加工工藝孔242通過堵頭26封堵，以封閉內(nèi)通道22與外通道13。

如上所述，由于輸入通道221沿豎向延伸，而各進口11均沿水平方向，因此，為了實現(xiàn)輸入通道221與進口11的連通，閥體1與底座3之間形成與各進口11連通的過渡通道14，該過渡通道14用于與輸入通道221或外通道13連通。

另外，如圖3和圖7所示，該閥芯2的輸入端23與連接端25之間形成階梯結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得內(nèi)通道22的體積減小而外通道13的體積增大，由于外通道13用于流通從N-1個進口11進入的介質(zhì)，因此，應(yīng)盡量增大外通道13的面積。

以上各實施例中的多通道分配閥用于單井產(chǎn)液量計量時，其各進口11與油井連通，第一出口31連接計量裝置，用于單井采液量的計量，第二出口12連通集輸裝置，用于收集除選定進口11外其余各進口11的油。

需要說明的是，本發(fā)明中的多通道分配閥能夠用于單井產(chǎn)液量計量領(lǐng)域，也可用于其它需要分配介質(zhì)的領(lǐng)域。

以上對本發(fā)明所提供的一種多通道分配閥進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。