本發(fā)明屬于油氣田注氣注水提高采收率裝置，尤其涉及一種可用于計量的新型單向閥。

背景技術：

注氣注水是油田提高采收率的一種重要手段，單向閥是注氣、注水井井口常用裝置，在高壓條件下，氣、水通過單向閥后單向注入井中，可防止氣、水逆流。目前單向閥主要分為彈簧式、重力式、旋啟式等。2008年，馮永江等人設計了彈簧式單流閥，利用彈簧和半球閥實現(xiàn)流體的單向流動。2011年，夏勇等人設計了旋啟式單流閥，利用彈簧和旋轉(zhuǎn)臂實現(xiàn)流體的單向流動。彈簧式單向閥和重力式單向閥在使用過程中會受到重力因素的影響，使用條件受限。彈簧式、重力式、旋啟式單向閥，可以實現(xiàn)流體的單向流動，但是無法計量流體的流速。因此，本發(fā)明專利提供了一種可用于計量的新型單向閥，由半開方形密封外殼、轉(zhuǎn)子、密封蓋、單向旋轉(zhuǎn)輪組成。該單向閥可同時實現(xiàn)單向閥和流量測量的作用，大大提高了油氣田注氣注水效率，同時簡化了井口裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可用于計量的新型單向閥，旨在解決油田注氣、注水過程中氣、水回流，注氣、注水效率低以及計量困難等問題。

一種油田注氣注水井井口可用于計量的新型單向閥，該裝置由由半開方形密封外殼、轉(zhuǎn)子、密封蓋、單向旋轉(zhuǎn)輪組成。

所述半開方形密封外殼四角設置內(nèi)徑5mm的圓角，半開方形密封外殼上設置有圓形的入口端和出口端，半開方形密封外殼內(nèi)設置有一圓形凹槽，圓形凹槽與轉(zhuǎn)子葉片相切，可起到密封作用，在半開方形凹槽底部中心設置一圓孔和軸承，軸承與旋轉(zhuǎn)軸連接。

所述轉(zhuǎn)子是16個葉片均勻的焊接在轉(zhuǎn)子上，葉片設置為凹形弧面，葉片可與半開方形圓形凹槽相切，形成一個個密封空間。轉(zhuǎn)子焊接在旋轉(zhuǎn)軸上。旋轉(zhuǎn)軸分別與半開方形密封外殼的軸承和密封蓋的軸承連接，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

所述密封蓋中心設置一軸承，軸承與旋轉(zhuǎn)軸連接。密封蓋上設置一個中心固定，兩端上下可以擺動的長方形止回板。密封蓋上焊接一圓柱形檔體和方形檔體，方形檔體上焊接一圓柱體，與彈簧配合使用。

所述單向旋轉(zhuǎn)輪中心設置一圓孔，焊接在旋轉(zhuǎn)軸上。單向旋轉(zhuǎn)輪上設有四個凸起的弧形檔體，弧形檔體一端垂直于單向旋轉(zhuǎn)輪。

本發(fā)明專利可實現(xiàn)計量流體流量和單向閥的作用。轉(zhuǎn)子的葉片與半開方形密封外殼和密封蓋形成一個個密封體積(△v)，共16個密封空間，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周體積(16△v)，旋轉(zhuǎn)軸可以外接轉(zhuǎn)速傳感器，由外接轉(zhuǎn)速傳感測量轉(zhuǎn)速(n·r/min)，則流量為n×16△vm³/min。氣、水通過入口端進入，流體推動轉(zhuǎn)子的葉片旋轉(zhuǎn)，葉片帶動旋轉(zhuǎn)軸和單向輪旋轉(zhuǎn)，單向旋轉(zhuǎn)輪與密封蓋的止回板相切，在旋轉(zhuǎn)過程中，單向板受到單向旋轉(zhuǎn)輪的切向作用力，靠近單向旋轉(zhuǎn)輪一側(cè)的止回板一端向上旋轉(zhuǎn)運動，另外一端旋轉(zhuǎn)向下運動，壓迫方形檔體上的彈簧。當氣、水停注時，出口端流體回流，推動葉片和單向輪反向旋轉(zhuǎn)，此時在方形檔體彈簧力的作用下，止回閥反向擺動，止回閥會卡在單向旋轉(zhuǎn)輪直角凹槽處，制止單向旋轉(zhuǎn)輪反向旋轉(zhuǎn)，同時，止回板另一端受到密封蓋上圓形檔體阻礙，停止回旋。止回板在單向旋轉(zhuǎn)輪直角凹槽和密封蓋上圓形檔體的作用下，穩(wěn)穩(wěn)卡住，從而防止了氣、水逆流。本發(fā)明專利可同時實現(xiàn)計量和單向閥的作用，簡化了井口裝置，提高了注氣注水效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥結(jié)構示意圖；

圖2是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的半開方形密封外殼結(jié)構示意圖；

圖3是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的轉(zhuǎn)子結(jié)構示意圖；

圖4是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的密封蓋結(jié)構示意圖；

圖5是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的單向旋轉(zhuǎn)輪結(jié)構示意圖；

圖6是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的外觀簡易結(jié)構圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1～5所示，其中，圖1是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥結(jié)構示意圖；圖2是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的半開方形密封外殼結(jié)構示意圖；圖3是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的轉(zhuǎn)子結(jié)構示意圖；圖4是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的密封蓋結(jié)構示意圖；圖5是本發(fā)明一種可用于計量的新型單向閥的單向旋轉(zhuǎn)輪結(jié)構示意圖。

一種可用于計量的新型單向閥，由半開方形密封外殼1、轉(zhuǎn)子2、密封蓋3、單向旋轉(zhuǎn)輪4。所述半開方形密封外殼1-5四角設置內(nèi)徑5mm的圓角，半開方形密封外殼上設置有圓形的入口端1-1和出口端1-4，氣、水從入口端流入，從出口端流出。圓形凹槽1-3與轉(zhuǎn)子葉片相切，可起到密封作用。在半開方形凹槽底部中心安裝一軸承1-2，軸承與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸2-1連接。所述轉(zhuǎn)子是16個葉片2-2均勻的焊接在轉(zhuǎn)子2-3上，葉片設置為凹形弧面，弧形凹面的設計便于氣、水在離心力及重力作用下從出口端流出，葉片可與半開方形圓形凹槽相切，形成一個個密封空間。轉(zhuǎn)子焊接在旋轉(zhuǎn)軸2-1上，旋轉(zhuǎn)軸可外接轉(zhuǎn)速傳感器，測量轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)軸2-1分別與半開方形密封外殼的軸承1-2和密封蓋的軸承3-7連接，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

所述密封蓋3-6中心設置一軸承3-7，軸承與旋轉(zhuǎn)軸2-1連接。密封蓋上設置一個中心固定，兩端上下可以擺動的長方形止回板3-5。密封蓋上焊接一圓柱形檔體3-1和方形檔體3-3，方形檔體上安裝一彈簧3-2。在正常注水、注氣過程中，單向旋轉(zhuǎn)輪4旋轉(zhuǎn)，止回板在單向旋轉(zhuǎn)輪4的作用下，靠近單向旋轉(zhuǎn)輪的一端向上旋轉(zhuǎn)，另外一端向下旋轉(zhuǎn)，壓迫彈簧3-2，當注水、注氣停止時，單向輪反向旋轉(zhuǎn)，此時止回板受到彈簧3-2的作用力逆向旋轉(zhuǎn)，當止回板3-5與單向旋轉(zhuǎn)輪的直角凹槽4-3接觸時會卡住單向旋轉(zhuǎn)輪，止回板的另外一端被圓柱形檔體3-1卡住，防止旋轉(zhuǎn)，止回板在單向旋轉(zhuǎn)輪直角凹槽4-3和圓柱形檔體3-1的作用下被穩(wěn)穩(wěn)卡住，單向旋轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)子停止逆向旋轉(zhuǎn)，防止氣、水逆流。

所述單向旋轉(zhuǎn)輪中心設置一圓孔4-2，焊接在旋轉(zhuǎn)軸上。單向旋轉(zhuǎn)輪上設有四個凸起的弧形檔體4-1，弧形檔體一端4-3垂直與旋轉(zhuǎn)輪。單向旋轉(zhuǎn)輪與密封蓋止回板3-5配合使用，可防止單向旋轉(zhuǎn)輪逆向旋轉(zhuǎn)。

相比于現(xiàn)有技術的缺點和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)利用鋁-鎂合金鋼作為裝置主體材料不僅減少了裝置的重量，同時保證了裝置的強度；

2)新設計單向閥是綜合考慮彈簧式、重力式、旋啟式單向閥所設計，結(jié)合了三種單向閥的優(yōu)點，同時該單向閥也可以測量流速；

3)密封蓋上止回止回板與單向旋轉(zhuǎn)輪配合使用，實現(xiàn)單向旋轉(zhuǎn)輪單向旋轉(zhuǎn)，且設計在單向閥外，防止了氣、水對其傷害，增加了使用壽命；

4)密封蓋上圓柱形檔體、方形檔體、彈簧可配合止回板使用；

5)轉(zhuǎn)子上的葉片與密封蓋和半開方形密封題形成一個個固定體積的密封空間，便于氣、水體積的計量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。