CN100383442C - 球形限流阀及其在液体输送管线中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球形限流阀及其在液体输送管线中的应用，该球形限流阀包括一个阀体，所述阀体内成型有阀腔，成型在所述阀体上的一个进液孔和一个出液孔分别与所述阀腔连通；一个球形阀芯，所述球形阀芯安装在所述阀体所述阀腔内，并成型有适于将所述进液孔和所述出液孔连通的贯通内孔；一个阀杆，其转动地安装在所述阀体上，并由控制力矩的作用可带动所述球形阀芯在所述阀腔中，在开通位置与截止位置之间转动；所述球形阀芯内孔里设有一个具有限流孔的限流元件。本发明的球形限流阀的限流元件可以根据掺水量的不同设计成不同的孔径，因此限流范围广，而且可以方便快捷的对限流元件进行检查或者更换，提高了工作效率，节省了成本。

Description

球形限流阀及其在液体输送管线中的应用

技术领域

本发明涉及一种球形限流阀及其在液体输送管线中的应用，特别是一种用于控制单井或单环掺水量的球形限流阀及其在油井掺水管线中的应用。

背景技术

目前在油田生产过程中，为了保证油井产量，提高产油效率、降低生产成本，需要向油井中掺水。而对于多分支并联掺水工艺，存在由于在输送管线中存在压力差，使得各个分支的输送管线对各个油井的掺水量不等的问题，导致一些油井掺水量过大，而另一些油井因掺水量不足造成井口回压超高、管线凝堵，在实际生产过程中急需一种能够按照设计要求控制各井掺水量的装置。

现有技术中，通常采用的方式是在各个分管中设置一个限流元件来调节各个分管中的流量。同时为了根据需要调整流量或进行限流元件的维修，这些限流元件被设置成可更换的。在实际应用过程中，一般是在设有限流元件的管件的前后各设置一个阀门，在需要更换或维修限流元件时，先将上述前后阀门关闭，然后打开管件上的密封孔对限流元件进行更换或维修。这种方式在结构上和操作上都较为复杂，并且由于结构上的复杂导致设备成本较高。

中国专利CN1515782A公开了一种掺水流程装置，该装置包括壳体和连接于壳体上的单流阀，所用的壳体为圆筒状、上下腔结构，其上下腔的隔板上周向布有1-12个不同孔径的过流孔道，下腔上设有与壳体进水通道相连通的过水孔道，端部安设底盖，上腔中安设旋转体，该旋转体上设置与所述隔板上个过流孔道和壳体出口上安设的单流阀相连通的孔道，壳体上端安设密封盖。通过隔板上所设置的1-12个不同孔径的过流孔道任意调节合适的流量，稳定准确的控制掺水量。但是该装置的所调节的流量范围比较小，而且各个过流通道堵塞后不易检查和更换元件，在拆卸元件的过程中还易造成井口回压，形成倒灌现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够简化管线的结构、精确有效控制油井掺水量的球形限流阀；进一步地，本发明所要解决的技术问题还包括提出上述球形限流阀在液体输送管线中的应用。

实现本发明第一个目的的技术方案是：一种球形限流阀，包括一个阀体，所述阀体内成型有阀腔，成型在所述阀体上的一个进液孔和一个出液孔分别与所述阀腔连通；一个球形阀芯，所述球形阀芯安装在所述阀体所述阀腔内，并成型有适于将所述进液孔和所述出液孔连通的贯通内孔；一个阀杆，其转动地安装在所述阀体上，并由控制力矩的作用可带动所述球形阀芯在所述阀腔中，在开通位置与截止位置之间转动；所述球形阀芯内孔里设有一个具有限流孔的限流元件。

所述阀体上设有用于限流元件拆装的检查更换孔，所述检查更换孔的位置处于与所述球形阀芯所述内孔位于截止位置时对应的阀体上。

所述检查更换孔由与所述阀体固定连接的盲板封闭。

所述限流元件通过设置在所述限流元件与所述内孔之间的固定结构固定在所述球形阀芯的内孔内。

所述固定结构为设置在所述限流元件两端卡在所述球形阀芯的内孔的内壁上的一对固定卡环。

所述固定结构由成型在所述球形阀芯与所述限流元件之间相互配合的台肩形状及靠近所述进液孔的一端设置的固定卡环构成。

所述台肩形状为成型在所述限流元件靠近出液孔的一端的所述球形阀芯的内孔的内壁上径向向内突出的凸台，所述凸台与所述限流元件的端部配合。

实现本发明的第二个目的的技术方案是：将所述球形限流阀用于液体输送管线中，特别是所述球形限流阀用于所述液体输送管线中分支输送管的液体流量的调节控制。

具体地说，所述的液体输送管线为用于油井掺水输送管线。

更具体地说，所述的球形限流阀应用于多分支并联掺水工艺过程中，使用时，所述球形限流阀分别安装在掺水汇管与各油井之间的分支输送管线中调节各油井的掺水量，保持各油井掺水量恒定。

本发明具有的积极效果：(1)本发明的球形限流阀在球形阀芯内孔里设有一个限流元件，该限流元件可以根据掺水量的不同设计成不同的孔径，这种结构不但简单实用，而且限流范围广，流量稳定。(2)本发明的球形限流阀还在阀体上设有一个检查更换孔，当球形阀芯的内孔位于截止位置时，可以从这个孔方便快捷的将限流元件从球形阀芯中取出进行检查或者更换，这样就无需经常检查或者更换球形阀芯，提高了工作效率，节省了成本。(3)本发明的球形限流阀的限流元件可以通过固定元件固定在球形阀芯内，并且根据球形阀芯的不同结构采用不同的固定方式，固定后的限流元件不会松动，可以更加精确的调节掺水量。(4)本发明的球形限流阀密封性能好，寿命长，操作简单方便，并且能够节约能源。

附图说明

图1为本发明的球形限流阀的一种结构图；

图2为本实用新型的球形限流阀的球形阀芯与阀杆的连接示意图；

图3为本发明的球形限流阀的限流元件检查或更换时的示意图；

图4为本发明的球形限流阀的限流元件为带台肩的空心圆柱体的结构示意图；

图5为本发明的球形限流阀的球形阀芯的内孔为等径圆柱孔的结构示意图；

图6为本发明的球形限流阀的球形阀芯的内孔为圆锥孔的结构示意图；

图7为本发明的球形限流阀应用在多分支并联掺水工艺过程中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参见图1和图2，本实施例的球形限流阀包括一个阀体1、一个球形阀芯2以及一个阀杆5，阀体1内成型有贯通的阀腔，球形阀芯2安装在阀体1的阀腔内，并将阀腔分成进液孔3和出液孔4。阀杆5转动地安装在所述阀体1上，阀杆5上安装有手柄6，转动手柄6即可带动球形阀芯2在开通位置与截止位置之间转动。球形阀芯2靠近出液孔4一端的内孔的内壁上径向向内成型有一个突出的凸台，形成一种台肩形状。在球形阀芯2的内径较大的内孔中固定一个限流元件7，该限流元件7为空心圆柱体，该限流元件7靠近出液孔4的一端由球形阀芯2内孔中成型的凸台固定，另一端通过卡在球形阀芯2内孔上的两个固定卡环9固定，这里也可以用其它的固定结构如密封圈或者背帽固定，或者只用一个固定卡环9固定，都同样起到可拆卸地固定的效果。阀体1上还设有一个检查安装孔8，该检查安装孔8的位置处于球形阀芯2的内孔位于截止位置时对应的阀体1上。正常工作时，该检查更换孔8用与阀体1密封连接的盲板10封闭，从而避免一些液体从该检查安装孔漏出，影响生产过程。当需要检查或更换所述限流元件7时，如图3所示实施例，将手柄6逆时针旋转90度，使限流元件7的进液孔3与检场更换孔8对齐，使球形限流阀处于截止位置；随后打开盲板10，取出固定卡环9以及限流元件7进行检查。在实际应用中，所述限流元件7为一组通用配件，这一组限流元件具有同样的外形结构以及不同规格直径的限流孔。这样可以根据流量变化更换不同规格的限流元件；最后将检查过的或者需要更换上的限流元件7重新装入球形阀芯2中，再装上固定卡环9，最后安装上盲板10，顺时针旋转手柄90度使球形限流阀处于开通位置恢复工作。

实施例2

参见图4，本实施例其余部分与实施例1相同，不同之处在于采用的限流元件7为一个与球形阀芯2内孔上的凸台结构相对应的带有台肩的空心圆柱体，该限流元件7靠近进液孔3的一端也用一至两个固定卡环9固定，也可以用密封圈等其它固定结构固定，另一端则通过球形阀芯2上的凸台固定。

实施例3

参见图5，本实施例其余部分与实施例1相同，不同之处在于采用的球形阀芯2的内孔里没有成型凸台，为一个内孔等径的圆柱孔；采用的限流元件7还是空心圆柱体，这时限流元件7的两端都用卡在球形阀芯2的内孔的内壁上的固定卡环9固定，也可以都用密封圈或者背帽等其它的固定结构固定。在检查或者更换限流元件7时，只需要把进液孔3一端的固定卡环9等固定结构取出，而不必取出另一端的固定卡环9等固定结构。

实施例4

参见图6，本实施例其余部分与实施例1相同，不同之处在于采用的球形阀芯2的内孔为圆锥孔，所采用的限流元件7为与之相对应的空心圆锥体，限流元件7外径较大的一端用一个或两个固定卡环9固定，另一端直接由球形阀芯2的小于限流元件7最小外径的孔固定。

应用例

参见图7，本应用例为实施例1的球形限流阀11在多分支并联掺水工艺过程中的应用。将球形限流阀11分别安装在掺水汇管12和各个油井之间的各分支输送管线上，在向油井掺水的过程中通过调节球形限流阀11而控制各个油井的掺水量符合设计要求，避免出现井口回压过高、管线凝堵的现象。所用的球形限流阀11中的限流元件在使用过程中可以依照实施例1所述的方法进行检查或者更新，保证掺水工艺过程的顺利进行。

Claims (9)

1.一种球形限流阀，包括

一个阀体(1)，所述阀体(1)内成型有阀腔，成型在所述阀体(1)上的一个进液孔(3)和一个出液孔(4)分别与所述阀腔连通；

一个球形阀芯(2)，所述球形阀芯(2)安装在所述阀体(1)所述阀腔内，并成型有适于将所述进液孔(3)和所述出液孔(4)连通的贯通内孔；

一个阀杆(5)，其转动地安装在所述阀体(1)上，并由控制力矩的作用带动所述球形阀芯(2)在所述阀腔中，在开通位置与截止位置之间转动；

其特征在于：所述球形阀芯(2)的内孔里可拆卸地固定有一个具有限流孔的限流元件(7)，所述限流元件(7)通过设置在所述限流元件(7)与所述内孔之间的固定结构固定在所述球形阀芯(2)的内孔内。

2.根据权利要求1所述的球形限流阀，其特征在于：所述阀体(1)上设有用于限流元件(7)拆装的检查更换孔(8)，所述检查更换孔(8)的位置处于与所述球形阀芯(2)的所述内孔位于截止位置时对应的阀体(1)上。

3.根据权利要求2所述的球形限流阀，其特征在于：所述检查更换孔(8)由与所述阀体(1)固定连接的盲板(10)封闭。

4.根据权利要求1-3之一所述的球形限流阀，其特征在于：所述固定结构为设置在所述限流元件(7)两端并且卡在所述球形阀芯(2)的内孔的内壁上的一对固定卡环(9)。

5.根据权利要求1-3之一所述的球形限流阀，其特征在于：所述固定结构由成型在所述球形阀芯(2)与所述限流元件(7)之间相互配合的台肩形状及靠近所述进液孔(3)的一端设置的固定卡环(9)构成。

6.根据权利要求5所述的球形限流阀，其特征在于：所述台肩形状为成型在所述限流元件(7)靠近出液孔(4)的一端的所述球形阀芯(2)的内孔的内壁上径向向内突出的凸台，所述凸台与所述限流元件(7)的端部配合。

7.如上述权利要求之一所述的球形限流阀在液体输送管线中的应用，其特征在于，所述球形限流阀用于所述液体输送管线中分支输送管的液体流量的调节控制。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的液体输送管线为用于油井掺水输送管线。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的球形限流阀应用于多分支并联掺水工艺过程中，使用时，所述球形限流阀分别安装在掺水汇管与各油井之间的分支输送管中调节各油井的掺水量，保持各油井掺水量恒定。

Images