CN101936148A - 一种油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田注水可调水嘴，还公布了一种设置有该可调水嘴的配水器，属于油田分层注水技术领域。本发明的可调水嘴包括阀套与阀芯，所述阀套为空腔结构，阀套上设置有出水孔，所述阀套与阀芯螺纹配合，所述阀芯与阀套的出水孔锥面密封配合，所述阀芯头部设置有侧孔，所述侧孔外的阀套与阀芯之间设置有空腔，所述阀芯内设置有进水孔，所述阀芯的尾部设置有爪瓣。本发明的配水器，所述配水器为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器的侧边连通配水器内壁与外侧，所述配水器的壁内设置有注水用的桥式通道，用于控制可调水嘴的水嘴调节器设置于配水器内。本发明能够精确地控制注水量，适合在油田分层注水技术领域推广。

Description

一种油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器

技术领域

本发明涉及一种油田分层注水技术，特别是一种油田精细分层注水装置。

背景技术

目前，随着全球原油的短缺，如何提高已开发油田的原油采收率，越来越得到人们的重视，油田分层注水是油田开采过程中常用的手段，在世界范围内得到普遍使用。

我国油田注水工艺中普遍使用的是偏心分层配水方法，该方法首先根据各油层的理论配水量和实际配水量及嘴损曲线，粗略选择一个尺寸固定的水嘴，将其放入堵塞器中，用投捞器将堵塞器放入偏心注水井的指定工作筒，然后用流量计测试各层实际注水量。如果实际注水量达不到地质方案的要求，则需捞出堵塞器，重新更换水嘴后投入工作筒，再用流量计测试该层注水量，如此反复，直至该层的注水量达到地质方案要求。使用这种方法，在投捞过程中会产生压力波动，影响测试效果，还会引起水井工作状态的频繁改变，加剧了管柱的蠕动，而且需要反复操作，工作量大，费时费力。况且随着国内很多油田步入高含水期，高含水井比例逐渐上升，在平面上油层高度水淹，在纵向上层与层之间以及厚油层内韵律层之间由于非均质性的影响，剩余油分布差异越来越大，继续采用原有的偏心分层配水设备与方法，势必会使我国的油田高含水期采收率受到严重的影响。

介于上述原因，采用精细注水技术提高油田高含水期采收率越来越受到重视，一种新的分层注水技术应运而生，而设计出性能良好的配水器是该新技术的关键之一，在配水器的设计中，性能良好的可调水嘴的设计又是其核心。

现有的可调水嘴大致包括：三斜槽形式、锥孔形式、两开窗圆柱筒形式、断面筛孔形式以及双肾形式。上述的可调水嘴是基于油田偏心注水堵塞器结构上改进设计的，均是将可调水嘴设置于堵塞器上，用投捞器将堵塞器放入偏心注水井的指定工作筒，因为堵塞器是偏心布置，流体是从水嘴的高压端流向低压端，要密封水嘴，水嘴的阀芯的运动方向就要从水嘴的低压端往高压端方向运动，恰好与压力梯度减小方向相反，水流压力对阀芯的密封起的反作用，这样也导致了堵塞器式可调水嘴密封不严、耐压不高，而且调节驱动时候需要的驱动力矩较大。这些可调水嘴在调配效率、注水精度上不能达到油田精细注水的要求，当然使用这些水嘴的配水器同样无法满足精细化注水技术的要求。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种易于调节、密封良好、注水量与阀芯旋转角度接近线性关系，且能够精确地控制注水量的可调式水嘴及设置有该水嘴的配水器，所述可调式水嘴及设置有该水嘴的配水器能够实现一次投入工作筒内即可调节到好合适的水嘴开度，使各层的注水量达到地质方案要求。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的油田注水可调水嘴，包括阀套与设置于阀套内的阀芯，所述阀套为空腔结构，阀套上设置有出水孔，所述阀套的内壁与阀芯的外侧螺纹配合，所述阀芯的头部与阀套的出水孔锥面密封配合，所述阀芯头部的侧边上设置有至少一个侧孔，所述侧孔外的阀套与阀芯之间设置有空腔，所述阀芯内设置有至少一个与侧孔连通的进水孔，所述阀芯的尾部端面上设置有至少一个爪瓣。

由于采用了上述结构，当需要水嘴密封的时候，通过阀芯的尾部爪瓣调节整个阀芯旋转，由于阀芯与阀套螺纹连接，使得阀芯即向阀套的出水孔方向移动，由于阀芯的头部与阀套锥面密封配合于出水孔内，使得阀芯的头部的锥面与阀套出水孔的锥面密封配合，从而关闭出水孔。当需要分层注水的时候，通过阀芯的尾部爪瓣调节整个阀芯旋转，由于阀芯与阀套螺纹连接，使得阀芯即向阀套的出水孔的反方向移动，阀芯的头部与阀套的锥面密封配合被分开，水从阀芯的进水孔内流向各侧孔，通过侧孔到达侧孔周围的空腔内，在从空腔通过阀芯的头部与阀套之间的开口，通过出水孔流向该地质层。由于可以通过控制阀芯与阀套之间的螺纹旋转角度，来控制阀芯的头部与阀套的锥面配合的开口的大小，从而使得阀芯的旋转角度与注水量之间接近线性关系。因此本发明能够实现精细化地控制注水量的要求，无需多次跟换水嘴，一次即可调配到合适的水嘴，从而使得各层的注水量达到地质方案的要求。由于阀芯与阀套之间采用锥形密封，使得本发明的可调水嘴能够在高压环境下承受35MPa以上的压力差，从而保证了该可调水嘴密封良好，适合在井下高压环境使用。本发明的可调水嘴易于调节、密封良好、注水量与阀芯旋转角度接近线性关系，且能够精确地控制注水量。

本发明的可调水嘴，所述侧孔为1～8个，所述进水孔为1～8个，所述阀芯头部上设置有与侧孔相连的导流槽。

由于采用上述结构，可以满足不同压力差，不同深度的地质层，不同供水量大小，不同尺寸的设计需求，根据实际情况的阀芯头部，可在1～8个中任意选择，以满足需要。同样地根据实际情况的阀芯，可在1～8个中选择任意个数的进水孔，所述进水孔与侧孔连通，使得注水能够通过进水孔从侧孔流出。当然根据实际的情况，可以在侧孔与进水孔中任意选择个数进行配合，以能够达到目的为准。由于阀芯的头部上设置有与侧孔相连的导流槽，使得注水可以通过侧孔进入空腔的同时，通过导流槽轻易地进入到出水孔内，该导流槽起到引流的作用。

本发明的可调水嘴，所述侧孔优先地为3个或4个，所述进水孔优选地为1个或2个。

根据深层地质注水的需要，设计本发明的可调水嘴，其阀芯的进水孔为1个或2个，侧孔为3个或4个，进水孔与侧孔连通，由于在深层井下实现供水，需要克服很高的压差，从而根据实际需求，设计出适合注水层在4000m深的水嘴，选择阀芯的进水孔为1个或2个，侧孔为3个或4个，使得阀芯的结构能够承受深层高压。

本发明的可调水嘴，所述爪瓣为1～3个，所述爪瓣的截面是基于阀芯中心为夹角是15°～90°的扇面形状；所述爪瓣为4～5个，所述爪瓣的截面是基于阀芯中心为夹角是15°～60°的扇面形状；所述爪瓣为6～8个，所述爪瓣的截面是基于阀芯中心为夹角是15°～30°的扇面形状，所述爪瓣的近阀芯尾部端设置为倒角，其倒角面与阀芯尾部端面之间的夹角为15°～80°。

由于采用上述结构，在所述阀芯的尾部端面设置爪瓣，用于控制阀芯的旋转，根据所述阀芯端面的结构，爪瓣的截面是基于阀芯中心为夹角是15°～60°或15°～90°或15°～30°的扇面形状，所述扇面与爪瓣的个数相关联，由爪瓣的个数决定，由于爪瓣外接调节器，外接调节器通过控制爪瓣来控制阀芯的旋转，所以在高压力差的环境下，爪瓣需要能够承受很大的扭矩才能保证其不损害且控制阀芯的旋转，用于控制，所述爪瓣截面的扇面形状的夹角，是根据所选择的爪瓣的个数，保证能够承受机械爪向其传递的巨大扭矩选择的，以满足扭矩的需求，从而使得单个的爪瓣所述驱动力矩小。所述爪瓣的近阀芯尾部端设置为倒角，其倒角边与阀芯尾部端面之间的夹角为15～80°，该倒角便于外连的调节器顺着其倒角，进入到爪瓣周围与爪瓣啮合，从而简化了水嘴调节器与水嘴之间的连接啮合。

本发明的可调水嘴，所述爪瓣为3个或4个，所述扇面形状的夹角为30～60°，所述倒角边与阀芯尾部端面之间的夹角为30～60°。

由于本发明设置于井下深层，为了简化操作，便于外接水嘴调节器与爪瓣之间的连接，同时考虑爪瓣须承受的扭矩，选择爪瓣为3个或4个较为合理。根据爪瓣的个数，可以选择扇面夹角为30～60°，为了便于外接水嘴调节器能够很方便地进入到爪瓣，所述倒角边与阀芯尾部端面之间的夹角为30～60°，从而更利于外接水嘴调节器与爪瓣的对接。

本发明的可调水嘴，所述阀芯的头部设置为锥形结构，所述出水孔内设置有与阀芯的头部锥面密封配合的锥形环面，该密封锥面的锥角为30°～120°。

由于采用了上述结构，阀芯的头部设置为锥形结构，阀套的出水孔设置为与阀芯的头部锥形结构对应的锥形环面，阀芯与阀套之间采用锥形密封，使得本发明的可调水嘴能够在高压环境下承受35MPa以上的压力差，从而保证了该可调水嘴密封良好，适合在井下高压环境使用。根据实际需要，所述密封面的锥角可以在30°～120°中任意选择，以能够承受高压力差，保持密封性，而且能够保证注水量与阀芯旋转角度接近线性关系为准。本发明的密封良好，注水量与阀芯旋转角度接近线性关系。

所述阀芯的头部的锥形结构是无引锥结构或直引锥结构或圆头引锥结构或凹引锥结构，所述锥角为60°或90°或120°。

据实际的需要，可以选择所述阀芯的头部的锥形结构为无引锥结构或直引锥结构或圆头引锥结构或凹引锥结构中任一结构，所述锥角为60°或90°或120°中任一角度，根据实际的尺寸与需要，可以进行交叉选择配合，以能够承受高压力差，保持密封性，而且能够保证注水量与阀芯旋转角度接近线性关系为准。本发明的密封良好，注水量与阀芯旋转角度接近线性关系。

所述阀芯外侧的螺纹两端设置为与阀套的内壁密封配合的阶梯型结构。

由于阀芯设置为阶梯型结构，使得阀芯与阀套相互密封配合，使得螺纹副处于密封状态，防止大颗粒杂质进入螺纹副，使阀芯无法旋转。

本发明的一种设置有油田注水可调水嘴的配水器，所述配水器为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器的侧边连通配水器内壁与外侧，所述配水器的壁内设置有注水用的桥式通道，用于控制可调水嘴的水嘴调节器设置于于配水器内。

由于采用上述结构，所述可调水嘴设置于配水器上，摒弃了现有的水嘴设置于堵塞器上的结构。由于可调水嘴与配水器垂直，即可调水嘴横向布置，摒弃了现有的水嘴均是与配水器的轴线同向，即水嘴纵向布置，使得水嘴外部所受深层水压单一，避免了水嘴纵向布置时，深层水压复杂而影响注水量的测试。可调水嘴纵向布置，所受的深层水的压力为纵向，使得水嘴的密封难度非常大，不便于密封，采用可调水嘴横向布置，使得可调水嘴密封更加容易，更加利于在井下分层注水领域推广。可调水嘴与配水器垂直，利于可调水嘴与配水器的安装与加工，且在使用时更方便与调节器对接啮合。所述配水器的壁内设置有注水用的桥式通道，不影响其他配水层的正常注水，使得整个配水器可以同时向不同深度的配水层进行注水，所述桥式通道在配水器的内壁开有出口，使得注入水从配水器上端通过桥式通道进入配水器内壁，再从桥式通道出来经过调节器，再经过机械爪，水嘴，流入地层。由于所述配水器内设置有与爪瓣对应的水嘴调节器，水嘴调节器与水嘴的爪瓣对接，所以注水通过水嘴调节器进入到可调水嘴的进水孔，再从进水孔通过侧孔进入侧孔外的空腔，再从阀芯与阀套锥面密封配合处开出的口流向配水器外侧，对该层进行注水。使得各地质层之间的注水相互独立，从而能够保证不同的地质层之间同时或分别注水的需求。本发明的设置有油田注水可调水嘴的配水器，易于调节、密封良好、注水量与阀芯旋转角度接近线性关系，且能够精确地控制注水量，适合在不同地质条件下的注水，满足各层的注水量达到地质方案要求。

本发明的一种设置有油田注水可调水嘴的配水器，所述水嘴调节器上设置有与所述爪瓣对应的机械爪。

由于采用上述结构，通过配水器内的水嘴调节器上设置的机械爪，与水嘴阀芯尾部的爪瓣对应结合，从而控制水嘴调节器调节阀芯的旋转，控制注水量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器，易于调节，注水量与阀芯旋转角度接近线性关系，能够缓慢调节螺纹控制注水量，调节平稳均匀接近线性，从而实现精确地控制注水量。

2、本发明的油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器，阀芯与阀套内部之间通过螺纹结合，且阀芯的头部与阀套之间锥面密封，使得密封良好，对于需要关闭水嘴工况时，能承受深层高压而有效地密封；

3、本发明的油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器，可调水嘴采用水嘴轴线与配水器轴线垂直布置的方式，更利于水嘴的密封，更利于可调水嘴与配水器的安装与加工，且在使用时更方便与调节器对接啮合。

4、本发明的油田注水可调水嘴及设置有该水嘴的配水器，结构巧妙，密封严、耐压高，所需的驱动力矩小，满足精细化注水技术的需求，适合在油田分层注水技术领域推广。

附图说明

图1是本发明的设置有油田注水可调水嘴的配水器的结构示意图；

图2是图1的A-A向结构示意图；

图3是阀芯头部为无引锥结构的油田注水可调水嘴的结构示意图；

图4是阀芯头部为直引锥结构的油田注水可调水嘴的结构示意图；

图5是阀芯头部为凹引锥结构的油田注水可调水嘴的结构示意图；

图6是图5的B-B向结构示意图；

图7是阀芯头部为圆头引锥结构的油田注水可调水嘴的结构示意图。

图中标记：1-阀套、1a-出水孔、2-阀芯、2a-进水孔、2b-侧孔、2c-爪瓣、3-配水器、4-桥式通道、5-水嘴调节器、6-机械爪、7-导流槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1如图1、图2、图3所示，本发明的油田注水可调水嘴，包括阀套1与设置于阀套1内的阀芯2，所述阀套为空腔结构，所述阀芯2的外侧与阀套1的内壁螺纹联接，所述阀套1上设置有出水孔1a，所述阀芯2的头部与阀套1出水孔1a锥面密封配合，所述阀芯2头部的侧边上设置有3个侧孔2b，，所述阀芯2内设置有1个进水孔2a，所述进水孔2a与阀芯2头部的三个侧孔2b连通，所述阀芯2头部上设置有与侧孔2b相连的导流槽7，使得注水可以通过侧孔2b进入空腔的同时，也通过导流槽7轻易地进入到出水孔1a内，起到引流的作用。所述阀芯2的尾部端面设置有3个爪瓣2c，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯中心为夹角是30°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为30°的倒角，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为60°，所述阀芯2的头部的锥形结构采用无引锥结构，所述阀芯2外侧螺纹的两端设置为阶梯型结构，所述阀套1内壁的螺纹两端为与阀芯2配合的阶梯型结构，阀芯2与阀套1的阶梯型端面相结合，密封螺纹两端，避免较大杂质进入。本发明的设置有油田注水可调水嘴的配水器3，所述配水器3为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器3的侧边连通配水器3内壁与外侧，所述配水器3的壁内设置有用于注水的桥式通道4，所述配水器内设置有通过爪瓣控制可调水嘴的水嘴调节器，所述水嘴调节器5上设置有与所述爪瓣2c对应的机械爪6，使得机械爪6与爪瓣2c对接，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩，控制水嘴调节器5来驱动机械爪6转动，从而机械爪6带动阀芯2转动，控制出水孔1a处阀芯2的头部与阀套1之间的密封开度，从而能够接近线性地控制配水器3的注水量。

实施例2与实施例1相类似，其不同之处是：所述侧孔2b为4个，4个均布与阀芯2的头部侧边，所述进水孔2a为2个，进水孔2a合并分布于阀芯2的中心，相互之间隔开，所述进水孔2a与全部的侧孔2b连通，所述阀芯2的头部上设置有与侧孔2b相连的导流槽7，使得注水可以通过侧孔2b进入空腔的同时，也通过导流槽7轻易地进入到出水孔1a内，起到引流的作用。所述爪瓣2c为4个，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯2中心为夹角是45°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为45°，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为90°，所述阀芯的头部的锥形结构采用直引锥结构，所述阀芯2外侧螺纹的两端设置为阶梯型结构，所述阀套1内壁的螺纹两端为与阀芯2配合的阶梯型结构，阀芯2与阀套1的阶梯型端面相结合，密封螺纹两端，避免杂质进入。本发明的设置有油田注水可调水嘴的配水器3，所述配水器3设置为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器的侧边连通配水器3内壁与外侧，所述配水器3的壁内设置有用于注水的桥式通道4，通过爪瓣2c控制可调水嘴的水嘴调节器5设置于配水器3内，所述水嘴调节器5上设置有与所述爪瓣2c对应的机械爪6，使得机械爪6与爪瓣2c对接，控制水嘴调节器5来驱动机械爪6转动，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩。从使得机械爪6带动阀芯2转动，控制出水孔1a处阀芯2的头部与阀套1之间的密封开度，从而能够接近线性地控制配水器3的注水量。

实施例3与实施例1相类似，其不同之处是：所述侧孔2b为5个，5个侧孔2b均布于阀芯2的头部侧边，所述进水孔2a为3个，所述的3个进水孔2a合并设置于阀芯2的中心，其相互之间隔开，所有的进水孔2a与全部的侧孔2b连通，所述阀芯2的头部上设置有与侧孔2b相连的导流槽7，使得注水可以通过侧孔2b进入空腔的同时，也通过导流槽7轻易地进入到出水孔1a内，起到引流的作用。所述爪瓣2c为5个，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯2中心为夹角是60°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为60°，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为120°，所述阀芯的头部的锥形结构采用圆头引锥结构，所述阀芯2外侧螺纹的两端设置为阶梯型结构，所述阀套1内壁的螺纹两端为与阀芯2配合的阶梯型结构，阀芯2与阀套1的阶梯型端面相结合，密封螺纹两端，避免杂质进入。本发明的设置有油田注水可调水嘴的配水器3，所述配水器3设置为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器的侧边连通配水器3内壁与外侧，所述配水器3的壁内设置有用于注水的桥式通道4，通过爪瓣控制可调水嘴的水嘴调节器设置于配水器内，所述水嘴调节器5上设置有与所述爪瓣2c对应的机械爪6，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩。使得机械爪6与爪瓣2c对接，控制水嘴调节器5来驱动机械爪6转动，从而机械爪6带动阀芯2转动，控制出水孔1a处阀芯2头部与阀套1之间的密封开度，从而能够接近线性地控制配水器3的注水量。

实施例4与实施例1相类似，其不同之处是：所述侧孔2b为8个，8个侧孔2b均布于阀芯2的头部侧边，所述进水孔2a为4个，所述的4个进水孔2a合并设置于阀芯2的中心，其相互之间隔开，所有的进水孔2a与全部的侧孔2b连通，所述爪瓣2c为1个，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯2中心为夹角是90°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为80°，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为60°，所述阀芯的头部的锥形结构采用凹引锥结构，所述阀芯2外侧螺纹的两端设置为阶梯型结构，所述阀套1内壁的螺纹两端为与阀芯2配合的阶梯型结构，阀芯2与阀套1的阶梯型端面相结合，密封螺纹两端，避免杂质进入。水嘴调节器5设置于所述配水器内，所述水嘴调节器上设置的机械爪6与爪瓣2c的结构对应，使得机械爪6与爪瓣2c能够轻易地对接，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩。

实施例5与实施例1相类似，其不同之处是：所述侧孔2b为1个，所述进水孔2a为1个，进水孔2a与侧孔2b连通，所述爪瓣2c为2个，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯2中心为夹角是60°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为15°，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为30°，所述阀芯的头部的锥形结构采用直引锥结构。所述水嘴调节器5上设置的机械爪6与相应的爪瓣2c的结构对应，使得机械爪6与爪瓣2c能够轻易地对接，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩。

实施例6与实施例1相类似，其不同之处是：所述侧孔2b为8个，所述进水孔2a为8个，进水孔2a与侧孔2b连通，所述爪瓣2c为8个，所述爪瓣2c的截面是基于阀芯2中心为夹角是15°的扇面形状，所述爪瓣2c的近阀芯2尾部端设置为与阀芯2尾部端面之间的夹角为45°，所述阀芯2的头部设置为锥形结构，所述阀套1的出水孔1a设置为与阀芯2的头部锥形结构对应的锥形环面，所述密封面的锥角为60°，所述阀芯的头部的锥形结构采用无引锥结构。所述水嘴调节器5上设置的机械爪6与相应的爪瓣2c的结构对应，使得机械爪6与爪瓣2c能够轻易地对接，根据爪瓣2c的个数，设计同样个数的机械爪6，从而使得爪瓣2c能够承受机械爪6向其传递的扭矩。

根据上述实施例的结构原理，可以得知，所述可调水嘴的内部结构：侧孔2b个数、进水孔2a个数、阀芯头部的锥形结构以及锥面密封的锥角是可以任意选择配合的，所述爪瓣2c的个数决定其截面与阀芯2中心的扇面夹角，可以选择爪瓣2c的个数为1～3个时，选择爪瓣的截面与阀芯中心的扇面夹角为15°～90°，其中任意夹角的扇面均可；所述爪瓣为4～5个时，选择爪瓣的截面与阀芯中心的扇面夹角为15°～60°，其中任意夹角的扇面均可；所述爪瓣为6～8个时，选择爪瓣的截面与阀芯中心的扇面夹角为15°～30°，其中任意夹角的扇面均可；根据实际的井下压力需求选择，以能够满足精细化注水，且根据阀芯2的旋转度能够接近线性地控制注水量为准，需注意的爪瓣的截面是基于阀芯中心的扇面的夹角是根据爪瓣的个数选择的，以爪瓣能够承受机械爪传递的扭矩为准进行选择的。由此可知，设置有该可调水嘴的配水器均可以作相同的替换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油田注水可调水嘴，包括阀套(1)与设置于阀套(1)内的阀芯(2)，其特征在于：所述阀套(1)为空腔结构，阀套(1)上设置有出水孔(1a)，所述阀套(1)的内壁与阀芯(2)的外侧螺纹配合，所述阀芯(2)的头部与阀套(1)的出水孔(1a)锥面密封配合，所述阀芯(2)头部的侧边上设置有至少一个侧孔(2b)，所述侧孔(2b)外的阀套(1)与阀芯(2)之间设置有空腔，所述阀芯(2)内设置有至少一个与侧孔(2b)连通的进水孔(2a)，所述阀芯(2)的尾部端面上设置有至少一个爪瓣(2c)。

2.如权利要求1所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述侧孔(2b)为1～8个，所述进水孔(2a)为1～8个，所述阀芯(2)头部上设置有与侧孔(2b)相连的导流槽(7)。

3.如权利要求2所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所属侧孔(2b)为3个或4个，所属进水孔(2a)为1个或2个。

4.如权利要求1所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述爪瓣(2c)为1～3个，所述爪瓣(2c)的截面是基于阀芯(2)中心为夹角是15°～90°的扇面形状；所述爪瓣(2c)为4～5个，所述爪瓣(2c)的截面是基于阀芯(2)中心为夹角是15°～60°的扇面形状；所述爪瓣(2c)为6～8个，所述爪瓣(2c)的截面是基于阀芯(2)中心为夹角是15°～30°的扇面形状，所述爪瓣(2c)的近阀芯(2)尾部端设置为倒角，其倒角面与阀芯(2)尾部端面之间的夹角为15°～80°。

5.如权利要求4所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述爪瓣(2c)为3个或4个，所述扇面形状的夹角为30°～60°，所述倒角边与阀芯(2)尾部端面之间的夹角为30°～60°。

6.如权利要求1所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述阀芯(2)的头部设置为锥形结构，所述出水孔(1a)内设置有与阀芯(2)的头部锥面密封配合的锥形环面，该密封锥面的锥角为30°～120°。

7.如权利要求7所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述阀芯(2)的头部的锥形结构是无引锥结构或直引锥结构或圆头引锥结构或凹引锥结构，所述锥角为60°或90°或120°。

8.如权利要求1所述的油田注水可调水嘴，其特征在于：所述阀芯(2)外侧的螺纹两端设置为与阀套(1)的内壁密封配合的阶梯型结构。

9.一种设置有权利要求1至8中任一项所述的油田注水可调水嘴的配水器(3)，其特征在于：所述配水器(3)为筒状结构，所述可调水嘴垂直布置于配水器(3)的侧边连通配水器(3)内壁与外侧，所述配水器(3)的壁内设置有注水用的桥式通道(4)，用于控制可调水嘴的水嘴调节器(5)设置于配水器(3)内。

10.如权利要求9所述的设置有油田注水可调水嘴的配水器，其特征在于：所述水嘴调节器(5)上设置有与爪瓣(3a)对应的机械爪(6)。

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