CN102022095A

CN102022095A - 井口定量掺水阀

Info

Publication number: CN102022095A
Application number: CN2010105323843A
Authority: CN
Inventors: 宁秀文; 张永杰; 陈庭军; 石文彬; 周捷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2011-04-20

Abstract

本发明是一种阀门，特别是一种油井井口掺水用的井口定量掺水阀，其主要包括：阀体；阀盖，其位于阀体的下端；密封限位器，其位于阀体的上端；阀帽，其位于阀体和密封限位器的上方；手轮，其位于阀帽的上方；带盖螺母，其位于手轮上方；阀芯，其位于阀体、阀盖、密封限位器和阀帽内；还有多套密封圈分别位于阀盖的前端、阀体的外侧、密封限位器的外侧和内侧。本发明的井口定量掺水阀具有掺水恒定，防堵，方便取样，容易疏堵等功效，从而更加实用，具有在油田广泛应用的前景。

Description

井口定量掺水阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别是一种油井井口掺水用的定量掺水阀门。掺水阀是油田采油的重要部件，属于石油机械产品。

背景技术

掺水阀目前较广泛的使用在油田的生产中，掺水阀通常安装在油井的井口，其作用是对从井口出来的原油掺入一定压力的高温水，增加原油的流动性和流动力；使其能通过回油管线正常输送至计量间。因为每口井距离泵房远近、井出油温度的不同，所以，每口井实际需要掺水量也不同。掺水阀的另一个作用是取样时关闭掺水。当对每口油井产油取样时，需要关闭掺水阀；取样时如果有水进入原油，将影响取样分析的结果。

目前广泛使用的掺水阀，存在掺水量不好控制，掺水量变化大，工人调整掺水周期长等问题。油田通常每个工人负责一定数量的井，担心自己的井出现问题，经常将掺水阀开大一些；而这又直接影响掺水的系统压力，掺水温度不稳定。通常一套锅炉、泵要带几十口甚至上百口井的掺水，若一部分井掺水调大，掺水水量增多，则系统的压力就会下降；同时，掺水的温度也会降低；压力降低，掺水温度降低的结果就是所有的井的回油的温度和压力都随之降低，非常容易发生事故。为此，各生产单位每天都花大量的人力物力，来调节掺水量。当工作人员调整好掺水量后，又容易被人误动，就会带来安全隐患，导致原油不能正常输送。尤其是在北方冬季的时候，更容易发生输油管凝固的严重生产事故。

由此可见，上述现有的掺水阀不能解决各油井掺水量不均衡、各个井口相互争水等问题；而且经常调掺水量还导致系统压力不平衡。掺水多，不但浪费水，还在后面的油水分离时，费时、费电、费设备、降低生产效率。为了解决现有掺水阀存在的工作效率低、掺水量不好控制等问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有掺水阀的缺陷，本公司研发人员基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，从实际出发，潜心研究，反复实验，以期创设一种新型结构的定量掺水阀。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出具有实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服上述现有掺水阀存在的不便和缺陷，而提供一种新型结构的掺水阀门，所要解决的技术问题是每口油井掺水量基本恒定，不需要工人调节掺水量；取样时能完全关闭；长时间运行不怕堵，从而更加适于实用。

本发明的解决的技术问题的难点这样的：难点一：由于每口井距离掺水泵房的距离不等，距离泵近的井口压力相对大，距离泵远的井口压力相对小。如果掺水阀门的通孔一样时，无疑距离泵近的油井掺水量大，距离远的油井掺水量小，这样就不能实现各个油井掺水量一样的目的。难点二：为了节约资源，节能减排，每口井掺水量尽量少，掺水少则掺水阀的通孔就不能大；而掺水用的水不是非常纯净，里面还有杂质，长时间工作，就非常容易堵掺水阀的通孔。难点三：为了防止各井争水，防止误动掺水阀门，掺水阀应该不能调节；但取样时，需要关闭掺水阀门。难点四：目前大量处于生产状态的油井井口的管网不能进行大的改造，否则影响生产；设计时必须依据现状，实现安装方便，成本不高，才便于推广使用。

本发明的理论依据是如下公式：

其中：Q是流量，H₀是压力，A是通孔(流体)的面积，其他为常数。

本发明采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出井口定量掺水阀，其包括：阀体；阀盖，其位于阀体的下端；密封限位器，其位于阀体的上端；阀帽，其位于阀体和密封限位器的上方；手轮，其位于阀帽的上方；带盖螺母，其位于手轮上方；阀芯，其位于阀体、阀盖、密封限位器和阀帽内；还有四个密封圈分别位于阀盖的前端、阀体的外侧、密封限位器的外侧和内侧。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的定量掺水阀，其中所述的阀盖上包括进水孔和出水孔；进水孔位于阀头的四周，数量可以是一个或多个；出水孔位于阀头的下方，且设有密封圈，用于阀门和管道之间的密封。

前述的定量掺水阀，其中所述的密封限位器内可有多个密封圈，用于密封限位器和阀芯之间的密封；同时，密封限位器的长度用于限制阀芯的行程。

前述的定量掺水阀，其中所述的阀体，内有螺纹与阀芯进行螺接；外有两个螺纹分别用于和管道螺接，和阀帽螺接；同时，阀体外面有方便安装的扳手衔接位置。

前述的定量掺水阀，其中所述的阀帽，内有螺纹用于和阀体螺接；上有封闭装置，用于压住密封限位器；外有六个平面，用于安装时扳手使用。其作用是固定阀体、密封限位器和阀芯。

前述的定量掺水阀，其中所述的阀芯分为流量控制端、取样控制端、螺纹固定端、密封行程端和手轮连接端。流量控制端用于控制掺水阀出水流量；取样控制端用于密闭取样；螺纹连接端用于和阀体连接；密封行程端用于控制整个阀芯的上下可移动的行程；手轮连接端，用于固定手轮和戴帽螺母；也可以将手轮替换为摇把。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是定量掺水阀结构爆炸图。

图2是定量掺水阀装配图。

01：密封圈1 02：阀盖

03：阀体 04：密封圈2

05：阀芯 05a：流量控制端

05b：取样控制端 05c：螺纹固定端

05d：密封行程端 05e：手轮连接端。

06：密封圈3 07：密封限位器

08：密封圈4 09：阀帽

10：手轮 11：带盖螺母

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的井口定量掺水阀其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本发明井口定量掺水阀整体结构示意图。本发明井口定量掺水阀，其主要包括：阀体03，其外有密封圈2；阀盖02，其位于阀体03的下端，阀盖02的前端有密封圈1；密封限位器07，其位于阀体03的上端，密封限位器07外有密封圈3，内有多个密封圈4；阀帽09，其位于阀体03和密封限位器07的上方；手轮10，其位于阀帽09的上方；带盖螺母11，其位于手轮10上方；阀芯05，其位于阀体03、阀盖02、密封限位器07和阀帽09内。

上述的阀盖02，其下方有密封圈1，用于掺水阀和管道进水口的密封；阀盖的上方有一连接装置，用于和阀体之间的紧密连接；阀盖02的四周有多个进水孔；阀盖02的下方中心有一个出水孔，在与阀芯05的配合下，实现对掺水的流量控制。

上述的阀芯05分为流量控制端05a、取样控制端05b、螺纹固定端05c、密封行程端05d和手轮连接端05e等五部分。流量控制端05a与阀盖02的出水孔配合，实现掺水流量控制；流量的大小控制通过公式

来计算的；流量控制端的全部长度都是等粗的，这样保证不论阀芯05上下怎么一定，掺水的流量始终保持一致。

取样控制端05b与阀盖02的出水孔配合实现取样的关闭掺水阀；螺纹固定端05c与阀体03螺接，用于固定阀芯05及调整阀芯05在阀体03中的上下行程；密封行程端05d与密封限位器配合实现对阀芯05的上下行程的限位，以及与密封圈4配合实现，整个阀门的密封；手轮连接端05e在戴盖螺母11配合下固定手轮10。

上述的阀体03外有密封圈3，用于整个阀体与管道之间的密封；阀体03外部分别有2个外螺纹，下面的外螺纹用于整个阀门与管道之间的连接固定，上面的外螺纹在和阀帽09的配合下用于固定阀体03、密封限位器07、阀芯05的；阀体内螺纹用于和阀芯之间连接，并实现阀芯05和阀体03之间行程引导；阀体03的外面还有用于安装方便的扳手衔接位置。

上述的密封限位器07，其内包括一个或多个密封圈4，用于和阀芯05之间的密封；密封限位器的长度与阀芯05的密封行程端05d相配合，实现阀芯05在阀体03中的上下可运行的位移；密封限位器07的外部有密封圈3，用于和阀体03之间的密封。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明特殊结构的定量掺水阀，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的掺水阀具有定量掺水作用，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。本发明具有结构简单、合理、工艺性好、成品率高、安装方便、使用安全等优点。

Claims

1.井口定量掺水阀，其特征在于其包括：

阀体03；阀盖02，其位于阀体03的下端；密封限位器07，其位于阀体03的上端；阀帽09，其位于阀体03和密封限位器07的上方；手轮10，其位于阀帽09的上方；带盖螺母11，其位于手轮10上方；阀芯05，其位于阀体03、阀盖02、密封限位器07和阀帽09内；四套密封圈分别位于阀盖02的前端、阀体03的外侧、密封限位器07的外侧和内侧。

2.根据权利要求1所述的井口定量掺水阀，其特征在于阀盖02的四周具有多个进水孔，其下方中心具有一个出水孔，出水孔与阀芯05相配合决定出水孔的实际大小。

3.根据权利要求1所述的井口定量掺水阀，其特征在于阀芯05的流量控制端05a，直径由本专利中所述公式根据实际流量计算所得；每个产品其直径可以不同，但形状为柱形。

4.根据权利要求3所述的井口定量掺水阀，其特征在于阀芯05的取样控制端05b，为斜坡形；当阀芯05位于行程最下端时，阀芯05与阀盖02的出水孔之间实现密闭功效。

5.根据权利要求1所述的井口定量掺水阀，其特征在于密封限位器07内有多个密封圈。

6.根据权利要求1所述的井口定量掺水阀，其特征在于阀帽09上方中间通孔刚好微大于阀芯05的密封行程端05d的直径。

7.根据权利要求1所述的井口定量掺水阀，其特征在于阀芯05上的手轮连接端05e，其可以连接手轮也可以连接其他方便旋转阀芯05的部件。