CN103510906B - 一种可调式变压差恒流量堵塞器 - Google Patents

Abstract

一种可调式变压差恒流量堵塞器属于油田注水设备配水器的堵塞器，由打捞固定器，水嘴套筒，进水过滤帽三部分构成，本发明提通过上述技术特征，达到了如下有益效果：可调式变压差恒流量堵塞器，能够根据注水压力的变化，自动调节水嘴的截面积，用以控制流量，使其在注水压力发生波动的情况下，注水量保持恒定，以保证注水要求；外水嘴的形状呈近似等腰三角形，其三角形的两条等边向外圆弧过渡呈抛物线状，当内水嘴前后压力在一定范围内波动时，内水嘴与外水嘴可自动适应内水嘴前后压差的变化并作出相应的调整，以有效减小压差变化对流量的影响，保持配注量基本恒定，实现了油田定量注水。

Description

一种可调式变压差恒流量堵塞器

技术领域

本发明属于油田注水设备配水器的堵塞器，具体说是一种可调式变压差恒流量堵塞器。

背景技术

注水开发是油田的主要生产方式之一，我国的大多数油田经过多年的开采之后，由于油藏的分布不均衡以及油水流动的不均匀性，致使不同开采层面之间的储量、油水比差异越来越大，水驱难度增加，这就使得分层注水技术的要求也越来越高。定量配水技术是石油与天然气行业中较为常用的一种流量控制技术，现如今主要的实施方式是偏心配水技术。偏心配水器的技术部件为堵塞器，主要通过调整堵塞器上的水嘴的截面积来使注水流量恒定。但目前的堵塞器水嘴通常为方形，其调节过程难以符合水流的变化，注水量无法保持恒定，从而影响注水质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种可调式变压差恒流量堵塞器，可在某一额定工作压差下，当管线内水流压力与注水层面压力的压差在一定范围内波动时，保持配注量基本恒定，实现油田定量注水的目的。

为了达到上述目地，本发明采用如下技术方案：

一种可调式变压差恒流量堵塞器，由打捞固定器，水嘴套筒，进水过滤帽三部分构成，所述的打捞固定器由依次连接的打捞头、压冒、套筒、凸轮构成，其特征在于所述凸轮位于套筒内部，通过销轴与套筒连接，套筒上设有横槽，凸轮的一端伸出横槽；水嘴套筒由外水嘴套筒、调节杆、弹簧塞柱、内水嘴套筒组成，所述的调节杆、弹簧塞柱、内水嘴套筒位于外水嘴套筒内依次连接，调节杆通过螺纹与外水嘴套筒相连，内水嘴套筒相同位置上设有出水口。

作为本发明的技术特征，外水嘴套筒上设有出水口，其形状大致为沿筒体轴向设置的等腰三角形，三角形的两条边呈向外平滑过渡的抛物线状。

作为本发明的技术特征，内水嘴套筒上相应位置设有出水口，形状为矩形，其宽度大于外水嘴出套筒水口的两条等边之间的任意位置宽度；内水嘴套筒通过弹簧塞柱可以与外水嘴套筒发生相对位移。

作为本发明的技术特征，水嘴套筒内设有调节杆，调节杆连接弹簧塞柱和内水嘴套筒，并通过螺纹与外水嘴套筒连接，通过转动调节杆调节螺纹。

本发明提通过上述技术特征，达到了如下有益效果：可调式变压差恒流量堵塞器，能够根据注水压力的变化，自动调节水嘴的截面积，用以控制流量，使其在注水压力发生波动的情况下，注水量保持恒定，以保证注水要求；外水嘴的形状呈近似等腰三角形，其三角形的两条等边向外圆弧过渡呈抛物线状，当内水嘴前后压力在一定范围内波动时，内水嘴与外水嘴可自动适应内水嘴前后压差的变化并作出相应的调整，以有效减小压差变化对流量的影响，保持配注量基本恒定，实现了油田定量注水。

附图说明

图1为本发明一种可调式变压差恒流量堵塞器整体结构示意图；

图2为本发明一种可调式变压差恒流量堵塞器透视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

一种可调式变压差恒流量堵塞器，由打捞固定器1，水嘴套筒2，进水过滤帽3三部分构成，所述的打捞固定器1由依次连接的打捞头4、压冒5、套筒6、凸轮7构成，所述凸轮7位于套筒6内部，通过销轴与套筒6连接，套筒6上设有横槽13，凸轮7的一端伸出横槽13；水嘴套筒2由外水嘴套筒12、调节杆8、弹簧塞柱9、内水嘴套筒11组成，所述的调节杆8、弹簧塞柱9、内水嘴套筒11位于外水嘴套筒12内依次连接，调节杆8通过螺纹与外水嘴套筒12相连，内水嘴套筒11相同位置上设有出水口10。

所述的外水嘴套筒12上设有出水口10，其形状大致为沿筒体轴向设置的等腰三角形，三角形的两条边呈向外平滑过渡的抛物线状。

所述的内水嘴套筒11上相应位置设有出水口，形状为矩形，其宽度大于外水嘴套筒12出水口的两条等边之间的任意位置宽度；内水嘴套筒11通过弹簧塞柱9可以与外水嘴套筒12发生相对位移。

所述的水嘴套筒2内设有调节杆8，调节杆8连接弹簧塞柱9和内水嘴套筒11，并通过螺纹与外水嘴套筒12连接，通过转动调节杆8调节螺纹。

本发明区别于传统的堵塞器，其技术创新点在于突破了原有堵塞器的水嘴形状的限制，采用本发明独特形状的内外水嘴调节有效过流面积的设计能够对注水流量起到更好的调节。

根据水动力学原理，通过水嘴的流体流量与水嘴的有效过流面积等参数具有以下的关系：

其中：为通过水嘴的流体流量；

为无量纲参数

为水嘴的有效过流面积

为压强

为流体密度

对于堵塞器而言，流体为水，密度是定值。而本发明欲实现流量的恒定，故而研究压力与过流面积之间的关系。

为水力参数 相同条件下为定值

而本发明的内水嘴套筒11连接弹簧塞柱9，弹簧的收缩量与注水压差成正比，故而推导出弹簧塞柱的形变量，即内水嘴套筒11与外水嘴套筒12相对位置和两者之间的有效过流面积之间的函数关系，从而确定外水嘴的出水口13形状。本发明中，外水嘴套筒12的出水口，两边呈抛物线状，随着压差的增大或减小，弹簧塞住带动内水嘴套筒发生位移，过流面积呈指数函数改变，符合水流流动特征，故而是流量保持恒定。

Claims (2)

1.一种可调式变压差恒流量堵塞器，由打捞固定器，水嘴套筒，进水过滤帽三部分构成，所述的打捞固定器由依次连接的打捞头、压冒、套筒、凸轮构成，其特征在于：所述凸轮位于套筒内部，通过销轴与套筒连接，套筒上设有横槽，凸轮的一端伸出横槽；水嘴套筒由外水嘴套筒、调节杆、弹簧塞柱、内水嘴套筒组成，所述的调节杆、弹簧塞柱、内水嘴套筒位于外水嘴套筒内依次连接，调节杆通过螺纹与外水嘴套筒相连，内水嘴套筒上设有出水口，所述的外水嘴套筒上设有出水口，外水嘴套筒出水口形状大致为沿筒体轴向设置的等腰三角形，三角形的两条边呈向外平滑过渡的抛物线状，所述的水嘴套筒内设有调节杆，调节杆连接弹簧塞柱和内水嘴套筒，并通过螺纹与外水嘴套筒连接，通过转动调节杆调节螺纹。

2.如权利要求1所述的一种可调式变压差恒流量堵塞器，其特征在于：内水嘴套筒上相应位置设有出水口，内水嘴套筒的出水口形状为矩形，内水嘴套筒出水口宽度大于外水嘴套筒出水口的两条等边之间的任意位置宽度；内水嘴套筒通过弹簧塞柱可以与外水嘴套筒发生相对位移。