CN105649574B - 可调油嘴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调油嘴，包括：阀体(10)，阀体(10)包括进油口(11)、出油口(12)以及连通进油口(11)和出油口(12)的油路，阀芯(20)，阀芯(20)可移动地设置在阀体(10)内并控制油路的过流面积；阀杆(30)，阀杆(30)的第一端与阀芯(20)固定连接；阀盖(40)，阀盖(40)穿过阀杆(30)并盖设在阀体(10)上，阀杆(30)与阀盖(40)配合驱动阀芯(20)移动；可调油嘴还包括：观察窗(50)，设置在阀盖(40)上，观察窗(50)上设有刻度线；标识部(60)，设置在阀杆(30)上配合观察窗(50)示出阀芯(20)与阀体(10)配合的封堵位置。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中油嘴调节精度低的问题。

Description

可调油嘴

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种可调油嘴。

背景技术

在SAGD稠油热采开采过程中，从注汽井注入高干度蒸汽，与冷油区接触，释放汽化潜热加热原油。被加热的原油粘度降低，蒸汽冷凝水在重力作用下向下流动，原油从水平生产井中采出，蒸汽腔在生产过程中持续扩展，占据产出原油空间。

在SAGD生产的过程中，需要合理控制油井生产压差，更换油嘴比较频繁。目前，现场采用的可调油嘴是锥形可调油嘴和闸板可调油嘴。锥形可调油嘴是沿锥杆头与合金座套之间的环形面积通过，过流间隙较小，油嘴易堵。闸板可调油嘴是由两个菱形闸板组成，过油通道为方形，调节精度差，油嘴易刺坏。

发明内容

本发明旨在提供一种可调油嘴，以解决现有技术中油嘴调节精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可调油嘴，包括：阀体，所述阀体包括进油口、出油口以及连通所述进油口和所述出油口的油路，阀芯，所述阀芯可移动地设置在所述阀体内并控制所述油路的过流面积；阀杆，所述阀杆的第一端与所述阀芯固定连接；阀盖，所述阀盖穿过所述阀杆并盖设在所述阀体上，所述阀杆与所述阀盖配合驱动所述阀芯移动；所述可调油嘴还包括：观察窗，设置在所述阀盖上，所述观察窗上设有刻度线；标识部，设置在所述阀杆上配合所述观察窗示出所述阀芯与所述阀体配合的封堵位置。

进一步地，所述可调油嘴还包括手轮，所述手轮安装在所述阀杆的第二端上，所述阀盖内设置有内螺纹段，所述阀杆上设有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

进一步地，所述阀盖内固定设置有阀杆螺母，所述阀杆螺母的内表面形成所述内螺纹段。

进一步地，所述可调油嘴还包括锁紧手柄，所述锁紧手柄可枢转地安装在所述阀盖上，所述锁紧手柄上设置有锁紧块，所述锁紧手柄具有所述锁紧块与所述阀杆抵接配合的锁紧位置和所述锁紧块与所述阀杆分离的解锁位置。

进一步地，所述可调油嘴还包括套筒，所述套筒的内腔形状与所述阀芯的形状相适配，所述套筒设置在所述阀体内与所述阀芯配合，所述套筒的侧壁上开设有与所述进油口相对应的进油孔和与所述出油口相对应的出油孔。

进一步地，所述出油孔的靠近所述出油口的边沿处形成有20度至25度的倒角。

进一步地，所述进油孔的靠近所述出油孔的边沿处也形成有20度至25度的倒角。

进一步地，所述套筒上与所述进油口和所述出油口对应的侧壁上开设有两个第一泄压孔，在竖直方向上两个所述第一泄压孔分别位于所述进油孔和所述出油孔的下方。

进一步地，所述套筒上与所述进油口和所述出油口对应的侧壁上还开设有两个第二泄压孔。

进一步地，在竖直方向上两个所述第二泄压孔分别位于两个所述第一泄压孔的下方。

应用本发明的技术方案，可调油嘴的阀盖上开设有观察窗，观察窗上设有刻度线，可调油嘴的阀杆上对应于观察窗的区域设置有标识部。当操作阀杆控制阀芯调节油路的过流面积时，标识部会随着阀杆一起在竖直方向上运动。阀杆在竖直方向上的位移等于阀芯在竖直方向上的位移，标识部配合观察窗上的刻度线可以清楚的标记出阀芯在竖直方向上的位移。进而，可以判断出阀芯控制油路的过流面积大小，提高油嘴调节的精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的可调油嘴的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的实施例的套筒的剖视示意图；

图3示出了图2的套筒的侧视示意图；

图4示出了套筒直通出油孔的油液流速分布图；

图5示出了套筒出油孔处设有60度倒角的油液流速分布图；

图6示出了套筒出油孔处设有45度倒角的油液流速分布图；

图7示出了套筒出油孔处设有30度倒角的油液流速分布图；

图8示出了套筒出油孔处设有25度倒角的油液流速分布图。

上述附图包括以下附图标记：

10、阀体； 11、进油口；

12、出油口； 20、阀芯；

30、阀杆； 40、阀盖；

41、阀杆螺母； 50、观察窗；

60、标识部； 70、手轮；

80、套筒； 81、进油孔；

82、出油孔； 83、第一泄压孔；

84、第二泄压孔； 90、手柄。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本实施例的可调油嘴包括：阀体10、阀芯20、阀杆30以及阀盖40。其中，阀体10包括进油口11、出油口12以及连通进油口11和出油口12的油路，阀芯20可移动地设置在阀体10内并控制油路的过流面积。阀杆30的第一端与阀芯20固定连接，阀盖40穿过阀杆30并盖设在阀体10上，阀杆30与阀盖40配合驱动阀芯20移动。

可调油嘴还包括观察窗50和标识部60，其中，观察窗50设置在阀盖40上，观察窗50上设有刻度线。标识部60设置在阀杆30上配合观察窗50示出阀芯20与阀体10配合的封堵位置。

应用本实施例的技术方案，可调油嘴的阀盖40上开设有观察窗50，观察窗50上设有刻度线，可调油嘴的阀杆30上对应于观察窗50的区域设置有标识部60。当操作阀杆30控制阀芯20调节油路的过流面积时，标识部60会随着阀杆30一起在竖直方向上运动。阀杆30在竖直方向上的位移等于阀芯20在竖直方向上的位移，标识部60配合观察窗50上的刻度线可以清楚的标记出阀芯20在竖直方向上的位移。进而，可以判断出阀芯20控制油路的过流面积大小，提高油嘴调节的精度。

如图1所示，在本实施例中，可调油嘴还包括手轮70，手轮70安装在阀杆30的第二端上，阀盖40内设置有内螺纹段，阀杆30上设有与内螺纹相配合的外螺纹。

通过螺纹连接的结构可以更加稳定精确地调节油路过流面积的大小，通过手轮70可以更加方便的操作可调油嘴调节油路的过流面积。在本实施例中，由于阀杆30是需要旋转才能带动阀芯20的运动，标识部60应当为环形，这样标识部60才能始终起到标识作用。

优选地，在本实施例中，阀盖40内固定设置有阀杆螺母41，阀杆螺母41的内表面形成内螺纹段。这样结构简单，加工方便。

如图1所示，在本实施例中，可调油嘴还包括锁紧手柄90，锁紧手柄90可枢转地安装在阀盖40上，锁紧手柄90上设置有锁紧块，锁紧手柄90具有锁紧块与阀杆30抵接配合的锁紧位置和锁紧块与阀杆30分离的解锁位置。

阀芯20和阀杆30一般情况下都由金属制成，阀芯20和阀杆30的自重会使得阀芯20缓慢下沉，进而影响可调油嘴的控制精度。锁紧手柄90设置在阀杆30旁，锁紧手柄90处于锁紧位置锁紧阀杆30，避免阀芯20与阀杆30整体下沉。

在本实施例中，锁紧块为偏心块，偏心块和锁紧手柄90共同构成的偏心锁紧机构。偏心锁紧机构作为一种常规的锁紧方式并不构成对于本发明的限定，采用在阀杆30上设置备帽防滑结构配合锁紧手柄90使用也是可行的。

如图1和图2所示，在本实施例中，可调油嘴还包括套筒80，套筒80的内腔形状与阀芯20的形状相适配，套筒80设置在阀体10内与阀芯20配合，套筒80的侧壁上开设有与进油口11相对应的进油孔81和与出油口12相对应的出油孔82。

直接在阀体10上加工与阀芯20配合的型腔的工艺相对复杂，加工出的成品的配合精度也相对较低。套筒80与阀体10和阀芯20配合的方式，加工成本相对较低，配合精度相对较高。

如图3所示，出油孔82的靠近出油口12的边沿处形成有10度至30度的倒角。如图4所示，发明人经过研究发现，普通的直通出油孔82常存在下述问题。

在A区出油孔孔壁，放喷时油液中不可避免的含有砂粒，由于流动介质在此处速度方向发生变化产生小面积回流区磨损管件。又由于喉道处压力较高流速快，当产生小面积伤痕发生时极易扩散。在B区，放喷时油液中所含有砂粒在涡流的带动下无规则运动，这种沙粒的无规则会严重磨损管件。冲蚀使管件表面逐渐腐蚀，剥落成小坑，从而降低管件使用寿命。在C区，砂粒破坏管壁主要是因为砂粒高速冲击的作用。

由于入口速度较低，此结构可有效降低流体因速度方向改变及压力梯度过高而产生的速度脱体，形成流体夹带沙粒对入口壁面及喉道壁面的撞击破坏。为防止油嘴过快冲蚀，发明人对出油孔82进行了结构优化。在出油孔82的靠近出油口12的边沿处形成有20度至25度的倒角，该结构可以消除喉部涡流区。

如图5至图7所示，分别为出油孔82的靠近出油口12的边沿处形成60度倒角、45度倒角以及30度倒角时的油液速度分布图。可以看出出油孔82边沿处的倒角等于大于30度时，C区仍然会被高速油液带着砂粒冲击，对C区的管壁仍有不利影响。

如图8所示，当出油孔82的靠近出油口12的边沿处形成25度倒角时，C区就避免了被高速油液带动砂粒冲蚀。可消除放喷时油液中所含有砂粒在涡流的带动下无规则运动，从而降低对管件磨损。最终延长管件使用寿命。

如图2所示，在本实施例中，进油孔81的靠近出油孔82的边沿处也形成有20度至25度的倒角。该结构的进油孔81与上述结构的出油孔82具有相同的功能，可以避免高速油液带动砂粒对阀芯20冲蚀。

如图3所示，在本实施例中，套筒80上与进油口11和出油口12对应的侧壁上开设有两个第一泄压孔83，在竖直方向上两个第一泄压孔83分别位于进油孔81和出油孔82的下方。

在关闭或者打开可调油嘴时，阀芯20调节出油孔82的过流面积，当过流面积很小时，出油孔82的D处会受到很大的油液冲击力，容易损坏出油孔82或者阀芯。第一泄压孔83、疏导了部分的油液，减缓了D处受到的油液冲击力，延长了套筒80和阀芯20的使用寿命。同理，进油孔81下方的第一泄压孔83也起到了相同的功能。

为了进一步增强可调油嘴调节阀芯20时的泄压能力，套筒80上与进油口11和出油口12对应的侧壁上还开设有两个第二泄压孔84。在竖直方向上两个第二泄压孔84分别位于两个第一泄压孔83的下方。这样就起到了两级泄压缓冲的作用，进一步地保证了套筒80和阀芯20的使用寿命。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调油嘴，包括：

阀体(10)，所述阀体(10)包括进油口(11)、出油口(12)以及连通所述进油口(11)和所述出油口(12)的油路，

阀芯(20)，所述阀芯(20)可移动地设置在所述阀体(10)内并控制所述油路的过流面积；

阀杆(30)，所述阀杆(30)的第一端与所述阀芯(20)固定连接；

阀盖(40)，所述阀盖(40)穿过所述阀杆(30)并盖设在所述阀体(10)上，所述阀杆(30)与所述阀盖(40)配合驱动所述阀芯(20)移动；

其特征在于，所述可调油嘴还包括：

观察窗(50)，设置在所述阀盖(40)上，所述观察窗(50)上设有刻度线；

标识部(60)，设置在所述阀杆(30)上配合所述观察窗(50)示出所述阀芯(20)与所述阀体(10)配合的封堵位置；

其中，所述可调油嘴还包括套筒(80)，所述套筒(80)的内腔形状与所述阀芯(20)的形状相适配，所述套筒(80)设置在所述阀体(10)内与所述阀芯(20)配合，所述套筒(80)的侧壁上开设有与所述进油口(11)相对应的进油孔(81)和与所述出油口(12)相对应的出油孔(82)；并且

其中，所述出油孔(82)的靠近所述出油口(12)的边沿处形成有20度至25度的倒角。

2.根据权利要求1所述的可调油嘴，其特征在于，所述可调油嘴还包括手轮(70)，所述手轮(70)安装在所述阀杆(30)的第二端上，所述阀盖(40)内设置有内螺纹段，所述阀杆(30)上设有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

3.根据权利要求2所述的可调油嘴，其特征在于，所述阀盖(40)内固定设置有阀杆螺母(41)，所述阀杆螺母(41)的内表面形成所述内螺纹段。

4.根据权利要求2所述的可调油嘴，其特征在于，所述可调油嘴还包括锁紧手柄(90)，所述锁紧手柄(90)可枢转地安装在所述阀盖(40)上，所述锁紧手柄(90)上设置有锁紧块，所述锁紧手柄(90)具有所述锁紧块与所述阀杆(30)抵接配合的锁紧位置和所述锁紧块与所述阀杆(30)分离的解锁位置。

5.根据权利要求1所述的可调油嘴，其特征在于，所述进油孔(81)的靠近所述出油孔(82)的边沿处也形成有20度至25度的倒角。

6.根据权利要求1所述的可调油嘴，其特征在于，所述套筒(80)上与所述进油口(11)和所述出油口(12)对应的侧壁上开设有两个第一泄压孔(83)，在竖直方向上两个所述第一泄压孔(83)分别位于所述进油孔(81)和所述出油孔(82)的下方。

7.根据权利要求6所述的可调油嘴，其特征在于，所述套筒(80)上与所述进油口(11)和所述出油口(12)对应的侧壁上还开设有两个第二泄压孔(84)。

8.根据权利要求7所述的可调油嘴，其特征在于，在竖直方向上两个所述第二泄压孔(84)分别位于两个所述第一泄压孔(83)的下方。