CN107387021A - 一种控水阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控水阀，包括阀体，所述阀体内设有第一流体通道、第二流体通道、具有出口的腔体以及活塞，所述活塞分别与所述第一流体通道和所述腔体通连，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度，所述第二流体通道具有进口和出口，所述第二流体通道的出口与所述腔体通连，所述第二流体通道的进口上设有多孔介质；该控水阀能够在相同条件下控制原油的过流量大，水的过流量小，达到稳油控水的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种油气生产中的阀体，尤指一种控水阀。
背景技术
稳油控水是控制油气生产成本，提高油田开发效益的必经之路，控水的方式有很多，目前比较常用的方式是利用控水工具进行控水，在当今石油天然气行业中，水平井和大斜度井越来越多，特别是在海洋石油领域，水平井和大斜度井的数量更是占据多数。在水平井采油过程中，由于水平段各地层所受的抽吸压力不同，地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因，在地层中形成水流优势通道，导致水锥、水窜、水脊进，严重影响了油井采油，而现有水平井采油使用的控水工具在实际使用过程中存在很多不足，只能延缓水锥的形成，不能完全杜绝其生成。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控水阀，该控水阀能够在相同条件下控制原油的过流量大，水的过流量小，达到稳油控水的目的。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种控水阀，包括阀体，所述阀体内设有第一流体通道、第二流体通道、具有出口的腔体以及活塞，所述活塞分别与所述第一流体通道和所述腔体通连，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度，所述第二流体通道具有进口和出口，所述第二流体通道的出口与所述腔体通连，所述第二流体通道的进口上设有多孔介质。
可选地，所述腔体与所述第一流体通道垂直通连，所述活塞设置在所述腔体与所述第一流体通道的通连处，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，由所述通连处伸入所述第一流体通道内，以改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度。
可选地，所述第一流体通道垂直通连有容纳槽，所述容纳槽与所述腔体通连，所述活塞设置在所述容纳槽内，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，由所述容纳槽伸入所述第一流体通道内，以改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度。
可选地，所述活塞或所述通连处之一上设有限位凸起，另外一个设有与所述限位凸起匹配的限位槽，所述限位凸起与所述限位槽扣合，以使所述活塞固定在所述通连处上。
可选地，所述容纳槽的高度与所述活塞的高度相同；或者，所述活塞或所述容纳槽之一上设有限位凸起，另外一个设有与所述限位凸起匹配的限位槽，所述限位凸起与所述限位槽扣合，以使所述活塞固定在所述容纳槽内。
可选地，所述活塞与所述通连处之间设有密封圈。
可选地，所述活塞与所述容纳槽之间设有密封圈。
可选地，所述阀体包括阀盖和阀底，所述阀盖与所述阀底可拆卸连接。
可选地，所述多孔介质为多孔泡沫金属介质。
可选地，所述腔体的出口流量小于所述第一流体通道出口的流量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过阀体内的第一流体通道和第二流体通道的双流体通道结构，将粘度和密度不同的油水进行自动区分，实现本发明在相同条件下控制原油的过流量大，水的过流量小，达到稳油控水的目的。
2、本发明中阀盖与阀底可拆卸连接，结构简单，操作方便，现场便于调整和更换。
3、本发明通过第二流体通道进口的多孔介质，将粘度和密度不同的油水进行自动区分，控制油水在腔体内的流体压力，并根据腔体内的流体压力的变化，改变活塞在第一流体通道内的开度，从而改变第一流体通道的出口流量，实现在相同条件下控制原油的过流量大，水的过流量小，达到稳油控水的目的。
4、本发明通过限位凸起与限位槽配合，防止活塞移动至腔体的底部，使活塞堵塞第二流体通道的出口。
5、本发明能避免水平井水平段各地层所受的抽吸压力不同，地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因导致的水锥、水窜等现象，实现水平井长水平段自动控水的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明中控水阀一实施例的结构示意图；
图2为本发明中控水阀另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
实施例1
如图1所示，一种控水阀，包括阀体1，阀体1内设有第一流体通道2、第二流体通道3、具有出口6的腔体4以及活塞5，第一流体通道2在阀体1内呈L状，包括水平通道201和竖直通道202，第一流体通道2的入口203设置在阀体1的顶部，并与水平通道201通连，第一流体通道2的出口204设置在阀体1的底部；腔体4与水平通道201垂直通连，腔体4为设置在阀体1内的空腔，腔体4的出口6设置在阀体1的底部，腔体4与水平通道201的通连处设有活塞5，活塞5的一端与水平通道201垂直通连，活塞5的另一端设置在腔体4内，并且在活塞5的另一端与腔体4的底部之间设有空间，活塞5在腔体4内能够自由移动，活塞5在腔体4内压力的推动下，由腔体4内垂直伸入水平通道201内，以改变活塞5在第一流体通道2内的开度；第二流体通道3具有入口301和出口302，第二流体通道3的入口301设置在阀体1的顶部，其上设有多孔介质7，多孔介质7为多孔泡沫金属介质，例如泡沫铝、泡沫镍、不锈钢等等，多孔介质7能够将粘度和密度不同的油水进行自动区分，第二流体通道3的出口302与腔体4通连，并且第二流体通道3的出口302与腔体4的通连处位于活塞5的另一端与腔体4的底部之间的空间上；在本实施例中，腔体4的出口6设有一个，出口6的孔径为2mm；第一流体通道2的出口202设有六个，孔径分别为3mm，在的相同压差下，腔体4的出口6的流量远小于第一流体通道2的出口202的流量。
本发明中的阀体1包括阀盖101和阀底102，阀盖101和阀底102可拆卸连接，在本实施例中，阀盖101和阀底102螺纹连接，阀底102的外壁上设有外螺纹，用于与筛管基管螺纹连接，本发明的工作原理为，地层流体通过筛管过滤层进入到筛套与基管的环型空间，流体沿着基管通过分别第一流体通道2的入口203和第二流体通道3的入口301进入阀体1内，当原油进入第二流体通道3的入口301后，经过第二流体通道3上的多孔介质7过滤后，原油的压力降低较多，由第二流体通道3的出口302进入腔体4后压力较低，导致腔体4对活塞5的推力较小，使活塞5在水平通道201的开度大，从而使第一流体通道2的出口204进入井内的流量大，使腔体4的出口6进入井内的流量小；当地层水进入第二流体通道3的入口301后，经过第二流体通道3上的多孔介质7过滤后，地层水的压力降低较少，由第二流体通道3的出口302进入腔体4后压力较高，导致腔体4对活塞5的推力较大，使活塞5在水平通道201的开度小，从而使第一流体通道2的出口204进入井内的流量小，使腔体4的出口6进入井内的流量大，但远小于第一流体通道2出口204的流量；综上所述，本发明通过阀体1内的第一流体通道2和第二流体通道3的双流体通道结构，将粘度和密度不同的油水进行自动区分，实现本发明在相同条件下控制原油的过流量大，水的过流量小，达到稳油控水的目的。
如图1所示，活塞5顶端的两侧或腔体4顶部的内壁之一设有限位凸起8，另外一个对应设有与限位凸起8匹配的限位槽，活塞5通过限位凸起8卡接在限位槽上，将活塞5固定在腔体4的上部，并使活塞5的顶面与水平通道201的底部处于同一水平面；本发明通过限位凸起8与限位槽配合，固定活塞5并防止活塞5移动至腔体4的底部，使活塞5堵塞第二流体通道3的出口302。
如图1所示，为了保证本发明的密封效果，在阀盖101和阀底102之间、活塞5与腔体4之间、阀底102与筛管基管之间分别设有密封圈9。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，如图2所示，第一流体通道2垂直通连有容纳槽10，容纳槽10与腔体4通连，活塞5活动连接在容纳槽10内，并能够在腔体4内压力的推动下，由容纳槽10伸入第一流体通道2内，以改变活塞5在第一流体通道2内的开度。
在本实施例中，容纳槽10的高度与活塞5的高度相同，使活塞5放置在容纳槽10内后，活塞5的顶面与第一流体通道2的底部处于同一水平面；或者，活塞顶部或容纳槽顶部之一上设有限位凸起，另外一个设有与限位凸起匹配的限位槽，限位凸起与限位槽卡接，以使活塞5固定在容纳槽10内。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种控水阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体内设有第一流体通道、第二流体通道、具有出口的腔体以及活塞，所述活塞分别与所述第一流体通道和所述腔体通连，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度，所述第二流体通道具有进口和出口，所述第二流体通道的出口与所述腔体通连，所述第二流体通道的进口上设有多孔介质。
2.根据权利要求1所述的控水阀，其特征在于，所述腔体与所述第一流体通道垂直通连，所述活塞设置在所述腔体与所述第一流体通道的通连处，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，由所述通连处伸入所述第一流体通道内，以改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度。
3.根据权利要求1所述的控水阀，其特征在于，所述第一流体通道垂直通连有容纳槽，所述容纳槽与所述腔体通连，所述活塞设置在所述容纳槽内，所述活塞在所述腔体内压力的推动下，由所述容纳槽伸入所述第一流体通道内，以改变所述活塞在所述第一流体通道内的开度。
4.根据权利要求2所述的控水阀，其特征在于，所述活塞或所述通连处之一上设有限位凸起，另外一个设有与所述限位凸起匹配的限位槽，所述限位凸起与所述限位槽扣合，以使所述活塞固定在所述通连处上。
5.根据权利要求3所述的控水阀，其特征在于，所述容纳槽的高度与所述活塞的高度相同；或者，所述活塞或所述容纳槽之一上设有限位凸起，另外一个设有与所述限位凸起匹配的限位槽，所述限位凸起与所述限位槽扣合，以使所述活塞固定在所述容纳槽内。
6.根据权利要求2所述的控水阀，其特征在于，所述活塞与所述通连处之间设有密封圈。
7.根据权利要求3所述的控水阀，其特征在于，所述活塞与所述容纳槽之间设有密封圈。
8.根据权利要求1-7任一所述的控水阀，其特征在于，所述阀体包括阀盖和阀底，所述阀盖与所述阀底可拆卸连接。
9.根据权利要求1-7任一所述的控水阀，其特征在于，所述多孔介质为多孔泡沫金属介质。
10.根据权利要求1-7任一所述的控水阀，其特征在于，所述腔体的出口流量小于所述第一流体通道出口的流量。
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