CN110671512A - 一种控制阀及采用该控制阀的间歇井智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制阀，包括阀座，阀座内设有允许介质流动的通道，沿介质流动方向阀座内依次设有主阀阀体和副阀阀体，主阀阀体用于完全开启或完全关闭通道，副阀阀体用于调节通道的开度，副阀阀体为能够沿通道径向方向往复移动的滑板，滑板表面分为开孔区和非开孔区，往复移动的滑板通过其开孔区和非开孔区与通道的位置关系的变化能够调整通道的开度。该控制阀能够较大限度的保证管线压力稳定以实现正常生产。

Description

一种控制阀及采用该控制阀的间歇井智能控制系统

技术领域

本发明涉及气田开发技术领域，具体涉及一种控制阀及采用该控制阀的间歇井智能控制系统。

背景技术

随着气田的规模开发，气井产能逐步下降，低产气井由于产量低不能完全满足生产的要求。针对这一现状，在分析国内外现有低产气井生产工艺和技术的基础上，采用间歇开关井来满足低产气井生产需要。而间歇开关井是一种依靠气井自身能量恢复而达到携液、复产的目的，在气井生产后期已成为必不可少的稳产、增产措施。在实施该措施时，需要设置阀门来进行管线的接通或阻断，同时也需要利用阀门来调节管线中的压力以保证管线的正常使用。

目前，阀门多采用电动智能节流阀(针阀)，其通过电动执行性器驱动阀杆作用于阀芯进行开关阀及调节阀门开度；但该阀门利用直动的开启方式，会造成开启扭矩较大，因此必须采用较大功率的动力才能够实现阀门的开启，对动力要求较高，同时该阀门的阀芯形状为针型，其可调比较小，压力调节精度较小，并阀门形式为角式，阀芯受冲蚀严重，如长时间使用会对密封有较大影响。在实际操作中，比较常用的阀门还有气动薄膜阀，其由弹簧及驱动气缸组成，并通过控制驱动气源(管线介质)推动气缸作往复运动，从而控制主弹簧，作用于阀芯进行开关阀及调节阀门开度；因气动薄膜阀依赖管线介质，有时会出现管线过液及压力波动的情况，此时势必会造成下游压力的不稳定，不能效保护管线的正常生产，同时其阀芯受冲蚀严重，长时间使用也会对密封有较大影响。另外，现有技术中，也有采用直角式截止阀，高压气体在通过该阀门时，能量损失较大，会使气体温度骤降，可能会有结冰现象，进而会影响阀门的正常使用。

另外，应用于现场操作中的上述类型的阀门，对于突发状况，比如管线的压力出现异常，其并不能及时地进行处理，由此一来可能会造成一些损失，进而会影响正常生产。

因此，如何提供一种能够避免上述技术问题且保证管线压力稳定以实现正常生产的控制阀便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制阀及采用该控制阀的间歇井智能控制系统。

本发明提供了一种控制阀，包括阀座，所述阀座内设有允许介质流动的通道，沿所述介质流动方向所述阀座内依次设有主阀阀体和副阀阀体，所述主阀阀体用于完全开启或完全关闭所述通道，所述副阀阀体用于调节所述通道的开度，所述副阀阀体为能够沿所述通道径向方向往复移动的滑板，所述滑板表面分为开孔区和非开孔区，往复移动的所述滑板通过其所述开孔区和所述非开孔区与所述通道的位置关系的变化能够调整所述通道的开度。

优选地，还包括副阀电机、齿轮一、齿轮二、齿轮三和丝杠，所述丝杆设置于所述阀座内，所述丝杠连接所述滑板，所述齿轮一的内周面设有螺纹部，所述螺纹部套设于所述丝杠上且与所述丝杆配合且转动的所述齿轮一能够带动所述丝杆沿所述通道的径向方向往复移动，所述齿轮一与所述齿轮二啮合，所述齿轮二与所述齿轮三啮合，所述副阀电机的输出轴能够带动所述齿轮三转动。

优选地，所述副阀电机的输出轴上安装有摩擦盘，所述摩擦盘同步于所述输出轴转动且所述摩擦盘能够沿所述输出轴的轴线方向移动，所述摩擦盘和所述齿轮三相对的一面均设有能够相互配合的凸起，所述输出轴和所述摩擦盘之间固定连接一弹簧，弹簧呈自然状态时所述摩擦盘通过相互配合的凸起能够带动所述齿轮三转动，还包括副阀手轮，所述副阀手轮包括手轮轴和安装于所述手轮轴第一端的手轮，所述齿轮三的内周面固设一固定板，所述固定板上开设有非圆形孔，所述手轮轴包括与所述非圆形孔相互配合的非圆形轴段，与所述非圆形轴端接触且靠近所述摩擦盘的圆形轴段能够穿过所述非圆形孔，未按压所述手轮时，所述手轮轴的圆形轴段位于所述非圆形孔内且所述摩擦轮与所述齿轮三相互配合，按压所述手轮时，所述手轮轴的第二端能够推动所述摩擦盘使其脱离所述齿轮三且所述弹簧被压缩，同时所述手轮轴的非圆形轴段与所述非圆形孔相互配合。

优选地，还包括编码器，所述编码器的输出端安装有齿轮四，所述齿轮四与所述齿轮三啮合。

优选地，所述螺纹部为螺母，所述螺母固定安装于所述齿轮一的内周面。

优选地，所述滑板的开孔区包括若干沿垂直于所述滑板表面方向贯穿所述滑板上下表面的通孔。

优选地，还包括拉杆、复位杆、复位弹簧、锁块和齿轮五，所述拉杆与所述复位杆平行设置且均滑动连接于所述阀座，所述拉杆和所述复位杆之间设有所述齿轮五，对应于所述齿轮五所述拉杆与所述复位杆的一端均设有齿条，所述拉杆的齿条与所述齿轮五啮合，所述复位杆的齿条与所述齿轮五啮合，所述拉杆上开设有凹槽，所述锁块能够进入或滑出所述凹槽，所述复位弹簧套设于所述复位杆上，所述复位杆另一端设有抵压所述复位弹簧的抵压件，所述复位弹簧的一端接触所述抵压件且所述复位弹簧的另一端固定于所述阀座上，固定所述齿轮五的齿轮轴连接所述主阀阀体，向上移动的所述拉杆带动所述齿轮五转动能够完全打开所述主阀阀体且所述锁块进入所述凹槽，同时转动的所述齿轮五带动所述复位杆向下移动能够使所述复位弹簧被压缩，所述锁块滑出所述凹槽时，所述复位弹簧复位带动所述所述复位杆向上移动能够使所述齿轮五转动以完全关闭所述主阀阀体。

优选地，还包括主阀电机、凸轮和提升块，所述主阀电机的输出轴上安装所述凸轮，所述提升块连接所述拉杆，所述凸轮配合于所述提升块且转动的所述凸轮能够带动所述提升块向上移动进而能够带动所述拉杆向上移动。

优选地，还包括气缸、活塞、拉环、转板、固定轴、翘板和电磁组件，所述气缸连通所述控制阀的下游管线，所述活塞滑动连接于所述气缸内，所述活塞连接所述拉环，所述转板转动连接于通过所述固定轴上，所述固定轴安装于所述阀座上，所述转板抵压所述翘板的一端，所述翘板的另一端抵压所述锁块，进入所述气缸的介质能够通过所述活塞、所述拉环、所述转板和所述翘板将所述锁块进入所述凹槽，所述电磁组件配合于所述转板且通电的所述电磁组件能够拉动所述转板使所述锁块滑出所述凹槽。

优选地，还包括两个超压弹簧，所述两个超压弹簧的第一端分别连接于所述活塞背离所述拉环的一面，两个所述超压弹簧位于一大壳体内，所述大壳体的第一端密封连接于所述阀座上，所述大壳体的第二端的内周面开设有螺纹，所述大壳体的第二端的内周面内设有与所述螺纹配合的大螺母，两个所述超压弹簧的第二端分别抵触所述大螺母，所述大壳体内设有一小壳体，还包括欠压弹簧，所述欠压弹簧位于所述小壳体内，所述欠压弹簧的第一端连接于所述活塞背离所述拉环的一面，所述大螺母上开设有孔，所述小壳体的第一端嵌设于所述孔内，所述小壳体第一端的内周面开设有内螺纹，还包括与所述内螺纹配合的小螺母，所述欠压弹簧的第二端抵触所述小螺母，两个所述超压弹簧对称设置于所述大壳体和所述小壳体之间的环形空间内，通过所述大螺母能够调整两个所述超压弹簧的压缩量，通过所述小螺母能够调整所述欠压弹簧的压缩量。

优选地，还包括主阀手轮，所述主阀手轮通过若干齿轮与所述齿轮五传动配合。

优选地，位于所述主阀阀体上游的部分所述通道呈文丘里管设置，位于所述主阀阀体下游部分所述通道呈文丘里管设置，所述文丘里管包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒形喉部和圆锥扩散段。

本发明提供的控制阀，具有如下技术效果：

控制阀包括主阀阀体，主阀阀体可用于完全开启或完全关闭控制阀的通道，同时，还包括呈滑板结构的副阀阀体，主阀阀体和副阀阀体配合使用；具体的，当上游管线中的压力达到一定值时，可完全开启主阀阀体，同时通过副阀阀体，即滑板的移动来调节通道的开度，其作为减压阀，减压效果好、调节精度准确，使得阀后压力始终保持在管线的工作压力范围进而可保证下游管线的压力稳定。副阀阀体采用滑板的结构，其结合了传统直通单座阀和蝶阀的优点，控制平稳、调节压差大、动作灵敏、尺寸小、维护方便，滑板关闭性能优越，消除了传统调节阀克服差压小、阀内件更换困难、容易卡死等缺点，其能精确、快速的控制介质的流量，使用起来更安全、更灵活、更可靠。另外，如果上游管线和/或下游管线的压力出现异常，可通过主阀阀体快速完全关闭通道，避免造成进一步的损失，继而副阀阀体也进行关闭，实现双重保护。

作为优选，滑板的移动通过常用的机械传动部件带动，结构简单易实现，也便于维护。

作为优选，还包括副阀手轮，同时通过摩擦盘、弹簧等部件的设置，当副阀电机出现异常时，可通过副阀手轮来控制副阀阀体。

作为优选，还包括编码器，实现更高精度的控制副阀阀体的开度。

作为优选，主阀阀体的开启或关闭通过拉杆、复位杆、齿轮、复位弹簧的配合来实现，该部件均为常见的机械部件，便于制作，同时易于维护。

作为优选，通过凸轮带动提升块，当凸轮将提手块提升到一定高度后，凸轮能够给予该提升块向下移动的空间，凸轮即为提升块提供了向上移动的动力同时也不会对提升块的下移产生影响。

作为优选，气缸内设有超压弹簧和欠压弹簧等部件，当下游管线中压力出现异常时，可通过该部件带动主阀阀体移动以紧急切断通道。

作为优选，还包括主阀手轮，主阀电机出现异常时，可通过主阀手轮控制主阀阀体。

作为优选，部分通道为文丘里管设置，可实现节流减压。

本发明还提供一种间歇井智能控制系统，包括上述所述的控制阀，还包括置于所述控制阀下游管线中用于监测下游管线内压力的第一压力传感器和置于所述控制阀上游管线中用于监测上游管线内压力的第二压力传感器，还包括控制器，所述控制器连接所述第一压力传感器、第二压力传感器和所述控制阀，所述控制器根据所述第一压力传感器能够控制所述副阀阀体，所述控制器根据所述第二压力传感器能够控制所述主阀阀体。

优选地，还包括压力模块，所述控制器与所述压力模块连接，所述压力模块内设有预设的开启压力和关闭压力，所述控制器根据所述压力模块和接收的所述第一压力传感器和/或所述第二压力传感器监测的压力数值能够控制所述控制阀的开启或关闭。

优选地，还包括计时模块，所述计时模块设置有所述控制阀的开启和关闭时间，所述计时模块与所述控制器连接，所述控制器根据所述计时模块能够控制所述控制阀的开启或关闭。

本发明提供的一种间歇井智能控制系统，包括上述的控制阀，所以具有同样的技术效果，同时，可实现就地、远程间歇功能，对低产气田增产增效、安全生产应用更可靠，更经济。对于进一步提高采气量、丰富阀门的技术理论、拓宽研发技术的市场等都具有一定的理论和应用价值。同时降低了人员的出行率，节约成本；提高天然气井的利用率，减少了现场安全生产的风险，节约了劳动成本，经济效益明显提高，一次投入，长期受益。大大减少了井口工作人员的安全风险，同时在劳动组织优化、生产管理组织优化方面也取得较好的效果。

作为优选，该系统可实现压力间歇模式或时间间歇模式来进行开采。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种控制阀的一种实施例的主视剖视图；

图2为本发明所提供的一种控制阀的一种实施例的侧视剖视图；

图3为图1中副阀阀体及相关部件的结构示意图；

图4为超压情况下锁块滑出凹槽的结构示意图；

图5为欠压情况下锁块滑出凹槽的结构示意图；

图6为文丘里管的结构示意图；

图7为本发明所提供的一种间歇井智能控制系统的一种实施例的结构示意图。

图1-7中附图标记如下：

1阀座，2通道，3主阀阀体，4滑板，41开孔区，411通孔，42非开孔区，5副阀电机，6齿轮一，7齿轮二，8齿轮三，9丝杠，10螺母，11摩擦盘，12副阀手轮，121手轮轴，122手轮，13编码器，14齿轮四，15拉杆，151凹槽，16复位杆，17复位弹簧，18锁块，19齿轮五，20主阀电机，21凸轮，22提升块，23气缸，24活塞，25拉环，26转板，27固定轴，28翘板，29超压弹簧，30大螺母，31欠压弹簧，32小螺母，33主阀手轮，34文丘里管，35控制器，36第一压力传感器，37第二压力传感器，38控制阀，39计时模块，40压力模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1-7，图1为本发明所提供的一种控制阀的一种实施例的主视剖视图；

图2为本发明所提供的一种控制阀的一种实施例的侧视剖视图；

图3为图1中副阀阀体及相关部件的结构示意图；

图4为超压情况下锁块滑出凹槽的结构示意图；

图5为欠压情况下锁块滑出凹槽的结构示意图；

图6为文丘里管的结构示意图；

图7为本发明所提供的一种间歇井智能控制系统的一种实施例的结构示意图。

如图1-3所示，本发明提供一种控制阀，一种实施例中，其包括阀座1，阀座1内设有允许介质流动的通道2，沿所述介质流动方向，阀座1内依次设有主阀阀体3和副阀阀体，主阀阀体3用于完全开启或完全关闭通道2，副阀阀体用于调节通道2的开度，副阀阀体为能够沿所述通道2径向方向往复移动的滑板4，滑板4表面分为开孔区41和非开孔区42，往复移动的滑板4通过其开孔区41和非开孔区42与通道2的位置关系的变化能够调整通道2的开度。

该实施例中，通道2为直通道，但阀座1的具体结构不做限定。

主阀阀体3采用球阀的结构，但其动力部件不做限定，比如可以采用电机，并通过皮带或者齿轮传动来带动该主阀阀体3移动，以完全开启或完全关闭该通道2，可以理解的是，主阀阀体3的位置只有两种情况，一种位置可使该通道2完全开启，另一种位置可使该通道2完全关闭。

副阀阀体上设有开孔区41和非开孔区42，当非开孔区42置于通道2内，副阀阀体为完全关闭该通道2，当开孔区41部分或全部置于通道2内，为部分或完全开启该通道2。

所提供的控制阀包括主阀阀体3，主阀阀体3可用于完全开启或完全关闭控制阀的通道2，同时，还包括呈滑板4结构的副阀阀体，主阀阀体3和副阀阀体配合使用；具体的，当上游管线中的压力达到一定值时，可完全开启主阀阀体3，同时通过副阀阀体，即滑板4的移动来调节通道2的开度，其作为调节减压阀，减压效果好、调节精度准确，使得阀后压力始终保持在管线的工作压力范围进而可保证下游管线的压力稳定。副阀阀体采用滑板4的结构，其结合了传统直通单座阀和蝶阀的优点，控制平稳、调节压差大、动作灵敏、尺寸小、维护方便，滑板关闭性能优越，消除了传统调节阀克服差压小、阀内件更换困难、容易卡死等缺点，其能精确、快速的控制介质的流量，使用起来更安全、更灵活、更可靠。另外，如果上游管线和/或下游管线的压力出现异常，可通过主阀阀体3快速完全关闭通道2，避免造成进一步的损失，继而副阀阀体也进行关闭，实现双重保护。

另一种实施例中，结合图1-3，其还包括副阀电机5、齿轮一6、齿轮二7、齿轮三8和丝杠9，丝杆9设置于阀座1内，丝杠9连接所述滑板4，齿轮一6的内周面设有螺纹部，螺纹部套设于丝杠9上且与丝杆9配合且转动的齿轮一6能够带动丝杆9沿通道2的径向方向往复移动，齿轮一6与齿轮二7啮合，齿轮二7与齿轮三8啮合，副阀电机5的输出轴能够带动齿轮三8转动。

该实施例中，滑板4的移动通过常用的机械传动部件带动，结构简单易实现，也便于维护。

该实施例中，设置齿轮二7作为中间传动齿轮，是为了使得齿轮三8的半径较小一些，进而能顺利用阀盖覆盖上述部件，当然，另外的实施例中，也可以不包括齿轮二7，比如可由齿轮三8直接与齿轮一6啮合。

优选的实施例中，副阀电机5的输出轴上安装有摩擦盘11，摩擦盘11同步于输出轴转动且摩擦盘11能够沿所述输出轴的轴线方向移动，摩擦盘11和所述齿轮三8相对的一面均设有能够相互配合的凸起，所述输出轴和所述摩擦盘11之间固定连接一弹簧(附图中未示出)，弹簧呈自然状态时所述摩擦盘11通过相互配合的凸起能够带动所述齿轮三8转动，还包括副阀手轮12，所述副阀手轮12包括手轮轴121和安装于所述手轮轴121第一端的手轮122，所述齿轮三8的内周面固设一固定板(附图中未示出)，所述固定板上开设有非圆形孔，所述手轮轴121包括与所述非圆形孔相互配合的非圆形轴段，与所述非圆形轴端接触且靠近所述摩擦盘11的圆形轴段能够穿过所述非圆形孔，未按压所述手轮122时，所述手轮轴121的圆形轴段位于所述非圆形孔内且所述摩擦轮11与所述齿轮三8相互配合，按压所述手轮122时，所述手轮轴121的第二端能够推动所述摩擦盘11使其脱离所述齿轮三8且所述弹簧被压缩，同时所述手轮轴121的非圆形轴段与所述非圆形孔相互配合。

该实施例中，当副阀电机5出现异常时，可通过副阀手轮12来控制副阀阀体。

如图1-3所示，还包括编码器13，所述编码器13的输出端安装有齿轮四14，所述齿轮四14与所述齿轮三8啮合。

编码器13，实现更高精度的控制副阀阀体的开度。

一种实施例中，螺纹部选用螺母10。当然，不限于此。

一种实施例中，滑板4的开孔区41包括若干沿垂直于所述滑板4表面方向贯穿所述滑板4上下表面的通孔411。

进一步的，如图1-7所示，还包括拉杆15、复位杆16、复位弹簧17、锁块18和齿轮五19，所述拉杆15与所述复位杆16平行设置且均滑动连接于所述阀座1，所述拉杆15和所述复位杆16之间设有所述齿轮五19，对应于所述齿轮五19所述拉杆15与所述复位杆16的一端均设有齿条，所述拉杆15的齿条与所述齿轮五19啮合，所述复位杆16的齿条与所述齿轮五19啮合，所述拉杆15上开设有凹槽151，所述锁块18能够进入或滑出所述凹槽151，所述复位弹簧17套设于所述复位杆16上，所述复位杆16另一端设有抵压所述复位弹簧17的抵压件，所述复位弹簧17的一端接触所述抵压件且所述复位弹簧17的另一端固定于所述阀座1上，固定所述齿轮五19的齿轮轴连接所述主阀阀体3，即球阀，向上移动的所述拉杆15带动所述齿轮五19转动能够完全打开所述主阀阀体3且所述锁块18进入所述凹槽151，同时转动的所述齿轮五19带动所述复位杆16向下移动能够使所述复位弹簧17被压缩，所述锁块18滑出所述凹槽151时，所述复位弹簧17复位带动所述复位杆16向上移动能够使所述齿轮五19转动以完全关闭所述主阀阀体3。

主阀阀体3的开启或关闭通过拉杆15、复位杆16、齿轮五19、复位弹簧17的配合来实现，该部件均为常见的机械部件，便于制作，同时易于维护。

一种实施例中，驱动主阀阀体3的动力部件包括主阀电机20、凸轮21和提升块22，所述主阀电机20的输出轴上安装所述凸轮21，所述提升块22连接所述拉杆15，所述凸轮21配合于所述提升块22且转动的所述凸轮21能够带动所述提升块22向上移动进而能够带动所述拉杆15向上移动。

通过凸轮21带动提升块22，当凸轮21将提升块22提升到一定高度后，凸轮21能够给予该提升块22向下移动的空间，凸轮21即为提升块22提供了向上移动的动力同时也不会对提升块22的下移产生影响。当然动力机构也可采用齿轮传动，带动拉杆15移动，但此时需要配备分离部件，以使提升块22能顺利的向下移动。

进一步的，还包括气缸23、活塞24、拉环25、转板26、固定轴27、翘板28和电磁组件，所述气缸23连通所述控制阀的下游管线，所述活塞24滑动连接于所述气缸23内，所述活塞24连接所述拉环25，所述转板26转动连接于通过所述固定轴27上，所述固定轴27安装于所述阀座1上，所述转板26抵压所述翘板28的一端，所述翘板28的另一端抵压所述锁块18，进入所述气缸23的介质能够通过所述活塞24、所述拉环25、所述转板26和所述翘板28将所述锁块18进入所述凹槽151，所述电磁组件配合于所述转板26且通电的所述电磁组件能够拉动所述转板26使所述锁块18滑出所述凹槽151。

还包括两个超压弹簧29，所述两个超压弹簧29的第一端分别连接于所述活塞24背离所述拉环25的一面，两个所述超压弹簧29位于一大壳体内，所述大壳体的第一端密封连接于所述阀座1上，所述大壳体的第二端的内周面开设有螺纹，所述大壳体的第二端的内周面内设有与所述螺纹配合的大螺母30，两个所述超压弹簧29的第二端分别抵触所述大螺母30，所述大壳体内设有一小壳体，还包括欠压弹簧31，所述欠压弹簧31位于所述小壳体内，所述欠压弹簧31的第一端连接于所述活塞24背离所述拉环25的一面，所述大螺母30上开设有孔，所述小壳体的第一端嵌设于所述孔内，所述小壳体第一端的内周面开设有内螺纹，还包括与所述内螺纹配合的小螺母32，所述欠压弹簧31的第二端抵触所述小螺母32，两个所述超压弹簧29对称设置于所述大壳体和所述小壳体之间的环形空间内，通过所述大螺母30能够调整两个所述超压弹簧29的压缩量，通过所述小螺母32能够调整所述欠压弹簧31的压缩量。

结合图4所示，当出现超压紧急情况时，介质推动气缸23内的活塞24压缩超压弹簧29向左运动，活塞24带动拉环25，拉环25迫使转板26绕固定轴27向左旋转，翘板28失去支撑，不能提供足够的锁紧力压住锁块18，锁块18从拉杆15的环形槽中脱出，自锁机构解锁，在复位弹簧17的作用下，拉杆15向下运行，通过传动组件带动球旋转90°，主阀阀体3关闭通道2，将井口与外输管线完全隔绝，副阀阀体也随之关闭。

当出现超压紧急切断后，阀门处于完全关闭状态。阀门气缸23与生产管线一直相通，在管线压力异常持续情况下，阀门实施就地保护，当管线压力恢复正常生产压力，解除保护，可开启阀门。超压值可通过大螺母30旋转来调节。

结合图5所示，当出现欠压紧急情况时，欠压弹簧31推动气缸23内的活塞24迅速向右运动，活塞24带动拉环25，拉环25迫使转板26绕固定轴27向右旋转，翘板28失去支撑，不能提供足够的锁紧力压住锁块18，锁块18从拉杆15的环形槽中脱出，自锁机构解锁，在复位弹簧17的作用下，拉杆15向下运行，通过传动组件带动球旋转90°，主阀阀体3关闭，将井口与外输管线完全隔绝，副阀阀体也随之关闭。

当出现欠压紧急切断后，阀门处于完全关闭状态。阀门气缸23与生产管线一直相通，在管线压力异常持续情况下，阀门实施就地保护，当管线压力恢复正常生产压力，解除保护，可开启阀门。超压值可通过小螺母32旋转来调节。

气缸23内设有超压弹簧29和欠压弹簧31等部件，当下游管线中压力出现异常时，可通过该部件带动主阀阀体3移动以紧急切断通道2。

进一步的，还包括主阀手轮33，所述主阀手轮33通过若干齿轮与所述齿轮五19传动配合。

主阀电机20出现异常时，可通过主阀手轮33控制主阀阀体3。

优选的实施例中，位于所述主阀阀体3上游的部分所述通道2呈文丘里管34设置，位于所述主阀阀体3下游部分所述通道呈文丘里管34设置，所述文丘里管34包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒形喉部和圆锥扩散段。

部分通道2为文丘里管34设置，可实现节流减压。

本发明还提供一种间歇井智能控制系统，包括上述所述的任一控制阀38，还包括置于所述控制阀38下游管线中用于监测下游管线内压力的第一压力传感器36和置于所述控制阀38上游管线中用于监测上游管线内压力的第二压力传感器37，还包括控制器35，所述控制器35连接所述第一压力传感器36、第二压力传感器37和所述控制阀38，所述控制器35根据所述第一压力传感器36能够控制所述副阀阀体，所述控制器35根据所述第二压力传感器37能够控制所述主阀阀体3。

该间歇井智能控制系统，包括上述的控制阀38，所以具有同样的技术效果，同时，可实现就地、远程间歇功能，对低产气田增产增效、安全生产应用更可靠，更经济。对于进一步提高采气量、丰富阀门的技术理论、拓宽研发技术的市场等都具有一定的理论和应用价值。同时降低了人员的出行率，节约成本；提高天然气井的利用率，减少了现场安全生产的风险，节约了劳动成本，经济效益明显提高，一次投入，长期受益。大大减少了井口工作人员的安全风险，同时在劳动组织优化、生产管理组织优化方面也取得较好的效果。

进一步的，还包括压力模块40，所述控制器35与所述压力模块40连接，所述压力模块40内设有预设的开启压力和关闭压力，所述控制器35根据所述压力模块40和接收的所述第一压力传感器36和/或所述第二压力传感器37监测的压力数值能够控制所述控制阀38的开启或关闭。

比如，设置间歇开、关压力(根据现场情况可调节)，智能控制系统自动检测上下游压力，待上游压力升高到设定值后，主阀阀体3执行开阀程序，主阀阀体3开启，并通过副阀阀体开度进行减压，待管线压力平稳，上下游压力平衡后，副阀为全开状态，当管线压力达到设定关闭压力时，主阀阀体3和副阀阀体执行关闭命令。

进一步的，还包括计时模块39，所述计时模块39设置有所述控制阀的开启和关闭时间，所述计时模块39与所述控制器35连接，所述控制器35根据所述计时模块39能够控制所述控制阀38的开启或关闭。

比如，设置间歇开、关时间范围(开启2小时，开启时间间隔1小时)，智能控制系统自动检测，待到达时间设定值后，阀门执行开阀程序，阀门开启，待智能控制系统检测开启达到2小时时间后，阀门自动关闭。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种控制阀，其特征在于，包括阀座，所述阀座内设有允许介质流动的通道，沿所述介质流动方向所述阀座内依次设有主阀阀体和副阀阀体，所述主阀阀体用于完全开启或完全关闭所述通道，所述副阀阀体用于调节所述通道的开度，所述副阀阀体为能够沿所述通道径向方向往复移动的滑板，所述滑板表面分为开孔区和非开孔区，往复移动的所述滑板通过其所述开孔区和所述非开孔区与所述通道的位置关系的变化能够调整所述通道的开度。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，还包括副阀电机、齿轮一、齿轮二、齿轮三和丝杠，所述丝杆设置于所述阀座内，所述丝杠连接所述滑板，所述齿轮一的内周面设有螺纹部，所述螺纹部套设于所述丝杠上且与所述丝杆配合且转动的所述齿轮一能够带动所述丝杆沿所述通道的径向方向往复移动，所述齿轮一与所述齿轮二啮合，所述齿轮二与所述齿轮三啮合，所述副阀电机的输出轴能够带动所述齿轮三转动。

3.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述副阀电机的输出轴上安装有摩擦盘，所述摩擦盘同步于所述输出轴转动且所述摩擦盘能够沿所述输出轴的轴线方向移动，所述摩擦盘和所述齿轮三相对的一面均设有能够相互配合的凸起，所述输出轴和所述摩擦盘之间固定连接一弹簧，弹簧呈自然状态时所述摩擦盘通过相互配合的凸起能够带动所述齿轮三转动，还包括副阀手轮，所述副阀手轮包括手轮轴和安装于所述手轮轴第一端的手轮，所述齿轮三的内周面固设一固定板，所述固定板上开设有非圆形孔，所述手轮轴包括与所述非圆形孔相互配合的非圆形轴段，与所述非圆形轴端接触且靠近所述摩擦盘的圆形轴段能够穿过所述非圆形孔，未按压所述手轮时，所述手轮轴的圆形轴段位于所述非圆形孔内且所述摩擦轮与所述齿轮三相互配合，按压所述手轮时，所述手轮轴的第二端能够推动所述摩擦盘使其脱离所述齿轮三且所述弹簧被压缩，同时所述手轮轴的非圆形轴段与所述非圆形孔相互配合。

4.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，还包括编码器，所述编码器的输出端安装有齿轮四，所述齿轮四与所述齿轮三啮合。

5.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述螺纹部为螺母，所述螺母固定安装于所述齿轮一的内周面。

6.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述滑板的开孔区包括若干沿垂直于所述滑板表面方向贯穿所述滑板上下表面的通孔。

7.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，还包括拉杆、复位杆、复位弹簧、锁块和齿轮五，所述拉杆与所述复位杆平行设置且均滑动连接于所述阀座，所述拉杆和所述复位杆之间设有所述齿轮五，对应于所述齿轮五所述拉杆与所述复位杆的一端均设有齿条，所述拉杆的齿条与所述齿轮五啮合，所述复位杆的齿条与所述齿轮五啮合，所述拉杆上开设有凹槽，所述锁块能够进入或滑出所述凹槽，所述复位弹簧套设于所述复位杆上，所述复位杆另一端设有抵压所述复位弹簧的抵压件，所述复位弹簧的一端接触所述抵压件且所述复位弹簧的另一端固定于所述阀座上，固定所述齿轮五的齿轮轴连接所述主阀阀体，向上移动的所述拉杆带动所述齿轮五转动能够完全打开所述主阀阀体且所述锁块进入所述凹槽，同时转动的所述齿轮五带动所述复位杆向下移动能够使所述复位弹簧被压缩，所述锁块滑出所述凹槽时，所述复位弹簧复位带动所述所述复位杆向上移动能够使所述齿轮五转动以完全关闭所述主阀阀体。

8.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，还包括主阀电机、凸轮和提升块，所述主阀电机的输出轴上安装所述凸轮，所述提升块连接所述拉杆，所述凸轮配合于所述提升块且转动的所述凸轮能够带动所述提升块向上移动进而能够带动所述拉杆向上移动。

9.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，还包括气缸、活塞、拉环、转板、固定轴、翘板和电磁组件，所述气缸连通所述控制阀的下游管线，所述活塞滑动连接于所述气缸内，所述活塞连接所述拉环，所述转板转动连接于通过所述固定轴上，所述固定轴安装于所述阀座上，所述转板抵压所述翘板的一端，所述翘板的另一端抵压所述锁块，进入所述气缸的介质能够通过所述活塞、所述拉环、所述转板和所述翘板将所述锁块进入所述凹槽，所述电磁组件配合于所述转板且通电的所述电磁组件能够拉动所述转板使所述锁块滑出所述凹槽。

10.根据权利要求9所述的控制阀，其特征在于，还包括两个超压弹簧，所述两个超压弹簧的第一端分别连接于所述活塞背离所述拉环的一面，两个所述超压弹簧位于一大壳体内，所述大壳体的第一端密封连接于所述阀座上，所述大壳体的第二端的内周面开设有螺纹，所述大壳体的第二端的内周面内设有与所述螺纹配合的大螺母，两个所述超压弹簧的第二端分别抵触所述大螺母，所述大壳体内设有一小壳体，还包括欠压弹簧，所述欠压弹簧位于所述小壳体内，所述欠压弹簧的第一端连接于所述活塞背离所述拉环的一面，所述大螺母上开设有孔，所述小壳体的第一端嵌设于所述孔内，所述小壳体第一端的内周面开设有内螺纹，还包括与所述内螺纹配合的小螺母，所述欠压弹簧的第二端抵触所述小螺母，两个所述超压弹簧对称设置于所述大壳体和所述小壳体之间的环形空间内，通过所述大螺母能够调整两个所述超压弹簧的压缩量，通过所述小螺母能够调整所述欠压弹簧的压缩量。

11.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，还包括主阀手轮，所述主阀手轮通过若干齿轮与所述齿轮五传动配合。

12.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，位于所述主阀阀体上游的部分所述通道呈文丘里管设置，位于所述主阀阀体下游部分所述通道呈文丘里管设置，所述文丘里管包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒形喉部和圆锥扩散段。

13.一种间歇井智能控制系统，其特征在于，包括上述任一项权利要求所述的控制阀，还包括置于所述控制阀下游管线中用于监测下游管线内压力的第一压力传感器和置于所述控制阀上游管线中用于监测上游管线内压力的第二压力传感器，还包括控制器，所述控制器连接所述第一压力传感器、第二压力传感器和所述控制阀，所述控制器根据所述第一压力传感器能够控制所述副阀阀体，所述控制器根据所述第二压力传感器能够控制所述主阀阀体。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括压力模块，所述控制器与所述压力模块连接，所述压力模块内设有预设的开启压力和关闭压力，所述控制器根据所述压力模块和接收的所述第一压力传感器和/或所述第二压力传感器监测的压力数值能够控制所述控制阀的开启或关闭。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括计时模块，所述计时模块设置有所述控制阀的开启和关闭时间，所述计时模块与所述控制器连接，所述控制器根据所述计时模块能够控制所述控制阀的开启或关闭。

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