CN114233253A - 恒流流量控制阀 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种恒流流量控制阀，属于分层注水技术领域。该恒流流量控制阀包括：外壳、调节筒、下主体和恒流阀总成，所述调节筒、所述下主体和所述恒流阀总成位于所述外壳的内部；所述下主体设置有第一偏孔，所述恒流阀总成位于所述第一偏孔内；所述恒流阀总成包括第一套件、恒流阀芯、下弹簧和阀套；所述恒流阀芯的上端为锥形，所述恒流阀芯的下端插入所述阀套下端的通孔内，所述下弹簧的一端固定在所述阀套上，另一端与所述恒流阀芯接触；所述恒流阀芯在液体压力和所述下弹簧的弹力的作用下，向上或向下移动，以保持注入液体的流量恒定。本申请可以减少操作时间，提高操作效率。

Description

恒流流量控制阀

技术领域

本申请实施例涉及分层注水技术领域，特别涉及一种恒流流量控制阀。

背景技术

分层注水技术是油田开采领域实现各类油层均衡开采的有效途径，能够针对不同的油层采用不同的流量进行注水，从而控制不同油层的注水量。如针对高渗透率的油层采用较小的注水量，中低渗透率的油层采用较大的注水量。因此如何控制注水流量是油田开采领域的一项关键问题。

相关技术中通常会使用调配仪设置好注水流量，按照该注水流量对油层进行注水。但是，随着注水的不断进行，注水压力往往会发生变化，导致注水流量也随着注水压力的变化而变化，进而导致实际的注水流量不符合要求，此时就需要操作人员使用调配仪重新调节注水流量，但是使用调配仪调节注水流量的过程比较繁琐，操作成本高，操作效率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种恒流流量控制阀，能够提高操作效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种恒流流量控制阀，包括：外壳(1)、调节筒(2)、下主体(3)和恒流阀总成(4)，所述调节筒(2)、所述下主体(3)和所述恒流阀总成(4)位于所述外壳(1)的内部；

所述调节筒(2)设置有用于注入液体的主通道(21)；

所述下主体(3)设置有第一偏孔(31)，所述恒流阀总成(4)位于所述第一偏孔(31)内；

所述恒流阀总成(4)包括第一套件(41)、恒流阀芯(42)、下弹簧(43)和阀套(44)；

所述第一套件(41)的上端设置有与所述主通道(21)连通的液体入口(411)，下端设置有锥形液体出口(412)，所述恒流阀阀芯(42)位于所述第一套件(41)的下方，所述恒流阀芯(42)的上端为锥形，与所述锥形液体出口(412)形成过流通道；

所述阀套(44)设置于所述下主体(3)的下端，与所述主通道(21)连通，所述恒流阀芯(42)的下端插入所述阀套(44)下端的通孔内，所述下弹簧(43)的一端固定在所述阀套(44)上，另一端与所述恒流阀芯(42)接触；

所述恒流阀芯(42)在液体压力和所述下弹簧(43)的弹力的作用下，向上或向下移动，以保持注入液体的流量恒定。

在一种可能实现方式中，所述恒流阀芯(42)包括第一阀芯部和第二阀芯部，所述第一阀芯部位于所述第二阀芯部上方，且所述第一阀芯部的尺寸大于所述第二阀芯部的尺寸；

所述下弹簧(43)套装于所述第二阀芯部的外侧。

在另一种可能实现方式中，若所述主通道(21)的液体流量增大，作用于所述恒流阀芯(42)下侧的液压作用力增大，所述恒流阀芯(42)在所述液体压力和所述下弹簧(43)的弹力作用下向上移动，所述恒流阀芯(42)与所述锥形液体出口(412)之间的过流通道面积减小，所述过流通道内的液体流量减小；

若所述主通道(21)的液体流量减小，作用于所述恒流阀芯(42)下侧的液压作用力减小，所述恒流阀芯(42)在所述液体压力和所述下弹簧(43)的弹力作用下向下移动，所述恒流阀芯(42)与所述锥形液体出口(412)之间的过流通道面积增大，所述过流通道内的液体流量增大。

在又一种可能实现方式中，所述调节筒(2)用于卡合调配仪的旋转臂；

所述恒流流量控制阀还包括：调节阀总成(5)；所述调节阀总成(5)位于所述第一偏孔(31)内，且位于所述恒流阀总成(4)上方；所述调节阀总成(5)包括：齿轮(51)、旋转杆(52)、调节阀芯(53)、第二套件(54)；

所述齿轮(51)位于所述旋转杆(52)的上端，与所述旋转杆(52)连接，且所述齿轮(51)与所述调节筒(2)的外侧啮合；

所述旋转杆(52)位于所述调节阀芯(53)的上方，且与所述调节阀芯(53)连接；所述旋转杆(53)的外侧与所述第一偏孔(31)的内壁螺纹连接；

所述第二套件(54)位于所述调节阀芯(53)的下端，与所述调节阀芯(53)连接；所述第二套件(54)与所述第一套件(41)之间形成过流通道；

在所述调配仪的旋转臂的带动下，所述调节筒(2)、所述齿轮(51)、所述旋转杆(52)旋转，且所述旋转杆(52)在所述第一偏孔(31)内向上或向下移动，带动所述调节阀芯(53)和所述第二套件(54)向上或向下移动，所述第二套件(54)与所述第一套件(41)之间的过流通道面积发生变化。

在又一种可能实现方式中，所述齿轮(51)设置有第一通孔，所述第一通孔的尺寸与所述旋转杆(52)的上端的尺寸匹配，所述旋转杆(52)的上端位于所述第一通孔中。

在又一种可能实现方式中，所述调节阀总成(5)还包括：第一球体(55)、第二球体(56)和上弹簧(57)；

所述旋转杆(52)的上端设置有第二通孔和第三通孔，所述第一球体(55)与所述第二球体(56)分别位于所述第二通孔和所述第三通孔，且所述第一球体(55)与所述第二球体(56)通过所述上弹簧(57)连接；所述齿轮(51)套装在所述第一球体(55)和第二球体(56)的外侧，所述第一球体(55)和所述第二球体(56)位于所述第一通孔中；

所述齿轮(51)旋转时，带动所述第一球体(55)与所述第二球体(56)旋转，带动所述旋转杆(52)旋转。

在又一种可能实现方式中，所述恒流流量控制阀还包括：上接头(6)、笔尖体(7)、上主体(8)；

所述上接头(6)用于连接油管；所述笔尖体(7)用于连接调配仪的支撑臂；

所述笔尖体(7)和所述上主体(8)位于所述上接头(6)的内腔中；

所述笔尖体(7)位于所述上接头(6)下部；

所述调节筒(2)位于所述笔尖体(7)的下部，且位于所述上主体(8)的内部；所述外壳(1)位于所述上主体(8)的下部。

在又一种可能实现方式中，所述笔尖体(7)包括：上端笔尖(71)、轴承(72)；

所述上端笔尖(71)为凹槽状，用于与所述调配仪的支撑臂交叉连接；

所述笔尖体(7)通过所述轴承(72)与所述调节筒(2)连接。

在又一种可能实现方式中，所述第一偏孔(31)包括第四通孔和第五通孔，所述第四通孔与所述第五通孔连通且中心轴相同，所述第四通孔位于所述第五通孔上方，所述第四通孔的直径小于所述第五通孔的直径；

所述调节阀总成(5)位于所述第四通孔内，所述恒流阀总成(4)位于所述第五通孔内。

在又一种可能实现方式中，所述恒流流量控制阀还包括：上固定螺栓(9)、螺栓防松器(10)、下固定螺栓(11)；

所述齿轮(51)上部设置有所述上固定螺栓(9)及所述螺栓防松器(10)，所述上固定螺栓(9)与所述旋转杆(52)螺纹连接；

所述下固定螺栓(11)位于所述第二套件(54)下方；所述下固定螺栓(11)套装于所述调节阀芯(53)下端，与所述调节阀芯(53)螺纹连接。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的恒流流量控制阀中，恒流阀芯(42)在液体压力和下弹簧(43)的弹力的作用下，向上或向下移动，改变了恒流阀芯(42)与锥形液体出口(412)之间的过流通道面积，从而实现对恒流阀总成(4)开度的调节，进而抵消了注入液体压力的变化对注入液体的流量产生的影响，避免出现注入液体的流量随着注入液体压力的变化而变化的情况，使注入液体的流量保持恒定，免去了在注入液体的流量发生变化的情况下，操作人员重新调节流量的过程，减少了操作时间，节省了大量人力成本，提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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实施例的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀的局部示意图；

图4是本申请实施例提供的一种调节阀总成横截面的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种恒流阀总成横截面的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀调定注入液体流量的流程图。

附图标记：

外壳1，调节筒2，主通道21，下主体3，第一偏孔31，第二偏孔32，恒流阀总成4，第一套件41，液体入口411，锥形液体出口412，第一套件41的中心通道413，恒流阀芯42，下弹簧43，阀套44，调节阀总成5，齿轮51，旋转杆52，调节阀芯53，第二套件54，第一球体55，第二球体56，上弹簧57，上接头6，笔尖体7，上端笔尖71，轴承72，上主体8，上固定螺栓9，螺栓防松器10，下固定螺栓11，第一密封圈12，第二密封圈13，第三密封圈14，第四密封圈15，下接头16，下主体液体入口17。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种概念，但除非特别说明，这些概念不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个概念与另一个概念区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一套件称为第二套件，且类似地，可将第二套件称为第一套件。

本申请所使用的术语“多个”包括两个或两个以上，举例来说，多个偏孔包括2个偏孔。

图1、图2是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀的示意图，图3是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀的局部示意图，如图1、图2、图3所示，该恒流流量控制阀包括：外壳1、调节筒2、下主体3和恒流阀总成4，调节筒2、下主体3和恒流阀总成4位于外壳1的内部。调节筒2设置有用于注入液体的主通道21；下主体3设置有第一偏孔31，恒流阀总成4位于第一偏孔31内；恒流阀总成4包括第一套件41、恒流阀芯42、下弹簧43和阀套44；第一套件41的上端设置有与主通道21连通的液体入口411，下端设置有锥形液体出口412；恒流阀阀芯42位于第一套件41的下方，恒流阀芯42的上端为锥形，与锥形液体出口412形成过流通道。

阀套44设置于下主体3的下端，与主通道21连通，恒流阀芯42的下端插入阀套44下端的通孔内；下弹簧43的一端固定在阀套44上，另一端与恒流阀芯42接触。

恒流阀芯42在液体压力和下弹簧43的弹力的作用下，向上或向下移动，以保持注入液体的流量恒定。具体来讲，液体由调节筒2的主通道21的上端注入，在主通道21内由上往下流动。并且，液体还会通过液体入口411进入到由恒流阀芯42的上端与第一套件41下端形成的过流通道，并从第一套件41下端的锥形液体出口412流出。

其中，若作用于恒流阀芯42下侧的液压作用力增大，恒流阀芯42在液体压力和下弹簧43的弹力作用下向上移动，恒流阀芯42与锥形液体出口412之间的过流通道面积减小，过流通道内的液体流量减小。

若作用于恒流阀芯42下侧的液压作用力减小，恒流阀芯42在液体压力和下弹簧43的弹力作用下向下移动，恒流阀芯42与锥形液体出口412之间的过流通道面积增大，过流通道内的液体流量增大。

可选地，本申请实施例中的液体可以为水，或者其他液体。

可选地，液体入口411可以为Y型入口，或者其他类型的入口。

可选地，恒流阀芯42可以为T形，或者其他形状。本申请实施例中，恒流流量控制阀可以用于油田分层注水的场景。在注水过程中，恒流流量控制阀使调定后的注水量不随压力波动而变化。

可选地，恒流流量控制阀还包括：下接头16；下接头16位于下主体3的下方。

本申请实施例提供的恒流流量控制阀，恒流阀芯42在液体压力和下弹簧43的弹力的作用下，向上或向下移动，改变了恒流阀芯42与锥形液体出口412之间的过流通道面积，从而实现对恒流阀总成4开度的调节，进而抵消了注入液体压力的变化对注入液体的流量产生的影响，避免出现注入液体的流量随着注入液体压力的变化而变化的情况，使注入液体的流量恒定，免去了在注入液体的流量发生变化的情况下，操作人员重新调节流量的过程，减少了操作时间，节省了大量人力成本，提高了操作效率。

相关技术中使用调配仪调节流量，但是在注入液体的流量较小的情况下，如注水流量小于10方时，由于调配仪每次调节的流量幅度较大，一次调节就会调整较多的流量，因此难以实现精准测调，再加上流量难以恒定不变，需要进行多次调节，消耗了巨大的人力成本。而本申请实施例提供的恒流流量控制阀，能够保证注入液体的流量恒定，不需要操作人员进行多次调节，解决了相关技术中难以精准测调的问题。

如图3所示，恒流阀芯42包括第一阀芯部和第二阀芯部，第一阀芯部位于第二阀芯部上方，且第一阀芯部的尺寸大于第二阀芯部的尺寸，下弹簧43套装于第二阀芯部的外侧。

可选地，第一阀芯部和第二阀芯部分别位于恒流阀芯42的两侧，第一阀芯部的宽度可以大于第二阀芯部的宽度，呈台阶状。

可选地，第一阀芯部的高度可以大于第二阀芯部的高度，也可以小于或者等于第二阀芯部的高度。

可选地，第一阀芯部和第二阀芯部的横截面形状可以是圆形，第二阀芯部的直径较小，便于套装下弹簧43。另外，第一阀芯部和第二阀芯部的横截面也可以是其他形状。

可选地，如图1至图5所示，调节筒2用于卡合调配仪的旋转臂；恒流流量控制阀还包括：调节阀总成5；调节阀总成5位于第一偏孔31内，且位于恒流阀总成4上方；调节阀总成5包括：齿轮51、旋转杆52、调节阀芯53、第二套件54；

齿轮51位于旋转杆52的上端，与旋转杆52连接，且齿轮51与调节筒2的外侧啮合；旋转杆52位于调节阀芯53的上方，且与调节阀芯53连接；旋转杆53的外侧与第一偏孔31的内壁螺纹连接；

第二套件54位于调节阀芯53的下端，与调节阀芯53连接；第二套件54与第一套件41之间形成过流通道；

在调配仪的旋转臂的带动下，调节筒2、齿轮51、旋转杆52旋转，且旋转杆52在第一偏孔31内向上或向下移动，带动调节阀芯53和第二套件54向上或向下移动，第二套件54与第一套件41之间的过流通道面积发生变化。

可选地，调节筒2上端有多个键槽形的调节筒槽体，调配仪的旋转臂卡合在调节筒槽体内。

可选地，旋转杆52下端的直径小于上端的直径，旋转杆52的最底端可以为凸台，也可以是其他形状。

可选地，调节阀芯53上端可以是凹槽，也可以是其他形状。

可选地，旋转杆52下端的凸台可以置于调节阀芯53上端凹槽内，也可以通过其他方式实现旋转杆52与调节阀芯53之间的连接。

可选地，操作人员在井口进行操作，驱动调配仪的旋转臂旋转，从而带动调节筒2旋转；由于调节筒2上的轮齿与齿轮51啮合，齿轮51套装在旋转杆52上，因此调节筒2能够带动齿轮51、旋转杆52旋转；在旋转杆52外螺纹与下主体3偏孔31上内螺纹的螺旋传动机构作用下，旋转杆52旋转的同时会沿轴向向上或向下运动；旋转杆52下端的凸台置于调节阀芯53上端的凹槽内，实现了连接，因此，旋转杆52能够带动调节阀芯53向上或向下运动，同时，带动调节阀芯53向下或向上移动，使第二套件54与第一套件41之间的过流通道面积发生变化，实现注水量大小的调节。

可选地，第一套件41与第二套件54可以是陶瓷材质，或者其他材质。

可选地，齿轮51设置有第一通孔，第一通孔的尺寸与旋转杆52的上端的尺寸匹配，旋转杆52的上端位于第一通孔中。

可选地，齿轮51的内孔为正多边形通孔，齿轮51的正多边形通孔与旋转杆52的上端形状一致，二者为脱节式连接。

可选地，恒流流量控制阀的液体注入通道为：主通道21→下主体的液体入口17→第二套件54与液体入口411形成的过流通道→第一套件41的中心通道413→恒流阀芯42与锥形液体出口412形成的过流通道。

可选地，调节阀总成5还包括：第一球体55、第二球体56和上弹簧57；旋转杆52的上端设置有第二通孔和第三通孔，第一球体55与第二球体56分别位于第二通孔和所述第三通孔，且第一球体55与第二球体56通过上弹簧57连接；齿轮51套装在第一球体55和第二球体56的外侧，第一球体55和第二球体56位于第一通孔中；齿轮51旋转时，带动第一球体55与第二球体56旋转，带动旋转杆52旋转。

可选地，第一球体55和第二球体56可以是钢球，也可以是其他材质的球体。

可选地，第一球体55和第二球体56的直径可以相同，也可以不同。

可选地，若调节阀芯53出现卡顿或连接部件生锈等情况，在较大的扭矩下不能向上或向下移动，与调节阀芯连接的旋转杆52的旋转运动就会出现打滑的现象。由于有第一球体55、第二球体56、上弹簧57组成的连接体的存在，此时仍在转动的齿轮51的正多边形通孔内部的各个平面会使第一球体55和第二球体56压缩上弹簧57，从而使上弹簧57向内收缩，进而使齿轮51无法驱动旋转杆52转动，使旋转杆停止异常运动。

第一球体55、第二球体56、上弹簧57组成的连接体能够及时制止旋转杆的异常运动现象，实现异常运动情况下的制动，保护与之构成传动关系的部件，同时，防止调配仪由于超大扭矩旋转而损坏。

可选地，如图1所示，恒流流量控制阀还包括：上接头6、笔尖体7、上主体8；

上接头6用于连接油管；笔尖体7用于连接调配仪的支撑臂；笔尖体7和上主体8位于上接头6的内腔中；笔尖体7位于上接头6下部；调节筒3位于笔尖体7的下部，且位于上主体8的内部；外壳1位于所述上主体8的下部。

可选地，笔尖体7包括：上端笔尖71、轴承72；上端笔尖71为凹槽状，用于与调配仪的支撑臂交叉连接；笔尖体7通过轴承72与调节筒2连接。

可选地，当调配仪下至可调节恒流流量控制阀上端5m时，操作人员进行操作，驱动调配仪的支撑臂张开，缓慢下放调配仪，调配仪的支撑臂卡在笔尖体7的笔尖71内。

可选地，轴承72可以位于笔尖体7下部，轴承72可以是多组轴承，也可以是一组轴承。

本申请实施例提供的恒流流量控制阀，操作人员通过调整调配仪旋转臂的旋转情况，改变第二套件54与第一套件41之间形成的通道的过流面积，实现注水量大小的调节，实现了液体注入量调节的信息化，同时，操作人员无需对其他液体注入设备进行操作，即可实现对液体注入量的调节，简化了操作人员的操作流程，减轻了操作人员的工作量。

可选地，第一偏孔31包括第四通孔和第五通孔，第四通孔与第五通孔连通且中心轴相同，第四通孔位于第五通孔上方，第四通孔的直径小于第五通孔的直径；调节阀总成5位于第四通孔内，恒流阀总成4位于第五通孔内。

可选地，如图1所示，恒流流量控制阀还包括：上固定螺栓9、螺栓防松器10、下固定螺栓11；齿轮51上部设置有上固定螺栓9及螺栓防松器10；上固定螺栓9与旋转杆52螺纹连接；上固定螺栓9及螺栓防松器10用于防止齿轮51从旋转杆52上端脱落；下固定螺栓11位于第二套件54下方；下固定螺栓11套装于调节阀芯53下端，与调节阀芯53螺纹连接；下固定螺栓11用于防止第二套件54从调节阀芯53下方脱落。

本申请实施例提供的恒流流量控制阀，通过上固定螺栓9和螺栓防松器10防止齿轮51从旋转杆52上端脱落，使齿轮51与旋转杆52的连接更牢固；通过下固定螺栓11防止第二套件54从调节阀芯53下方脱落，使第二套件54与调节阀芯53的连接更牢固。上固定螺栓9、螺栓防松器10和下固定螺栓11的应用加强了恒流流量控制阀中齿轮51与旋转杆52、第二套件54与调节阀芯53之间连接的稳固性，避免了使用过程中旋转部件发生脱落，导致恒流流量调节过程中断，同时避免了脱落的部件与其他部件撞击导致的部件损坏，从而提高了恒流流量控制阀使用的可靠性和安全性。

可选地，恒流流量控制阀还包括：第一密封圈12、第二密封圈13、第三密封圈14、第四密封圈15。

第一密封圈12位于上接头6与上主体8之间，用于实现上接头6与上主体8之间的密封；第二密封圈13位于调节阀芯53与下主体3之间，第二密封圈13套装于调节阀芯53外侧，用于实现调节阀芯53与下主体3之间的密封；第三密封圈14位于第一套件41与下主体3之间，用于实现第一套件41与下主体3之间的密封；第四密封圈15位于恒流阀芯42与阀套44之间，用于实现恒流阀芯42与阀套44之间的密封。

本申请实施例中，第一密封圈12、第二密封圈13、第三密封圈14、第四密封圈15可以是O形，也可以是其他形状。

本申请实施例提供的恒流流量控制阀，通过第一密封圈12密封上接头6与上主体8，通过第二密封圈13密封调节阀芯53与下主体3，通过第三密封圈14密封第一套件41与下主体3，通过第四密封圈15密封恒流阀芯42与阀套44，使得上述部件之间的连接更紧密，防止液体在部件连接部分发生泄露。第一密封圈12、第二密封圈13、第三密封圈14和第四密封圈15的应用增强了恒流流量控制阀部件之间连接的紧密性，加强了对液体的密封，避免了液体泄露导致的流量损失和部件损坏，从而提高了使用恒流流量控制阀的可靠性和安全性。

可选地，参见图5，下主体3还包括多个第二偏孔32，多个第二偏孔32形成桥式过流通道。其中，桥式过流通道为液体流动通道，减少了层间干扰，可以避免因测调某一层而影响其它注水层的注水。

通过对相关技术中的配水器进行试验，得到如下表1所示的结果，表1示出了在不同的测试点检测到的流体压力和流体流量。通过表1可以看出，随着流体压力的上升，注入的流体流量大幅度上升，当流体压力从1MPa增加到7MPa时，注入的流体流量较之前增加4倍以上，无法保持稳定的注水量。

表1

测试点顺序	压力(MPa)	流量(m<sup>3</sup>/d)
			1	1	11.6
2	2	16.4
			3	3	20.1
4	4	25.1
			5	5	31.8
6	6	37.7
			7	7	46.2

通过本申请实施例中的恒流流量控制阀进行第一组试验，得到如下表2所示的结果，表2示出了在压差为5MPa时调定的注入流量10m³/d情况下，在不同测试点检测到的流体压力和流体流量。通过表2可以看出，本申请实施例提供的恒流流量控制阀在压差5MPa、调定的注入流量为10m³/d时，注入压力在3-10MPa之间任意变化，流体流量的最大误差小于20％，注水量保持稳定。

表2

通过本申请实施例中的恒流流量控制阀进行第二组试验，得到如下表3所示的结果，表3示出了在压差为5MPa时调定的注入流量20m³/d情况下，在不同测试点检测到的流体压力和流体流量。通过表3可以看出，本申请实施例提供的恒流流量控制阀在压差5MPa、调定的注入流量为20m³/d时，注入压力在3-10MPa之间任意变化，流量最大误差小于20％，注水量基本保持稳定。

表3

测试点顺序	压力MPa	流量m<sup>3</sup>/d	误差(％)
				1	6	20.8	4
2	7	20.9	4.5
				3	8	21	5
4	9	21.5	7.5
				5	10	22.5	12.5
6	9	21.8	9
				7	8	21.2	6
8	7	20.7	3.5
				9	6	20.4	2
10	5	20.2	1
				11	4	19.5	2.5
12	3	18	10
				13	2	15	25
14	1	3	85
				15	2	15	25
16	3	18.5	7.5
				17	4	19.7	1.5
18	5	20.5	2.5

通过本申请实施例中的恒流流量控制阀进行第三组试验，得到如下表4所示的结果，表4示出了在压差为5MPa时调定的注入流量30m³/d情况下，在不同测试点检测到的流体压力和流体流量。通过表4可以看出，本申请实施例提供的恒流流量控制阀在压差5MPa、调定的注入流量为30m³/d时，注入压力在3-10MPa之间任意变化，流量最大误差小于20％，注水量基本保持稳定。

表4

测试点顺序	压力MPa	流量m<sup>3</sup>/d	误差(％)
				1	6	30.8	2.7
2	7	30.9	3.0
				3	8	31.6	5.3
4	9	32.5	8.3
				5	10	33.3	11.0
6	9	32.6	8.7
				7	8	31.2	4.0
8	7	31.2	4.0
				9	6	30.4	1.3
10	5	30.2	0.7
				11	4	29.5	1.7
12	3	28	6.7
				13	2	25	16.7
14	1	8	73.3
				15	2	25	16.7
16	3	28.5	5.0
				17	4	29.7	1.0
18	5	30.6	2.0

综合上述试验数据，可以看出本申请实施例提供的恒流流量控制阀在不同的注水量的开度下都能保持注水量的稳定，当注水压差5MPa时调配到预定的流量后，注水压力在3-10MPa内变化，注水流量变化误差在15％以内。

在上述实施例所示的恒流流量控制阀的基础上，图6是本申请实施例提供的一种恒流流量控制阀调定注入液体流量的流程图，如图6所示，调定流程包括如下步骤：

601、从注水管柱内下入电缆和调配仪。

在井口处于某一注水压力下的注水过程中，从注水管柱内下入电缆和调配仪。

602、操作人员进行操作，驱动调配仪与恒流流量控制阀连接。

例如，当调配仪下至可调节恒流流量控制阀上端5m时，操作人员在井口进行操作，驱动调配仪的支撑臂张开，缓慢下放调配仪，调配仪的支撑臂卡在笔尖体7的笔尖71内，调节筒上端有多个键槽形的调节筒槽体，调配仪的旋转臂卡在调节筒槽体内。

603、操作人员进行操作，驱动调配仪工作并带动恒流流量控制阀工作。

操作人员在井口进行操作，驱动调配仪旋转臂旋转，从而带动调节筒2旋转；由于调节筒2上的轮齿与齿轮51啮合，齿轮51套装在旋转杆52上，因此调节筒2能够带动齿轮51、旋转杆52旋转；在旋转杆52外螺纹与下主体3第一偏孔31上内螺纹的螺旋传动机构作用下，旋转杆52旋转的同时会沿轴向向上或向下做直线运动；旋转杆52下端的凸台置于调节阀芯53上端的凹槽内，实现了连接，因此，旋转杆52能够带动调节阀芯53向上或向下运动，同时，带动调节阀芯53上的第二套件54向下或向上移动，使第二套件54与第一套件41之间的过流通道面积变大或变小。

604、工作过程中，操作人员一边调配一边测试流量，当测试流量达到预定流量后调配完成，起出调配仪，注水井转入正常注水。

其中，调配是在某一固定注水压力下，调定注入液体的流量。恒流流量控制阀的目标是当井口注水压力变化时，注入地层的液体流量仍保持原有流量不变。

Claims (10)

1.一种恒流流量控制阀，其特征在于，所述恒流流量控制阀包括：外壳(1)、调节筒(2)、下主体(3)和恒流阀总成(4)，所述调节筒(2)、所述下主体(3)和所述恒流阀总成(4)位于所述外壳(1)的内部；

所述调节筒(2)设置有用于注入液体的主通道(21)；

所述下主体(3)设置有第一偏孔(31)，所述恒流阀总成(4)位于所述第一偏孔(31)内；

所述恒流阀总成(4)包括第一套件(41)、恒流阀芯(42)、下弹簧(43)和阀套(44)；

所述第一套件(41)的上端设置有与所述主通道(21)连通的液体入口(411)，下端设置有锥形液体出口(412)，所述恒流阀阀芯(42)位于所述第一套件(41)的下方，所述恒流阀芯(42)的上端为锥形，与所述锥形液体出口(412)形成过流通道；

所述阀套(44)设置于所述下主体(3)的下端，与所述主通道(21)连通，所述恒流阀芯(42)的下端插入所述阀套(44)下端的通孔内，所述下弹簧(43)的一端固定在所述阀套(44)上，另一端与所述恒流阀芯(42)接触；

所述恒流阀芯(42)在液体压力和所述下弹簧(43)的弹力的作用下，向上或向下移动，以保持注入液体的流量恒定。

2.根据权利要求1所述的恒流流量控制阀，其特征在于，

所述恒流阀芯(42)包括第一阀芯部和第二阀芯部，所述第一阀芯部位于所述第二阀芯部上方，且所述第一阀芯部的尺寸大于所述第二阀芯部的尺寸；

所述下弹簧(43)套装于所述第二阀芯部的外侧。

3.根据权利要求1所述的恒流流量控制阀，其特征在于，

若作用于所述恒流阀芯(42)下侧的液压作用力增大，所述恒流阀芯(42)在所述液体压力和所述下弹簧(43)的弹力作用下向上移动，所述恒流阀芯(42)与所述锥形液体出口(412)之间的过流通道面积减小，所述过流通道内的液体流量减小；

若作用于所述恒流阀芯(42)下侧的液压作用力减小，所述恒流阀芯(42)在所述液体压力和所述下弹簧(43)的弹力作用下向下移动，所述恒流阀芯(42)与所述锥形液体出口(412)之间的过流通道面积增大，所述过流通道内的液体流量增大。

4.根据权利要求1所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述调节筒(2)用于卡合调配仪的旋转臂；

所述恒流流量控制阀还包括：调节阀总成(5)；所述调节阀总成(5)位于所述第一偏孔(31)内，且位于所述恒流阀总成(4)上方；所述调节阀总成(5)包括：齿轮(51)、旋转杆(52)、调节阀芯(53)、第二套件(54)；

所述齿轮(51)位于所述旋转杆(52)的上端，与所述旋转杆(52)连接，且所述齿轮(51)与所述调节筒(2)的外侧啮合；

所述旋转杆(52)位于所述调节阀芯(53)的上方，且与所述调节阀芯(53)连接；所述旋转杆(53)的外侧与所述第一偏孔(31)的内壁螺纹连接；

所述第二套件(54)位于所述调节阀芯(53)的下端，与所述调节阀芯(53)连接；所述第二套件(54)与所述第一套件(41)之间形成过流通道；

在所述调配仪的旋转臂的带动下，所述调节筒(2)、所述齿轮(51)、所述旋转杆(52)旋转，且所述旋转杆(52)在所述第一偏孔(31)内向上或向下移动，带动所述调节阀芯(53)和所述第二套件(54)向上或向下移动，所述第二套件(54)与所述第一套件(41)之间的过流通道面积发生变化。

5.根据权利要求4所述的恒流流量控制阀，其特征在于，

所述齿轮(51)设置有第一通孔，所述第一通孔的尺寸与所述旋转杆(52)的上端的尺寸匹配，所述旋转杆(52)的上端位于所述第一通孔中。

6.根据权利要求5所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述调节阀总成(5)还包括：第一球体(55)、第二球体(56)和上弹簧(57)；

所述旋转杆(52)的上端设置有第二通孔和第三通孔，所述第一球体(55)与所述第二球体(56)分别位于所述第二通孔和所述第三通孔，且所述第一球体(55)与所述第二球体(56)通过所述上弹簧(57)连接；

所述齿轮(51)套装在所述第一球体(55)和第二球体(56)的外侧，所述第一球体(55)和所述第二球体(56)位于所述第一通孔中；

所述齿轮(51)旋转时，带动所述第一球体(55)与所述第二球体(56)旋转，带动所述旋转杆(52)旋转。

7.根据权利要求1所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述恒流流量控制阀还包括：上接头(6)、笔尖体(7)、上主体(8)；

所述上接头(6)用于连接油管；所述笔尖体(7)用于连接调配仪的支撑臂；

所述笔尖体(7)和所述上主体(8)位于所述上接头(6)的内腔中；

所述笔尖体(7)位于所述上接头(6)下部；

所述调节筒(2)位于所述笔尖体(7)的下部，且位于所述上主体(8)的内部；所述外壳(1)位于所述上主体(8)的下部。

8.根据权利要求7所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述笔尖体(7)包括：上端笔尖(71)、轴承(72)；

所述上端笔尖(71)为凹槽状，用于与所述调配仪的支撑臂交叉连接；

所述笔尖体(7)通过所述轴承(72)与所述调节筒(2)连接。

9.根据权利要求1所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述第一偏孔(31)包括第四通孔和第五通孔，所述第四通孔与所述第五通孔连通且中心轴相同，所述第四通孔位于所述第五通孔上方，所述第四通孔的直径小于所述第五通孔的直径；

所述调节阀总成(5)位于所述第四通孔内，所述恒流阀总成(4)位于所述第五通孔内。

10.根据权利要求4所述的恒流流量控制阀，其特征在于，所述恒流流量控制阀还包括：上固定螺栓(9)、螺栓防松器(10)、下固定螺栓(11)；

所述齿轮(51)上部设置有所述上固定螺栓(9)及所述螺栓防松器(10)，所述上固定螺栓(9)与所述旋转杆(52)螺纹连接；

所述下固定螺栓(11)位于所述第二套件(54)下方；所述下固定螺栓(11)套装于所述调节阀芯(53)下端，与所述调节阀芯(53)螺纹连接。

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