CN204024590U - 配注阀及使用该配注阀的抽油管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配注阀及使用该配注阀的抽油管柱。阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。节流件将通过控制注汽孔段的口部开度来适应蒸汽的不同流量要求，使得注汽孔段的前端孔口在不同的蒸汽流量要求下具有随之相应的开度，从而在注汽过程中通过该配注阀起到调节蒸汽流量的作用，保证注汽工艺稳定可靠的实施，并使得该配注阀能够适应不同蒸汽流量要求的抽油管柱上。

Description

配注阀及使用该配注阀的抽油管柱

技术领域

本实用新型属于石油开采技术领域，尤其涉及一种配注阀和使用该配注阀的抽油管柱。

背景技术

目前，稠油水平井在开采过程中通常采用注蒸汽开采的工艺技术，以提高产能和采收率，但因稠油水平井的水平段油层较长，如采用常规注汽工艺的话，受注汽管柱中流动阻力和储层内渗透率的不均匀性影响，注汽管柱内注入储层中的蒸汽在储层中各处是不均匀的，从而会造成储层内过早其窜或锥进的问题，使得开采过程中的驱扫面积减少，热能利用率下降，降低稠油水平井的采收率，而为了改善稠油水平井的水平段吸汽剖面，提高蒸汽热能的利用率，现有技术中通常在稠油水平井的水平段采用均匀注汽工艺，以改善稠油水平井的水平段蒸汽分布均匀性。

配注阀是稠油水平井均匀注汽工艺的重要组成组成部分，在注汽时通过多个配注阀的共同作用来调节稠油水平井的水平段的吸汽剖面，现有的配注阀如中国专利文献CN201120180070.1公开了一种注汽阀（图1），该注汽阀包括中心管及其外侧套装的外接管，外接管和中心管之间形成环形流道，外接管的一端与中心管固连、另一端的内壁上间隔设有与环形流道相通的导流槽，并在中心管的侧壁上开设有与环形流道相通的配注孔，在使用时，将注汽阀连接在抽油管柱上，并下入稠油水平井的水平段中，向抽油管柱中注入蒸汽后，蒸汽由中心管内部经配注孔进入环形流道，随后通过外接管内壁上的导流槽流至油井的井壁处，使稠油水平井的水平段吸汽剖面均匀。但因配注孔的孔径是固定的，而且中心管是固定在外接管内的，所以该注汽阀不能适用于蒸汽流量需求不同的抽油管柱上，以致注汽阀的通用性较差。同时，处于外接管内壁上的导流槽开度较小，在使用过程中容易在稠油水平井的水平段中被堵塞，以致注汽阀出现通气不畅的问题，使得稠油水平井的水平段仍然存在吸气剖面分布不均的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可调节蒸汽流量的配注阀，同时还提供了一种使用该配注阀的抽油管柱。

为了实现以上目的，本实用新型中配注阀的技术方案如下：

配注阀，包括阀体，阀体内设有前后延伸的阀腔，阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。

节流件为通过固定结构可拆连接在注汽孔段的前端孔口上的节流环，节流环的内孔连通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。

固定结构包括注汽孔段的前端孔口上凸设的环形的注汽嘴和螺纹连接在注汽嘴上的压帽，压帽具有螺纹连接在注汽嘴外侧的套管段和用于将节流环压紧在注汽嘴的前端环端面上的环形的压环段，压环段的内壁面齐平于节流环的内壁面或处于节流环的内壁面外侧。

注汽流道为沿阀腔径向延伸的侧穿孔，侧穿孔的外端孔口处于阀体的外周面上，侧穿孔的内端孔口处于注汽孔段的孔壁面上。

阀体还包括可拆连接在中隔体前后侧的前接头和后接头，所述前孔段处于前接头中，后孔段处于后接头中。

本实用新型中抽油管柱的技术方案如下：

抽油管柱，包括汽管及其上串接的配注阀，配注阀的阀体内设有前后延伸的阀腔，阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。

节流件为通过固定结构可拆连接在注汽孔段的前端孔口上的节流环，节流环的内孔连通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。

固定结构包括注汽孔段的前端孔口上凸设的环形的注汽嘴和螺纹连接在注汽嘴上的压帽，压帽具有螺纹连接在注汽嘴外侧的套管段和用于将节流环压紧在注汽嘴的前端环端面上的环形的压环段，压环段的内壁面齐平于节流环的内壁面或处于节流环的内壁面外侧。

注汽流道为沿阀腔径向延伸的侧穿孔，侧穿孔的外端孔口处于阀体的外周面上，侧穿孔的内端孔口处于注汽孔段的孔壁面上。

阀体还包括可拆连接在中隔体前后侧的前接头和后接头，所述前孔段处于前接头中，后孔段处于后接头中。

本实用新型中阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。在使用时，当蒸汽从前孔段进入该阀体内的阀腔后，一部分蒸汽将通过过流通道流入后孔段，以流向下一个配注阀；其余部分的蒸汽会通过节流件而流入注汽孔段，在此过程中，节流件将通过控制注汽孔段的口部开度来适应蒸汽的不同流量要求，使得注汽孔段的前端孔口在不同的蒸汽流量要求下具有随之相应的开度，从而在注汽过程中通过该配注阀起到调节蒸汽流量的作用，保证注汽工艺稳定可靠的实施，并使得该配注阀能够适应不同蒸汽流量要求的抽油管柱上，提高了配注阀的通用性。

进一步的，节流件为通过固定结构可拆连接在注汽孔段的前端孔口上的节流环，节流环的内孔连通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口，在使用时，根据不同的节流要求，可选用不同孔径的节流环，然后将选好的节流环再可拆连接在注汽孔段的前端孔口上，利用不同节流环的不同内孔孔径来控制蒸汽从前孔段流入注汽孔段的流量，实现对注汽工艺中蒸汽流量进行控制，同时在节流件损坏时也更加容易进行更换。

附图说明

图1是本实用新型的抽油管柱的实施例在使用状态下的结构示意图；

图2是图1中配注阀的结构示意图；

图3是图2的A-A向剖视图。

具体实施方式

本实用新型中抽油管柱的实施例：如图1至图3所示，该抽油管柱包括从前向后依次串接的隔热油管8、抽油泵9、伸缩管10、隔热封隔器11、第一配注阀121、第一单向阀131、第二配注阀122、第三配注阀123、第四配注阀124、第二单向阀132、第五配注阀125、第六配注阀126和导锥14，其中隔热油管8、抽油泵9、伸缩管10、隔热封隔器11、单向阀和导锥14的结构为现有技术，第一配注阀121、第一单向阀131、第二配注阀122、第三配注阀123、第四配注阀124、第二单向阀132、第五配注阀125、第六配注阀126和导锥14从前向后依次串接在汽管上，第一配注阀121、第二配注阀122、第三配注阀123、第四配注阀124、第五配注阀125和第六配注阀126结构相同。配注阀包括前接头1、中隔体5和后接头6依次螺纹连接而成的阀体，阀体内设有前后延伸的阀腔，中隔体5将阀腔分隔为处于前接头1内的前孔段和处于后接头6内的后孔段，中隔体5的中间部位开设有前侧开口、后侧封闭的注汽孔段53以及对称设置在注汽孔段53左右两侧的过流通道52，过流通道52为贯穿中隔体5的前后端面而连通前孔段和后孔段的桥式通孔，注汽孔段53是连通前孔段的中心盲孔，注汽孔段53的孔壁上于靠后的位置处开设有贯穿阀体内外的注汽流道51，该注汽流道51是沿阀腔径向延伸的侧穿孔，侧穿孔有两个并对称设置在注汽孔段53的上下两侧，两侧穿孔的内端孔口处于注汽孔段53的孔壁上、外端孔口处于阀体的外周面上。注汽孔段53的前端孔口上通过固定结构可拆固定有节流环3，固定结构包括注汽孔段53的前端孔口上凸设的环形的注汽嘴和螺纹连接在注汽嘴的嘴口上的压帽2，注汽嘴的嘴口上设有供节流环3嵌装的扩口结构，扩口结构为注汽嘴的嘴口处的前大口小的台阶孔结构，台阶孔结构的大孔段可供导流环同轴嵌入，导流环的下环端面被台阶孔结构的朝上的环形台阶面挡止，导流环的外周面被台阶孔结构的大端的内壁面约束，导流环的内壁面处于台阶孔结构的小孔段的孔壁面内侧；压帽2由螺纹连接在注汽嘴的外周面上的套管段和挡压在导流环前侧的压环段，压环段将导流环压紧固定在注汽嘴的嘴口中，且压环段的内壁面处于导流环的内壁面外侧，压环段的内壁面和台阶孔结构的小孔段的孔壁面齐平，即压环段的孔径比导流环的孔径稍大、并与台阶孔的小孔段的孔径相同，从而使得压环段在不影响导流环本身的导流性能的情况下，可将导流环压紧固定在注汽嘴的嘴口上，而在压帽2压紧固定导流环的过程中，台阶孔结构对导流环起到了预定位的作用，保证导流环可靠和精准的被可拆连接在注汽嘴上。

前接头1的外周面是上细下粗的台阶状的外圆柱面、内壁面为上窄下宽的台阶状的内圆柱面，并在前接头1内于小孔段的孔壁面和大孔段后端的孔壁面上分别设有内螺纹。后接头6的外周面是上粗下细的台阶状的外圆柱面、内壁面为上宽下窄的台阶状的内圆柱面，并在后接头6内于大孔段前端的孔壁面上设有内螺纹，在后接头6外周面上于后端设有外螺纹。在进行配注阀的串接时，后接头6的后端可旋入前接头1内，以使前后相邻的两个配注阀连通在一起。

中隔体5为前后延伸的圆柱体，中隔体5的前后两端的外周面上分别设有螺纹连接在前接头1的后端和后接头6的前端中的外螺纹，并在中隔体5的外周上于前接头1和后接头6之间的位置处凸设有环形的定位凸肩，在定位凸肩的前、后环端面上分别限位装配有挡止在前接头1之后和后接头6之间的O型垫圈4，以通过O型垫圈4在前接头1、中隔体5和后接头6的接缝部位起到密封作用。

本实施例中中隔体5通过过流通道52连通前、后孔段，注汽孔段53通过注汽流道51连通外界空间，以在中隔体5上形成桥式三通结构。注汽孔段53前端孔口上的导流环大小可以更换，利用注汽孔段53上的导流环的小孔节流，调节蒸汽流量。

在进行配注阀的组装时，先把O型垫圈4安装在中隔体5的前后两端，然后将中隔体5与后接头6通过螺纹连接，再将导流环安装在中隔体5上的注汽孔段53前端孔口上，用压帽2通过螺纹与注汽嘴连接，将导流环压紧在注汽嘴的嘴口上，最后将装有O型胶圈的中隔体5螺纹连接在前接头1上。

在使用该抽油管柱时，根据油井底层压力、渗透率等资料，利用计算机进行配有发的位置、数量和泄流面积的设计。注汽时，蒸汽一部分通过配注阀的注汽流道51进入底层，其余蒸汽通过过流通道52进入下级配注阀进行再分配，以使整个抽油管柱的水平段达到均衡注汽的目的，以解决笼统注汽方式造成的水平井段局部突进、动用不均匀的问题，提高蒸汽吞吐井的热能利用率，改善稠油油藏蒸汽吞吐开采效果。

在上述实施例中，节流件是节流环，并通过压帽将节流环可拆连接在中隔体上，在其他实施例中，节流环也可以直接通过挡圈、螺纹连接、法兰连接等结构可拆连接在中隔体上。另外，节流环也可以用节流杆、节流块等其他形状的元件替换，只需对注汽孔段前端的孔口进行部分阻挡即可，尤其是节流件采用活动装配在中隔体上的阀门、闸门类元件时，节流件的节流调节作用可得到进一步的体现。

在上述实施例中，过流通道是中隔体上开设的桥式通孔，在其他实施例中，该过流通道也可以中隔体上开设的通槽，对应的前、后接头可对接在一起，中隔体被封装在前、后接头对接后的中空管体中，通槽的槽壁面和中空管体的内壁面将围成所述过流通道。

本实用新型中配注阀的实施例：本实施例中配注阀的结构与上述实施例中配注阀的结构相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.配注阀，包括阀体，阀体内设有前后延伸的阀腔，其特征在于，阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。

2.根据权利要求1所述的配注阀，其特征在于，节流件为通过固定结构可拆连接在注汽孔段的前端孔口上的节流环，节流环的内孔连通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。

3.根据权利要求2所述的配注阀，其特征在于，固定结构包括注汽孔段的前端孔口上凸设的环形的注汽嘴和螺纹连接在注汽嘴上的压帽，压帽具有螺纹连接在注汽嘴外侧的套管段和用于将节流环压紧在注汽嘴的前端环端面上的环形的压环段，压环段的内壁面齐平于节流环的内壁面或处于节流环的内壁面外侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的配注阀，其特征在于，注汽流道为沿阀腔径向延伸的侧穿孔，侧穿孔的外端孔口处于阀体的外周面上，侧穿孔的内端孔口处于注汽孔段的孔壁面上。

5.根据权利要求1或2或3所述的配注阀，其特征在于，阀体还包括可拆连接在中隔体前后侧的前接头和后接头，所述前孔段处于前接头中，后孔段处于后接头中。

6.抽油管柱，包括汽管及其上串接的配注阀，配注阀的阀体内设有前后延伸的阀腔，其特征在于，阀体具有处于阀腔内并将阀腔分隔为前、后孔段的中隔体，中隔体上开设有连通前、后孔段的过流通道以及前段开口、后端封闭的注汽孔段，注汽孔段和过流通道间隔设置，注汽孔段的孔壁上开设有用于连通阀体外空间的注汽流道，注汽孔段的前端孔口与前孔段连通并装配有用于控制前端孔口开度的节流件。

7.根据权利要求6所述的抽油管柱，其特征在于，节流件为通过固定结构可拆连接在注汽孔段的前端孔口上的节流环，节流环的内孔连通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。

8.根据权利要求7所述的抽油管柱，其特征在于，固定结构包括注汽孔段的前端孔口上凸设的环形的注汽嘴和螺纹连接在注汽嘴上的压帽，压帽具有螺纹连接在注汽嘴外侧的套管段和用于将节流环压紧在注汽嘴的前端环端面上的环形的压环段，压环段的内壁面齐平于节流环的内壁面或处于节流环的内壁面外侧。

9.根据权利要求6或7或8所述的抽油管柱，其特征在于，注汽流道为沿阀腔径向延伸的侧穿孔，侧穿孔的外端孔口处于阀体的外周面上，侧穿孔的内端孔口处于注汽孔段的孔壁面上。

10.根据权利要求6或7或8所述的抽油管柱，其特征在于，阀体还包括可拆连接在中隔体前后侧的前接头和后接头，所述前孔段处于前接头中，后孔段处于后接头中。