CN210829177U - 用于向井内注液的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于向井内注液的装置，其特征在于，包括：容器，所述容器容纳有稀释液；定频柱塞泵，所述定频柱塞泵通过第一管线与所述容器相连通；流量仪，所述流量仪通过第二管线与所述定频柱塞泵相连通，并通过第三管线连通到井口；以及单向排液阀，所述单向排液阀的入口端连通到所述定频泵与所述流量仪之间的第二管线上，所述单向排液阀的出口端连通到所述容器与所述定频柱塞泵之间的第一管线上。这种装置能有效地实现以恒定的流量向井口注入稀释液，并且具有明显较低的成本。

Description

用于向井内注液的装置

技术领域

本实用新型涉及采油技术领域，特别是涉及一种用于向井内注液的装置。

背景技术

稠油因粘度较高而难以直接被开采。目前通常通过向稠油井中注入稀释液的方式来降低稠油粘度，以达到便于开采的目的。

在现有技术中，通常通过变频柱塞泵和流量仪的组合来实现以稳定的流量向井中注入稀释液(参见图4)。具体地，流量仪允许预设量的流体通过其中，如果有多余的流体，则可直接反馈回变频柱塞泵，以调节变频柱塞泵之后泵送的流量。然而，这种变频柱塞泵的成本通常非常高，并且在环境条件恶劣的情况下很容易损坏。因此，目前的稠油掺稀作业的成本一直都非常高。

因此，需要一种成本较低的装置来以稳定的流量向井内注入稀释液。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种用于向井内注液的装置，该装置的成本较低，且能以稳定的流量向井内注入稀释液。

根据本实用新型提出了一种用于向井内注液的装置，其包括：容器，所述容器容纳有稀释液；定频柱塞泵，所述定频柱塞泵通过第一管线与所述容器相连通；流量仪，所述流量仪通过第二管线与所述定频柱塞泵相连通，并通过第三管线连通到井口；以及单向排液阀，所述单向排液阀的入口端连通到所述定频泵与所述流量仪之间的第二管线上，所述单向排液阀的出口端连通到所述容器与所述定频柱塞泵之间的第一管线上。

容器中的稀释液能通过第一管线传递至定频柱塞泵处，再经由第二管线而传递至流量仪。流量仪仅接收预定量的稀释液，其余的稀释液则会从第二管线而进入到单向排液阀中，再经由该单向排液阀排向第一管线。通过这种装置能够实现对排向井口的稀释液的流量进行精确控制。同时，该装置具有显著较低的成本，且环境适应能力较强。

在一个实施例中，所述单向排液阀包括沿轴向方向延伸的筒状的第一壳体，以及垂直于所述第一壳体延伸的第二壳体，所述第二壳体定位在所述第一壳体的第一端和第二端之间，并与所述第一壳体相连通，所述单向排液阀的入口端形成于所述第一壳体的第一端处，所述单向排液阀的出口端形成于所述第二壳体上。

在一个实施例中，在所述第一壳体内沿轴向方向设置有弹簧件，所述弹簧件的第一端与阀球相连，所述弹簧件的第二端与支撑件相连，所述阀球处于所述第一壳体的第一端处，所述支撑件处于所述第一壳体的第二端处，所述弹簧件压缩式设置在所述阀球和所述支撑件之间，在所述阀球的背向所述支撑件的一侧还设置有阀座。

在一个实施例中，所述阀座构造为垂直于所述轴向方向延伸的板，在所述板的中心处构造有流通孔，在所述阀球与所述阀座相抵时，堵塞所述流通孔，在所述阀球与所述阀座分离时，所述流通孔打开。

在一个实施例中，所述流通孔的直径在10mm至15mm之间，所述阀球的直径比所述流通孔的直径要大2mm至3mm。

在一个实施例中，所述阀座与所述第一壳体能拆卸式相连，所述阀座比所述阀球更软。

在一个实施例中，所述阀座通过螺纹与所述第一壳体相连。

在一个实施例中，在所述第一壳体的第二端处设置有密封接头，所述密封接头与所述第一壳体的第二端固定相连，并封堵所述第一壳体的第二端，调节丝杆延伸穿过所述密封接头，并与所述密封接头密封式螺纹连接，所述调节丝杆的延伸到所述第一壳体内的一端与所述支撑件相接触或相连，通过拧动所述调节丝杆能调节所述调节丝杆伸入到所述第一壳体内的部分的长度，并由此来调节所述支撑件在所述第一壳体内的位置。

在一个实施例中，在所述单向排液阀的第二壳体内设置有节流器，所述节流器包括与所述第二壳体相连的节流主体，以及构造于所述节流主体内的节流通道，所述节流通道沿着垂直于所述轴向方向延伸的方向贯穿所述节流主体。

在一个实施例中，所述节流通道的直径比阀座的流通孔的直径要小1mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：容器中的稀释液能通过第一管线传递至定频柱塞泵处，再经由第二管线而传递至流量仪。流量仪仅接收预定量的稀释液，其余的稀释液则会从第二管线而进入到单向排液阀中，再经由该单向排液阀排向第一管线。通过这种装置能够实现对排向井口的稀释液的流量进行精确控制。同时，该装置具有显著较低的成本，且环境适应能力较强。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本实用新型的一个实施方案的用于向井内注液的装置的结构示意图；

图2显示了图1中的用于向井内注液的装置中的单向排液阀的一个实施例；

图3显示了图1中的用于向井内注液的装置中的单向排液阀的另一个实施例；

图4显示了现有技术中的用于向井内注液的装置的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1显示了本实用新型的用于向井内注液的装置100(以下简称为“装置100”)的一个实施例。该装置100包括用于容纳稀释液的容器1、定频柱塞泵2、流量仪3和单向排液阀5。容器1通过第一管线6而连通到定频柱塞泵2。定频柱塞泵2又通过第二管线7而连通到流量仪3。流量仪3则又通过第三管线8而连通到井口4。由此，容器1中的稀释液可通过定频柱塞泵2而被泵送向流量仪3，再被注向井口4。定频柱塞泵2可选用现有的本领域中已知的定频柱塞泵。流量仪3可选用现有的本领域中已知的高压自控流量仪，其仅允许预定量的稀释液通过并流向井口4。

定频柱塞泵2本身的泵送流量Q要比流量仪3允许通过的流量q要大。由此，会有多余的稀释液无法通过流量仪3，这些稀释液的流量为Δq＝Q-q。如图1所示，在第二管线7和第一管线6之间可设置另外的反馈支路，在该反馈支路上设置有单向排液阀5，该单向排液阀5的入口端与第二管线7相连通，而出口端与第一管线6相连通。由此，上述多余的稀释液可流向单向排液阀5，并由此返回到定频柱塞泵2的上游。

图2和图3分别显示了单向排液阀5的两个实施例。

如图2所示，单向排液阀5包括大体上为圆筒状的第一壳体51，以及大体上为圆筒状的第二壳体52。第二壳体52垂直于第一壳体51延伸，并且在第一壳体51的第一端与第二端之间连通到该第一壳体51上，以形成大体上呈T形的形状。

在第一壳体51的第一端内设置有阀座54。阀座54例如可构造为板状，在其中心部分处设置有沿轴向方向穿过阀座54的流通孔541。该阀座54可与第一壳体51可拆卸式连接，优选为螺纹连接。在第一壳体51的第二端内设置有支撑件57。在图2所示的实施例中，该支撑件57呈垂直于第一壳体的轴向方向延伸的板状形式。在阀座54与支撑件57之间依次设置有阀球53和弹簧件56。弹簧件56优选为压缩弹簧，其沿着第一壳体的轴向方向布置和延伸。阀球53与弹簧件56例如可通过固定板55而固定相连。

第一壳体51的第一端形成单向排液阀5的入口端，而第二壳体52形成单向排液阀5的出口端。

在第一状态下，没有足够量的稀释液流向单向排液阀5的第一端。此时，弹簧件56在支撑件57的支撑作用下，将阀球53抵在阀座54上，并由此封闭流通孔541。同时，弹簧件56始终保持在压缩状态。

在第二状态下，有足够量的稀释液流向单向排液阀5的第一端，使得弹簧件56被进一步压缩，阀球53与阀座54分离。此时，稀释液可流动通过该单向排液阀5。

优选地，在第一壳体51的第一端处还设置有插入该第一端中的接口件511。该接口件511与第一壳体51螺纹连接。

优选地，阀座54上的流通孔541的直径在10mm至15mm之间。在这种情况下，更方便于控制稀释液的流动。相应地，阀球53的直径要比流通孔541的直径要大2mm至3mm。例如，在流通孔的直径为10mm时，阀球53的直径为14mm。例如，在流通孔的直径为14mm时，阀球53的直径为20mm。在这种情况下，阀球与阀座之间的密封环带不容易损坏。另外，阀球53与弹簧件56之间的固定也是非常有利的。

另外，还优选地，阀座54比阀球53要软。由此，在阀球53与阀座54的反复冲击、接合之后，阀座54会优先产生变形和损坏。在这种情况下，可通过将阀座54拧下来(因为是螺纹连接)而非常方便地更换阀座54。

这里的阀球53优选地为可承受15MPa以上的压力，并可长期承受2次/秒的冲击。

图2中所示的支撑件57为板状的形式，其优选地可沿着第一壳体51的轴向方向移动，以调节弹簧件56的压缩量，并由此来调节单向排液阀5的开启压力。具体来说，第一壳体51的第二端可由密封接头58来实现封堵。该密封接头58优选地与第一壳体51螺纹连接。调节丝杆59密封式穿过密封接头58，并与该密封接头58螺纹连接。调节丝杆59的伸入到第一壳体51内的一端与支撑件57接触或相连。由此，在转动调节丝杆59时，该调节丝杆59可相对于密封接头58而沿着第一壳体51的轴向方向移动。支撑件57可随之一起移动，以实现上述调节。

图3中显示的单向排液阀5与图2中的类似，其区别如下。

用于使阀球53与弹簧件56固定连接在一起的固定件55’为杆状凸起。该杆状凸起与阀球53固定连接，并插入到构造为螺旋弹簧的弹簧件56的中空部分内，与该弹簧件56固定连接。

支撑件57’构造为杆状支撑件。该杆状支撑件与调节丝杆59固定相连，或可与其成形为一体。支撑件57’也插入到构造为螺旋弹簧的弹簧件56的中空部分内，与该弹簧件56固定连接。

在第二壳体52内设置有节流器。该节流器包括垂直于第二壳体52的轴向方向延伸并与第二壳体52螺纹连接的节流主体521。在该节流主体521上构造有沿着第二壳体52的轴向方向贯穿节流主体521的节流通道521A。

优选地，节流通道521A的直径比流通孔541的直径要小1mm左右。

在设置有上述节流器的情况下，单向排液阀5中的稀释液要缓慢地由出液口流出。这有利于稳定单向排液阀5内的压力，避免弹簧件56过快地压缩。这种设置对于延长弹簧件56乃至整个单向排液阀5的使用寿命而言都是非常有益的。

通过上述单向排液阀5和装置100可有效地实现以准确地恒定的流量和压力向井口4注入稀释液。尤其是，这种准确地恒定的流量和压力可自动地实现，而不需要作业人员一直进行操作或守在一边。另外，这种装置100的体积小、成本低，对于投入实际使用来说非常有利。

作为一个实施例，在两口稠油井中使用了本实用新型的装置100。作为结果，这两口井中的每一个均合计1个月增油100余吨，创收效益约55万元。另外，通过设置该装置100可在一年内优化用工6人，且未发生稠油堵塞井筒的问题。综合节约稀油量和节约人员用工等方面来看，两口井全年可增收约1020万元。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其进行改进并且可以用等效物替换其中的部件。只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于向井内注液的装置，其特征在于，包括：

容器，所述容器容纳有稀释液；

定频柱塞泵，所述定频柱塞泵通过第一管线与所述容器相连通；

流量仪，所述流量仪通过第二管线与所述定频柱塞泵相连通，并通过第三管线连通到井口；以及

单向排液阀，所述单向排液阀的入口端连通到所述定频泵与所述流量仪之间的第二管线上，所述单向排液阀的出口端连通到所述容器与所述定频柱塞泵之间的第一管线上。

2.根据权利要求1所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述单向排液阀包括沿轴向方向延伸的筒状的第一壳体，以及垂直于所述第一壳体延伸的第二壳体，所述第二壳体定位在所述第一壳体的第一端和第二端之间，并与所述第一壳体相连通，所述单向排液阀的入口端形成于所述第一壳体的第一端处，所述单向排液阀的出口端形成于所述第二壳体上。

3.根据权利要求2所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，在所述第一壳体内沿轴向方向设置有弹簧件，所述弹簧件的第一端与阀球相连，所述弹簧件的第二端与支撑件相连，所述阀球处于所述第一壳体的第一端处，所述支撑件处于所述第一壳体的第二端处，所述弹簧件压缩式设置在所述阀球和所述支撑件之间，

在所述阀球的背向所述支撑件的一侧还设置有阀座。

4.根据权利要求3所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述阀座构造为垂直于所述轴向方向延伸的板，在所述板的中心处构造有流通孔，在所述阀球与所述阀座相抵时，堵塞所述流通孔，在所述阀球与所述阀座分离时，所述流通孔打开。

5.根据权利要求4所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述流通孔的直径在10mm至15mm之间，所述阀球的直径比所述流通孔的直径要大2mm至3mm。

6.根据权利要求3到5中任一项所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述阀座与所述第一壳体能拆卸式相连，所述阀座比所述阀球更软。

7.根据权利要求6所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述阀座通过螺纹与所述第一壳体相连。

8.根据权利要求3到5中任一项所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，在所述第一壳体的第二端处设置有密封接头，所述密封接头与所述第一壳体的第二端固定相连，并封堵所述第一壳体的第二端，调节丝杆延伸穿过所述密封接头，并与所述密封接头密封式螺纹连接，所述调节丝杆的延伸到所述第一壳体内的一端与所述支撑件相接触或相连，通过拧动所述调节丝杆能调节所述调节丝杆伸入到所述第一壳体内的部分的长度，并由此来调节所述支撑件在所述第一壳体内的位置。

9.根据权利要求2到5中任一项所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，在所述单向排液阀的第二壳体内设置有节流器，所述节流器包括与所述第二壳体相连的节流主体，以及构造于所述节流主体内的节流通道，所述节流通道沿着垂直于所述轴向方向延伸的方向贯穿所述节流主体。

10.根据权利要求9所述的用于向井内注液的装置，其特征在于，所述节流通道的直径比阀座的流通孔的直径要小1mm。

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