CN213117715U - 一种任意调节压力和流量的高压节流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种任意调节压力和流量的高压节流阀，本实用新型包括压盖、阀杆和阀体，阀杆设置在阀体和压盖内，压盖与阀体固紧连接，阀杆右前部环绕设置有螺旋导流槽，螺旋导流槽为锥形螺旋导流槽，从阀杆右端螺旋导流槽最大截面积开始，沿形螺旋轨迹从右向左逐步递减，至螺旋导流槽最小截面积。本实用新型具有调压方便、压力稳定的优点。

Description

一种任意调节压力和流量的高压节流阀

技术领域

本实用新型属于油田开采设备技术领域，具体涉及一种用于油井掺液时使用的任意调节压力和流量的高压节流阀，也可以用于注水井和气井的压力和流量的调节。

背景技术

在油田开发中。油井自喷期即一次采油期结束后便进入二次采油期，在二次采油期由于石油本身压力减小，因此只能采用机械采油方式，如：抽油机深井泵采油、电动潜油离心泵采油、电动螺杆泵采油等，但是这种机械采油方式在一些粘稠油井、含蜡井、含垢井中使用时，由于在这些油井中的石油比较粘稠、容易结垢、结蜡等因素，采油效率低下，经济效益差，修井作业频繁，增加了采油成本。

为降低和克服油井中粘稠、结蜡、结垢对机械采油效率的影响，常采用对油井进行定期清洗、定期注轻质油、定期注防蜡剂、防垢剂等稀释液，以达到稀释油井中原油的目的，从而降低原油进泵的流动阻力，提高机械采油效率和延长连续生产周期。由于各油井与稀释液泵站之间的井距各不相同，且井距差别较大、各油井井口所需的注入压力也存在较大差距，连续注入需要通过井套管阀门进行节流来控制注入井的轻质油流量。但由于注入系统压力与各注入井压差较大，高压节流阀门常受冲刷造成短时间内被冲刷损坏，需要经常更换，除影响连续生产外，还增加了生产成本。因此，设计一种使用寿命长、节流性能稳定的高压调节器，是目前油田采油生产中的一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种任意调节压力和流量的高压节流阀，其具有调压方便、压力稳定的优点。

本实用新型的技术解决方案是：为一种任意调节压力和流量的高压节流阀，包括压盖、阀杆和阀体，阀杆设置在阀体和压盖内，压盖与阀体固紧连接，其特殊之处在于：所述阀杆右前部环绕设置有螺旋导流槽。

优选的，螺旋导流槽为锥形螺旋导流槽，从阀杆右端螺旋导流槽的最大截面积开始，沿螺旋轨迹从右向左逐步递减，至螺旋导流槽最小截面积。阀杆从右端起始的锥形螺旋导流槽，是从通道所需最大截面积开始，沿锥形螺旋轨迹向左逐步递减，直至所需最小截面积时。由于螺旋导流槽有较大的展开长度和截面积逐渐平稳地递减，这两个特征保证了在节流调压过程中最为重要的可靠、平稳性。

优选的，阀杆上的螺旋导流槽最小的截面积处设置有第二减压环槽，阀体上对应位置设置有与第二减压环槽相通的第一减压环槽。阀杆右前部的螺旋导流槽截面积，沿锥形螺旋轨迹向左逐步递减，至所需最小截面积时，进入阀杆上的第二减压环槽，保证了高压介质以切线方向顺利减压，避免产生有害的“紊流”。在阀体4的输出孔位置对应也有一个第一减压环槽，第二减压环槽与第一减压环槽相通。保证阀杆无论转动到任意角度位置，介质在阀杆的螺旋导流槽的任意位置出口，都能以切线方向和这个第一减压环槽贯通。

优选的，阀杆右端面为半圆型截面。阀杆右端螺旋导流槽底部，是一个半径很小的圆弧，保证了螺旋导流槽在最小截面时呈半圆型截面，避免产生紊流和滞留介质中的杂质。

优选的，阀体的内壁上，与压盖的连接处设置有开口凹槽。在开口凹槽内安装Y型圈，由于本结构阀体的内孔直径较小，而且阀杆右端有螺旋导流槽，在装配过程中螺旋导流槽棱角极易划伤Y型圈，由于本结构特征是上开口的凹槽，可先把阀杆装入阀体中，然后再把Y型密封圈安装到开口凹槽中，最后再安装压盖，由压盖进入阀体开口凹槽的止口，承受Y型圈的向上轴向压力，该特征不但简化了装配工艺，更重要的是避免了阀杆在装配过程中损伤Y型密封圈的问题。

优选的，压盖和阀杆之间采用的方形螺纹配合。

优选的，阀杆左端设置有四方体。

本实用新型是连接在油井套管与稀释液泵站之间，向油井掺入稀释液，本实用新型在阀杆右前部环绕设置有螺旋导流槽，经本实用新型的螺旋导流槽调节压力后，再进入油井套管，顺着油井套管进入油井，对原油进行稀释、除蜡等操作，高压节流阀调压方便、压力稳定，从而方便油泵采油，延长了油井连续工作周期，提升了油井经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型阀杆的结构示意图。

图3是本实用新型的应用原理。

附图标记如下：

1、开口凹槽；2、输入法兰；3、输入焊管；4、阀体；5、阀杆；6、输出焊管；7、输出法兰；8、Y型圈；9、压盖；10、第一减压环槽；11、第二减压环槽；12、螺旋导流槽；13、半圆型截面。

具体实施方式

参见图1，本实用新型专利是由“阀体组件”、阀杆5、压盖9三种部分组成，其中“阀体组件”是由输入法兰2、输入焊管3、阀体4、输出焊管6、输出法兰7焊接而成：阀杆5装入阀体4后，压盖9和阀杆5采用方形螺纹配合，用高强螺栓将压盖9和阀体4紧固，阀体4上端内壁上的开口凹槽1内装有Y型圈8，由压盖9进入阀体4环槽的止口承受Y型圈8的向上轴向压力，阀杆5左端设置有可以安装手轮的四方体，当转动阀杆5的四方体时，方形螺纹可调节阀杆5在阀体4中的上下位置。

参见图2，阀杆5右前端环绕设置的螺旋导流槽12，是按“锥型螺旋线”轨迹加工而成的：螺旋导流槽12从右端最大截面积开始，向中间位置顺滑递减到最小的截面积时再进入第二减压环槽11。

根据流体动力原理，流体介质在系统通道中任一截面的流量都是相等的，这就形成通道截面积越小、介质的流速就越大的现象，极大流速的介质所带来的紊流，裹挟着不可避免的杂质对管道的冲刷侵蚀，是造成同类减压阀寿命缩短的主要原因。在阀体4的输出孔位置也有一个第一减压环槽10，当阀杆5在螺旋导流槽12左端的极限位置时，这是减压幅度最大、工况最为苛刻的位置，系统的高压介质流经阀杆5的螺旋导流槽12全部长度后，从左端最小截面积处的第二减压环槽11以切线方向、高速喷射进入阀体4的第一减压环槽10。

参见图3，由于阀杆5右端面，螺旋导流槽12底部为半圆形截面13特征，螺旋导流槽12具有锥形螺旋截面积平滑过渡特征、介质以切线方向喷射进入阀体5第二减压环槽11特征，这三个特征避免高速流体介质产生额外的紊流，减轻了高速介质对构件的冲刷侵蚀，在构件同等材质的前提下，成倍地提高了产品的使用寿命。

随着阀杆5调节压力时向左移动，锥形螺旋导流槽截面积平滑递增减、减压幅度逐渐变小，带来的介质冲刷也以几何级数急剧递减忽略不计，而上述工况最为苛刻的小截面积螺旋导流槽12部分，则移动至左侧位置完全处于等待状态，这也是提高产品寿命的一个重要因素。

调节阀杆5左前部的“方形螺纹”。由于系统高压介质是从阀体4内孔下方进入，阀杆5所承受的向上轴向推力，就是阀体4内孔截面积的系统高压，这个强大的向上推力作用在阀杆5调节上下位置的螺纹上，会产生很大的摩擦阻力，本设备结构采用了摩擦阻力最小的“方形螺纹”，配合从压盖9滑脂加注孔注入的“锂基二硫化钼润滑脂”，可最大程度地减小调压操作的摩擦阻力。

以上，仅为本实用新型公开的具体实施方式，但本实用新型公开的保护范围并不局限于此，本实用新型公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种任意调节压力和流量的高压节流阀，包括压盖、阀杆和阀体，所述阀杆设置在阀体和压盖内，所述压盖与阀体固紧连接，其特征在于：所述阀杆右前部环绕设置有螺旋导流槽。

2.根据权利要求1所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述螺旋导流槽为锥形螺旋导流槽，从阀杆右端螺旋导流槽最大的截面积开始，沿形螺旋轨迹从右向左逐步递减，至螺旋导流槽最小截面积。

3.根据权利要求2所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述阀杆上的螺旋导流槽最小的截面积处再设置有第二减压环槽，所述阀体上对应位置设置有与第二减压环槽相通的第一减压环槽。

4.根据权利要求3所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述阀杆右端面为半圆型截面。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述阀体的内壁上，与压盖的连接处设置有开口凹槽。

6.根据权利要求5所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述压盖和阀杆之间采用的方形螺纹配合。

7.根据权利要求6所述的任意调节压力和流量的高压节流阀，其特征在于：所述阀杆左端设置有四方体。

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