CN219413656U - 一种油田注水恒流阀 - Google Patents

Abstract

一种油田注水恒流阀，包括阀体和阀芯，阀体为空心轴状，在阀体两端分别连接有左、右堵头，所述阀芯的两端与阀体的中心孔滑动间隙配合，阀芯的中部与阀体的中心孔之间形成环形低压腔，在阀体内位于阀芯左端与左堵头之间设有压力弹簧，在阀体上沿径向设有进水孔和出水孔，所述低压腔达到设定压力时，阀芯处于平衡状态并将进水孔内端部分封堵，用于将进水孔进入的高压水减压后导入所述低压腔；在阀芯上靠近右堵头一端设有导流通道，用于将进入低压腔内的水流导入阀体内的阀芯与右堵头之间，从而推动阀芯滑动以调节对进水孔内端的封堵面积，使低压腔压力保持恒定。该阀能够实现恒流量注水，结构简单，外形尺寸小，适合安装于油井间机井井口空间内。

Description

一种油田注水恒流阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，特别涉及一种油田注水恒流阀。

背景技术

目前各油田在采油后期，油井的产量显著下降，为了提高老油井的产量和挖掘老油井的潜力，油田采用在油井间打井注水的方式，利用水的自重的压力迫使间隔地层中的藏油通过缝隙流向油井之中，达到增产和充分利用能源的目的。

往井中注水是根据具体情况而定的，每一口井每天的注水量不同但要求是一个定值。由于机井井口空间狭小，又加上有其它设施，因此需要安装一个恒定流量的液压元件，以保证在一个供水系统且压力、流量可能随时有变化的情况下，每天定值定量往每口井里注水。

公开号为CN201236982Y公开了一种恒流阀，其包括一调节阀，该调节阀的出水端与一滑阀的进水端固定连接；所述恒流阀上还设有一个储压装置。该恒流阀通过在现有恒流阀结构中增加一个储压装置，在恒流阀正常工作以后，当介质流量随泵流量产生周期性的波动时，若介质流量增大，压力升高，则推动活塞压缩弹簧，吸收压力；若介质流量减小，压力降低，则在弹簧作用下，推动活塞，使介质返回阀体内，补充流量，从而保持介质的流量恒定。本实用新型适用于油田以及各种工业流程中，需要保持平稳注水的管路中。

这种恒流阀存在如下问题：

1、结构复杂，外形尺寸较大，制造成本高，不适合安装于油井间的机井井口空间内。

2、针对不同井不同注水量时，每次都需要重新调节调节阀，并且还需安装流量表，操作复杂，费时费力。

3、由于储压装置体积有限，当进水口压力流量变化甚至频繁变化时，单靠储压装置调节来保证出水流量恒定的程度是有限的，容易产生流量波动。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现恒流量注水，结构简单，外形尺寸小，适合安装于油井间机井井口空间内的油田注水恒流阀。

本实用新型的技术方案如下：

一种油田注水恒流阀，包括阀体和设在阀体内的阀芯，其特殊之处是：所述阀体为空心轴状，在阀体两端分别连接有左、右堵头，所述阀芯的两端与阀体的中心孔滑动间隙配合，阀芯的中部与阀体的中心孔之间形成一个环形低压腔，在阀体内位于阀芯左端与左堵头之间设有压力弹簧，在阀体上沿径向设有分别与低压腔连通的进水孔和出水孔；所述低压腔达到设定压力时，所述阀芯处于平衡状态并将进水孔内端部分封堵，用于将进水孔进入的高压水减压后导入所述低压腔；在阀芯上靠近右堵头一端设有导流通道，用于将进入低压腔内的水流导入阀体内的阀芯与右堵头之间，从而推动阀芯滑动以调节对进水孔内端的封堵面积，使低压腔压力保持恒定。

作为进一步优选，所述导流通道是由设在阀芯上的径向孔和轴向孔连接而成，所述径向孔与所述低压腔连通。

作为进一步优选，在右堵头内端设有容纳槽，用于容纳通过导流通道流入的水流。

作为进一步优选，所述左、右堵头与阀体分别通过螺纹连接，在左、右堵头与阀体之间分别设有密封圈。

作为进一步优选，在阀体上对应压力弹簧处沿径向设有泄流孔，泄流孔与出水孔通过设在阀体外缘的环形凹槽连通，用于排出渗入到阀芯与左堵头之间的水流。

作为进一步优选，在阀体外面密封套设有进水套，在进水套上设有进水通道和排水孔，所述进水通道内端与进水孔对应连通，排水孔与出水孔对应连通，以便于进水和排水。

作为进一步优选，在进水套左端密封套设有连接螺套，在连接螺套内设有连接螺纹，在进水套上套设有螺母，螺母卡在进水套外缘的台阶上并与连接螺套螺纹连接，用于固定连接螺套。

本实用新型的有益效果是：

1、由于所述低压腔达到设定压力时，所述阀芯处于平衡状态并将进水孔内端部分封堵，用于将进水孔进入的高压水减压后导入所述低压腔；在阀芯上靠近右堵头一端设有导流通道，用于将进入低压腔内的水流导入阀芯与右堵头之间，从而推动阀芯滑动以调节对进水孔内端的封堵面积，使低压腔压力保持恒定；所以当进水孔的进水压力因某种原因升高时，则进入低压腔的压力会立即随之升高，通过导流通道可使阀芯右端水压力升高推动阀芯左移，关小进水孔内端开口，使节流效果增加，从而使低压腔压力下降到设定压力为止；当进水压力因某种原因降低时，则低压腔压力随之降低，使阀芯右端水压力也随之降低，阀芯在压力弹簧的作用下右移从而增大进水孔内端开口，使节流效果减弱，从而使低压腔压力上升到设定压力为止；因此该恒流阀能够实现低压腔压力的自动调节，使低压腔压力保持恒定；同时由于流经出水孔的流量取决其截面积和低压腔压力，因此根据每口井每天需注入的水量大小确定出水孔直径后，不管进水压力及流量如何变化，每天注入井中的水量是不变的；从而实现了在一个供水系统且压力、流量可能随时有变化的情况下，每天定值定量往每口井里注水；节省了人力和物力，社会效益极大。

2、产品结构简单，能够实现恒流量注水，组成零件少，外形尺寸小，制造成本低；适合安装于油井间机井井口空间内，也可应用于不同行业不同机械的液压系统中，适用性广泛。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的液压原理图。

图中：左堵头1，连接螺套2，螺母3，压力弹簧4，阀芯5，阀体6，右堵头7，密封圈8，进水套9，低压腔501，导流通道502，进水孔601，出水孔602，泄流孔603，环形凹槽604，容纳槽701，进水通道901，排水孔902。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图2所示，本实用新型涉及的一种油田注水恒流阀，包括阀体6和设在阀体6内的阀芯5，所述阀体6为空心阶梯轴状，在阀体6的中心孔两端分别通过螺纹连接有左堵头1和右堵头7，在左、右堵头与阀体6之间分别设有密封圈8；所述阀芯5的两端外缘与阀体6的中心孔滑动间隙配合，阀芯5的中部与阀体6的中心孔之间形成一个环形低压腔501，在阀体6内位于阀芯5左端与左堵头1之间设有压力弹簧4，阀芯5在压力弹簧4的作用下抵靠在右堵头7上。

在阀体6上沿径向设有分别与低压腔501连通的进水孔601和出水孔602，进水孔601沿径向贯穿阀体6，所述低压腔501压力达到设定压力时，所述阀芯在阀体6内腔处于平衡状态并将进水孔内端部分封堵，用于将进水孔601进入的高压水减压后导入所述低压腔501。

在阀芯5上靠近右堵头7一端设有导流通道502，该导流通道502是由设在阀芯5上的径向孔和轴向孔连接而成并通过径向孔与所述低压腔501连通；用于将进入低压腔501内的水流导入阀体6内的阀芯5与右堵头7之间，从而推动阀芯5滑动以调节对进水孔601内端的封堵面积，使低压腔501压力保持恒定。在右堵头7内端设有容纳槽701，用于容纳通过导流通道502流入的水流。

在阀体6上对应压力弹簧4处沿径向设有泄流孔603，泄流孔603与出水孔602通过设在阀体6外缘的环形凹槽604连通，用于排出渗入到阀芯5与左堵头1之间的水流。

在阀体6外面密封套设有进水套9，进水套9由阀体6左侧套入并与阀体6左端通过螺纹连接，在进水套9与阀体6之间位于进水孔601和环形凹槽两侧分别设有O型密封圈，在进水套9上设有进水通道901和排水孔902，所述进水通道901内端与进水孔601对应连通，排水孔902与出水孔602对应连通，以便于进水和排水。所述进水通道901是由设在进水套9上的轴向孔和径向孔连接而成。

在进水套9左端密封套设有连接螺套2，在连接螺套2内设有连接螺纹，在进水套9上套设有螺母3，螺母3卡在进水套9外缘的环形台阶上并与连接螺套2通过螺纹固定连接，用于固定连接螺套2。在连接螺套2与进水套9之间设有二个O型密封圈，以提高密封效果。

使用时，该恒流阀通过连接螺套2安装在供水系统位于机井井口处的供水管路上。工作时，高压水通过进水通道进入进水孔601，通过进水孔601内端与阀芯5之间的间隙产生节流压力损失后进入低压腔501内，低压腔501压力P2低于进水孔601压力P1，同时低压腔501内的水流通过导流通道502流至阀芯5右端进入容纳槽701内，对阀芯5右端产生一个向左的推力P2S(S为阀芯的右端面面积)，推动阀芯5左移并压缩压力弹簧4；当低压腔501压力达到设定压力(本实施例为0.5MPa)时，阀芯5处于平衡状态，阀芯5右端轴肩滑动至进水孔601内端中部位置。

当进水孔601的进水压力P1因某种原因升高时，则进入低压腔501的水压力P2会立即随之升高，通过导流通道502可使阀芯5右端压力升高推动阀芯5左移，从而关小进水孔601内端开口，使节流效果增加，P1与P2的压差增大，直到使低压腔501压力下降到设定压力为止；当进水压力P1因某种原因降低时，则低压腔501压力随之降低，使阀芯5右端压力也随之降低，阀芯5在压力弹簧4的作用下右移从而增大进水孔601内端开口，使节流效果减弱，P1与P2的压差减小，直到使低压腔501压力上升到设定压力为止；

如果进水孔601的进水压力P1不变，通过进水孔601的流量增加时，则压差增大，使低压腔压力P2降低，阀芯5右端压力也随之降低，阀芯5在压力弹簧4的作用下右移从而增大开口，减弱节流效果，使低压腔压力P2上升到设定压力。反之，若通过进水孔601的流量减小，则会出现相反的过程。因此该恒流阀因进水孔601内端开口量能随低压腔压力P2的升降而自动关小或增大，从而保证了低压腔压力P2压力恒定。同时由于出水孔602的出水压力P3为0MPa，流经出水孔602的流量取决其截面积和低压腔压力，因此根据每口井每天需注入的水量大小确定出水孔602的直径大小后，不管进水压力及流量如何变化，每天注入井中的水量是不变的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种油田注水恒流阀，包括阀体和设在阀体内的阀芯，其特征是：所述阀体为空心轴状，在阀体两端分别连接有左、右堵头，所述阀芯的两端与阀体的中心孔滑动间隙配合，阀芯的中部与阀体的中心孔之间形成一个环形低压腔，在阀体内位于阀芯左端与左堵头之间设有压力弹簧，在阀体上沿径向设有分别与低压腔连通的进水孔和出水孔；所述低压腔达到设定压力时，所述阀芯处于平衡状态并将进水孔内端部分封堵，用于将进水孔进入的高压水减压后导入所述低压腔；在阀芯上靠近右堵头一端设有导流通道，用于将进入低压腔内的水流导入阀体内的阀芯与右堵头之间，从而推动阀芯滑动以调节对进水孔内端的封堵面积，使低压腔压力保持恒定。

2.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：所述导流通道是由设在阀芯上的径向孔和轴向孔连接而成，所述径向孔与所述低压腔连通。

3.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：在右堵头内端设有容纳槽，用于容纳通过导流通道流入的水流。

4.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：所述左、右堵头与阀体分别通过螺纹连接，在左、右堵头与阀体之间分别设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：在阀体上对应压力弹簧处沿径向设有泄流孔，泄流孔与出水孔通过设在阀体外缘的环形凹槽连通，用于排出渗入到阀芯与左堵头之间的水流。

6.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：在阀体外面密封套设有进水套，在进水套上设有进水通道和排水孔，所述进水通道内端与进水孔对应连通，排水孔与出水孔对应连通，以便于进水和排水。

7.根据权利要求1所述的一种油田注水恒流阀，其特征是：在进水套左端密封套设有连接螺套，在连接螺套内设有连接螺纹，在进水套上套设有螺母，螺母卡在进水套外缘的台阶上并与连接螺套螺纹连接，用于固定连接螺套。