配注閥及使用該配注閥的抽油管柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配注閥及使用該配注閥的抽油管柱。閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。節(jié)流件將通過(guò)控制注汽孔段的口部開度來(lái)適應(yīng)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隨之相應(yīng)的開度，從而在注汽過(guò)程中通過(guò)該配注閥起到調(diào)節(jié)蒸汽流量的作用，保證注汽工藝穩(wěn)定可靠的實(shí)施，并使得該配注閥能夠適應(yīng)不同蒸汽流量要求的抽油管柱上。
【專利說(shuō)明】配注閥及使用該配注閥的抽油管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種配注閥和使用該配注閥的抽油管柱。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，稠油水平井在開采過(guò)程中通常采用注蒸汽開采的工藝技術(shù)，以提高產(chǎn)能和采收率，但因稠油水平井的水平段油層較長(zhǎng)，如采用常規(guī)注汽工藝的話，受注汽管柱中流動(dòng)阻力和儲(chǔ)層內(nèi)滲透率的不均勻性影響，注汽管柱內(nèi)注入儲(chǔ)層中的蒸汽在儲(chǔ)層中各處是不均勻的，從而會(huì)造成儲(chǔ)層內(nèi)過(guò)早其竄或錐進(jìn)的問題，使得開采過(guò)程中的驅(qū)掃面積減少，熱能利用率下降，降低稠油水平井的采收率，而為了改善稠油水平井的水平段吸汽剖面，提高蒸汽熱能的利用率，現(xiàn)有技術(shù)中通常在稠油水平井的水平段采用均勻注汽工藝，以改善稠油水平井的水平段蒸汽分布均勻性。
[0003]配注閥是稠油水平井均勻注汽工藝的重要組成組成部分，在注汽時(shí)通過(guò)多個(gè)配注閥的共同作用來(lái)調(diào)節(jié)稠油水平井的水平段的吸汽剖面，現(xiàn)有的配注閥如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201120180070.1公開了一種注汽閥(圖1)，該注汽閥包括中心管及其外側(cè)套裝的外接管，外接管和中心管之間形成環(huán)形流道，外接管的一端與中心管固連、另一端的內(nèi)壁上間隔設(shè)有與環(huán)形流道相通的導(dǎo)流槽，并在中心管的側(cè)壁上開設(shè)有與環(huán)形流道相通的配注孔，在使用時(shí)，將注汽閥連接在抽油管柱上，并下入稠油水平井的水平段中，向抽油管柱中注入蒸汽后，蒸汽由中心管內(nèi)部經(jīng)配注孔進(jìn)入環(huán)形流道，隨后通過(guò)外接管內(nèi)壁上的導(dǎo)流槽流至油井的井壁處，使稠油水平井的水平段吸汽剖面均勻。但因配注孔的孔徑是固定的，而且中心管是固定在外接管內(nèi)的，所以該注汽閥不能適用于蒸汽流量需求不同的抽油管柱上，以致注汽閥的通用性較差。同時(shí)，處于外接管內(nèi)壁上的導(dǎo)流槽開度較小，在使用過(guò)程中容易在稠油水平井的水平段中被堵塞，以致注汽閥出現(xiàn)通氣不暢的問題，使得稠油水平井的水平段仍然存在吸氣剖面分布不均的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種可調(diào)節(jié)蒸汽流量的配注閥，同時(shí)還提供了一種使用該配注閥的抽油管柱。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型中配注閥的技術(shù)方案如下:
[0006]配注閥，包括閥體，閥體內(nèi)設(shè)有前后延伸的閥腔，閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。
[0007]節(jié)流件為通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆連接在注汽孔段的前端孔口上的節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的內(nèi)孔連通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。
[0008]固定結(jié)構(gòu)包括注汽孔段的前端孔口上凸設(shè)的環(huán)形的注汽嘴和螺紋連接在注汽嘴上的壓帽，壓帽具有螺紋連接在注汽嘴外側(cè)的套管段和用于將節(jié)流環(huán)壓緊在注汽嘴的前端環(huán)端面上的環(huán)形的壓環(huán)段，壓環(huán)段的內(nèi)壁面齊平于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面或處于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面外側(cè)。
[0009]注汽流道為沿閥腔徑向延伸的側(cè)穿孔，側(cè)穿孔的外端孔口處于閥體的外周面上，側(cè)穿孔的內(nèi)端孔口處于注汽孔段的孔壁面上。
[0010]閥體還包括可拆連接在中隔體前后側(cè)的前接頭和后接頭，所述前孔段處于前接頭中，后孔段處于后接頭中。
[0011]本實(shí)用新型中抽油管柱的技術(shù)方案如下:
[0012]抽油管柱，包括汽管及其上串接的配注閥，配注閥的閥體內(nèi)設(shè)有前后延伸的閥腔，閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。
[0013]節(jié)流件為通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆連接在注汽孔段的前端孔口上的節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的內(nèi)孔連通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。
[0014]固定結(jié)構(gòu)包括注汽孔段的前端孔口上凸設(shè)的環(huán)形的注汽嘴和螺紋連接在注汽嘴上的壓帽，壓帽具有螺紋連接在注汽嘴外側(cè)的套管段和用于將節(jié)流環(huán)壓緊在注汽嘴的前端環(huán)端面上的環(huán)形的壓環(huán)段，壓環(huán)段的內(nèi)壁面齊平于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面或處于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面外側(cè)。
[0015]注汽流道為沿閥腔徑向延伸的側(cè)穿孔，側(cè)穿孔的外端孔口處于閥體的外周面上，側(cè)穿孔的內(nèi)端孔口處于注汽孔段的孔壁面上。
[0016]閥體還包括可拆連接在中隔體前后側(cè)的前接頭和后接頭，所述前孔段處于前接頭中，后孔段處于后接頭中。
[0017]本實(shí)用新型中閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。在使用時(shí)，當(dāng)蒸汽從前孔段進(jìn)入該閥體內(nèi)的閥腔后，一部分蒸汽將通過(guò)過(guò)流通道流入后孔段，以流向下一個(gè)配注閥；其余部分的蒸汽會(huì)通過(guò)節(jié)流件而流入注汽孔段，在此過(guò)程中，節(jié)流件將通過(guò)控制注汽孔段的口部開度來(lái)適應(yīng)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隨之相應(yīng)的開度，從而在注汽過(guò)程中通過(guò)該配注閥起到調(diào)節(jié)蒸汽流量的作用，保證注汽工藝穩(wěn)定可靠的實(shí)施，并使得該配注閥能夠適應(yīng)不同蒸汽流量要求的抽油管柱上，提高了配注閥的通用性。
[0018]進(jìn)一步的，節(jié)流件為通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆連接在注汽孔段的前端孔口上的節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的內(nèi)孔連通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口，在使用時(shí)，根據(jù)不同的節(jié)流要求，可選用不同孔徑的節(jié)流環(huán)，然后將選好的節(jié)流環(huán)再可拆連接在注汽孔段的前端孔口上，利用不同節(jié)流環(huán)的不同內(nèi)孔孔徑來(lái)控制蒸汽從前孔段流入注汽孔段的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)注汽工藝中蒸汽流量進(jìn)行控制，同時(shí)在節(jié)流件損壞時(shí)也更加容易進(jìn)行更換。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的抽油管柱的實(shí)施例在使用狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中配注閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2的A-A向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型中抽油管柱的實(shí)施例:如圖1至圖3所示，該抽油管柱包括從前向后依次串接的隔熱油管8、抽油泵9、伸縮管10、隔熱封隔器11、第一配注閥121、第一單向閥131、第二配注閥122、第三配注閥123、第四配注閥124、第二單向閥132、第五配注閥125、第六配注閥126和導(dǎo)錐14，其中隔熱油管8、抽油泵9、伸縮管10、隔熱封隔器11、單向閥和導(dǎo)錐14的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，第一配注閥121、第一單向閥131、第二配注閥122、第三配注閥123、第四配注閥124、第二單向閥132、第五配注閥125、第六配注閥126和導(dǎo)錐14從前向后依次串接在汽管上，第一配注閥121、第二配注閥122、第三配注閥123、第四配注閥124、第五配注閥125和第六配注閥126結(jié)構(gòu)相同。配注閥包括前接頭1、中隔體5和后接頭6依次螺紋連接而成的閥體，閥體內(nèi)設(shè)有前后延伸的閥腔，中隔體5將閥腔分隔為處于前接頭I內(nèi)的前孔段和處于后接頭6內(nèi)的后孔段，中隔體5的中間部位開設(shè)有前側(cè)開口、后側(cè)封閉的注汽孔段53以及對(duì)稱設(shè)置在注汽孔段53左右兩側(cè)的過(guò)流通道52，過(guò)流通道52為貫穿中隔體5的前后端面而連通前孔段和后孔段的橋式通孔，注汽孔段53是連通前孔段的中心盲孔，注汽孔段53的孔壁上于靠后的位置處開設(shè)有貫穿閥體內(nèi)外的注汽流道51，該注汽流道51是沿閥腔徑向延伸的側(cè)穿孔，側(cè)穿孔有兩個(gè)并對(duì)稱設(shè)置在注汽孔段53的上下兩側(cè)，兩側(cè)穿孔的內(nèi)端孔口處于注汽孔段53的孔壁上、外端孔口處于閥體的外周面上。注汽孔段53的前端孔口上通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆固定有節(jié)流環(huán)3，固定結(jié)構(gòu)包括注汽孔段53的前端孔口上凸設(shè)的環(huán)形的注汽嘴和螺紋連接在注汽嘴的嘴口上的壓帽2，注汽嘴的嘴口上設(shè)有供節(jié)流環(huán)3嵌裝的擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，擴(kuò)口結(jié)構(gòu)為注汽嘴的嘴口處的前大口小的臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)，臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)的大孔段可供導(dǎo)流環(huán)同軸嵌入，導(dǎo)流環(huán)的下環(huán)端面被臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)的朝上的環(huán)形臺(tái)階面擋止，導(dǎo)流環(huán)的外周面被臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)的大端的內(nèi)壁面約束，導(dǎo)流環(huán)的內(nèi)壁面處于臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)的小孔段的孔壁面內(nèi)側(cè)；壓帽2由螺紋連接在注汽嘴的外周面上的套管段和擋壓在導(dǎo)流環(huán)前側(cè)的壓環(huán)段，壓環(huán)段將導(dǎo)流環(huán)壓緊固定在注汽嘴的嘴口中，且壓環(huán)段的內(nèi)壁面處于導(dǎo)流環(huán)的內(nèi)壁面外側(cè)，壓環(huán)段的內(nèi)壁面和臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)的小孔段的孔壁面齊平，即壓環(huán)段的孔徑比導(dǎo)流環(huán)的孔徑稍大、并與臺(tái)階孔的小孔段的孔徑相同，從而使得壓環(huán)段在不影響導(dǎo)流環(huán)本身的導(dǎo)流性能的情況下，可將導(dǎo)流環(huán)壓緊固定在注汽嘴的嘴口上，而在壓帽2壓緊固定導(dǎo)流環(huán)的過(guò)程中，臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)對(duì)導(dǎo)流環(huán)起到了預(yù)定位的作用，保證導(dǎo)流環(huán)可靠和精準(zhǔn)的被可拆連接在注汽嘴上。
[0023]前接頭I的外周面是上細(xì)下粗的臺(tái)階狀的外圓柱面、內(nèi)壁面為上窄下寬的臺(tái)階狀的內(nèi)圓柱面，并在前接頭I內(nèi)于小孔段的孔壁面和大孔段后端的孔壁面上分別設(shè)有內(nèi)螺紋。后接頭6的外周面是上粗下細(xì)的臺(tái)階狀的外圓柱面、內(nèi)壁面為上寬下窄的臺(tái)階狀的內(nèi)圓柱面，并在后接頭6內(nèi)于大孔段前端的孔壁面上設(shè)有內(nèi)螺紋，在后接頭6外周面上于后端設(shè)有外螺紋。在進(jìn)行配注閥的串接時(shí)，后接頭6的后端可旋入前接頭I內(nèi)，以使前后相鄰的兩個(gè)配注閥連通在一起。
[0024]中隔體5為前后延伸的圓柱體，中隔體5的前后兩端的外周面上分別設(shè)有螺紋連接在如接頭I的后端和后接頭6的如端中的外螺紋，并在中隔體5的外周上于如接頭I和后接頭6之間的位置處凸設(shè)有環(huán)形的定位凸肩，在定位凸肩的前、后環(huán)端面上分別限位裝配有擋止在如接頭I之后和后接頭6之間的O型塾圈4,以通過(guò)O型塾圈4在如接頭1、中隔體5和后接頭6的接縫部位起到密封作用。
[0025]本實(shí)施例中中隔體5通過(guò)過(guò)流通道52連通前、后孔段，注汽孔段53通過(guò)注汽流道51連通外界空間，以在中隔體5上形成橋式三通結(jié)構(gòu)。注汽孔段53前端孔口上的導(dǎo)流環(huán)大小可以更換，利用注汽孔段53上的導(dǎo)流環(huán)的小孔節(jié)流，調(diào)節(jié)蒸汽流量。
[0026]在進(jìn)行配注閥的組裝時(shí)，先把O型墊圈4安裝在中隔體5的前后兩端，然后將中隔體5與后接頭6通過(guò)螺紋連接，再將導(dǎo)流環(huán)安裝在中隔體5上的注汽孔段53前端孔口上，用壓帽2通過(guò)螺紋與注汽嘴連接，將導(dǎo)流環(huán)壓緊在注汽嘴的嘴口上，最后將裝有O型膠圈的中隔體5螺紋連接在前接頭I上。
[0027]在使用該抽油管柱時(shí)，根據(jù)油井底層壓力、滲透率等資料，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行配有發(fā)的位置、數(shù)量和泄流面積的設(shè)計(jì)。注汽時(shí)，蒸汽一部分通過(guò)配注閥的注汽流道51進(jìn)入底層，其余蒸汽通過(guò)過(guò)流通道52進(jìn)入下級(jí)配注閥進(jìn)行再分配，以使整個(gè)抽油管柱的水平段達(dá)到均衡注汽的目的，以解決籠統(tǒng)注汽方式造成的水平井段局部突進(jìn)、動(dòng)用不均勻的問題，提高蒸汽吞吐井的熱能利用率，改善稠油油藏蒸汽吞吐開采效果。
[0028]在上述實(shí)施例中，節(jié)流件是節(jié)流環(huán)，并通過(guò)壓帽將節(jié)流環(huán)可拆連接在中隔體上，在其他實(shí)施例中，節(jié)流環(huán)也可以直接通過(guò)擋圈、螺紋連接、法蘭連接等結(jié)構(gòu)可拆連接在中隔體上。另外，節(jié)流環(huán)也可以用節(jié)流桿、節(jié)流塊等其他形狀的元件替換，只需對(duì)注汽孔段前端的孔口進(jìn)行部分阻擋即可，尤其是節(jié)流件采用活動(dòng)裝配在中隔體上的閥門、閘門類元件時(shí)，節(jié)流件的節(jié)流調(diào)節(jié)作用可得到進(jìn)一步的體現(xiàn)。
[0029]在上述實(shí)施例中，過(guò)流通道是中隔體上開設(shè)的橋式通孔，在其他實(shí)施例中，該過(guò)流通道也可以中隔體上開設(shè)的通槽，對(duì)應(yīng)的前、后接頭可對(duì)接在一起，中隔體被封裝在前、后接頭對(duì)接后的中空管體中，通槽的槽壁面和中空管體的內(nèi)壁面將圍成所述過(guò)流通道。
[0030]本實(shí)用新型中配注閥的實(shí)施例:本實(shí)施例中配注閥的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中配注閥的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.配注閥，包括閥體，閥體內(nèi)設(shè)有前后延伸的閥腔，其特征在于，閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配注閥，其特征在于，節(jié)流件為通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆連接在注汽孔段的前端孔口上的節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的內(nèi)孔連通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔□。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配注閥，其特征在于，固定結(jié)構(gòu)包括注汽孔段的前端孔口上凸設(shè)的環(huán)形的注汽嘴和螺紋連接在注汽嘴上的壓帽，壓帽具有螺紋連接在注汽嘴外側(cè)的套管段和用于將節(jié)流環(huán)壓緊在注汽嘴的前端環(huán)端面上的環(huán)形的壓環(huán)段，壓環(huán)段的內(nèi)壁面齊平于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面或處于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的配注閥，其特征在于，注汽流道為沿閥腔徑向延伸的側(cè)穿孔，側(cè)穿孔的外端孔口處于閥體的外周面上，側(cè)穿孔的內(nèi)端孔口處于注汽孔段的孔壁面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的配注閥，其特征在于，閥體還包括可拆連接在中隔體前后側(cè)的前接頭和后接頭，所述前孔段處于前接頭中，后孔段處于后接頭中。
6.抽油管柱，包括汽管及其上串接的配注閥，配注閥的閥體內(nèi)設(shè)有前后延伸的閥腔，其特征在于，閥體具有處于閥腔內(nèi)并將閥腔分隔為前、后孔段的中隔體，中隔體上開設(shè)有連通前、后孔段的過(guò)流通道以及前段開口、后端封閉的注汽孔段，注汽孔段和過(guò)流通道間隔設(shè)置，注汽孔段的孔壁上開設(shè)有用于連通閥體外空間的注汽流道，注汽孔段的前端孔口與前孔段連通并裝配有用于控制前端孔口開度的節(jié)流件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油管柱，其特征在于，節(jié)流件為通過(guò)固定結(jié)構(gòu)可拆連接在注汽孔段的前端孔口上的節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的內(nèi)孔連通注汽孔段的前端孔口和前孔段的后端孔口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抽油管柱，其特征在于，固定結(jié)構(gòu)包括注汽孔段的前端孔口上凸設(shè)的環(huán)形的注汽嘴和螺紋連接在注汽嘴上的壓帽，壓帽具有螺紋連接在注汽嘴外側(cè)的套管段和用于將節(jié)流環(huán)壓緊在注汽嘴的前端環(huán)端面上的環(huán)形的壓環(huán)段，壓環(huán)段的內(nèi)壁面齊平于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面或處于節(jié)流環(huán)的內(nèi)壁面外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的抽油管柱，其特征在于，注汽流道為沿閥腔徑向延伸的側(cè)穿孔，側(cè)穿孔的外端孔口處于閥體的外周面上，側(cè)穿孔的內(nèi)端孔口處于注汽孔段的孔壁面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的抽油管柱，其特征在于，閥體還包括可拆連接在中隔體前后側(cè)的前接頭和后接頭，所述前孔段處于前接頭中，后孔段處于后接頭中。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK204024590SQ201420487065
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】余鐵靜, 楊玉山, 郭書強(qiáng), 吳荷香, 劉若虛, 查旋 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院