一种金属密封式可调配汽阀的制作方法

一种金属密封式可调配汽阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种金属密封式可调配汽阀，其圆筒形主体的内壁包括圆锥形内壁面；在圆筒形主体的内部塞设有注汽塞，注汽塞与圆锥形内壁面密封接触，注汽塞为两端开口的中空结构，其外壁包括与圆锥形内壁面密封配合的圆锥形外壁面；在圆锥形内壁面和外壁面之间形成环形注汽空间；在圆筒形主体的外部同轴密封套设有护套，圆筒形主体与护套之间具有环形空间；注汽塞的侧壁上设有第一透孔；圆筒形主体的侧壁上设有第二透孔，第二透孔的轴线沿圆筒形主体的内壁向外壁方向向下倾斜；护套的侧壁上设有第三透孔；环形空间内滑动设有阀块，阀块下端与护套之间设有压缩弹簧。本实用新型可防止汽体冲蚀及结垢；降低投捞作业难度，提高投捞成功率。
【专利说明】一种金属密封式可调配汽阀

【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种稠油生产分层蒸汽驱工艺中用的配汽阀，尤其涉及一种金属密封式可调配汽阀。

【背景技术】
[0002]随着辽河油田稠油油藏蒸汽吞吐周期的逐渐增加，蒸汽吞吐效果逐渐变差，转换开发方式的要求越来越突出。对于辽河油田多层稠油油藏，分层蒸汽驱工艺技术的大规模应用，为区块的原油上产提供了保证，但通过先导试验表明，分层汽驱工艺技术还有待完善，特别是配套投捞技术亟待完善提高，并且需要尽快开展多种分层汽驱工艺方式的研究，以提高I1、111类稠油油藏的蒸汽驱开采效果。2009年我们首先从理论上进行了系统化的深入研究和探讨，并且通过不同方式的分层汽驱的研究，对随时调整各层配汽量提供可靠的技术支持。开展了同心式分层汽驱工艺技术、分层汽驱注汽管柱设计与计算完善、多层(三层以上)偏心式分层汽驱配套投捞技术的完善与应用等几方面的研究。通过对同心式和偏心式分层汽驱工艺技术的研究与完善，使得分层汽驱工艺技术具有了国际领先水平，并形成了偏心式(同心式)分层汽驱工艺管柱及相关配套投捞技术，该分层汽驱管柱耐温350°C，耐压差17Mpa，可实现2-3层偏心(同心)分层汽驱。
[0003]然而，同心式技术因为内管的内径为36mm，目前没有相应外径的测试仪器下入井内，进行测试吸汽剖面。偏心式技术因为配汽阀中心线与注汽管柱的中心线不重合，导致专用工具有时不能捕捉到配汽阀，造成投捞失败率高。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种金属密封式可调配汽阀，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种金属密封式可调配汽阀，可增大管柱的内通径，密封可靠，确保蒸汽全部进入油层。
[0006]本实用新型的另一目的在于提供一种金属密封式可调配汽阀，防止汽体冲蚀及结垢；可降低投捞作业难度，提高投捞成功率。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的，一种金属密封式可调配汽阀，配汽阀包括一圆筒形主体，该圆筒形主体的两端均开口，圆筒形主体的内壁包括上端大、下端小的圆锥形内壁面；在圆筒形主体的内部塞设有一注汽塞，注汽塞与所述圆锥形内壁面密封接触，所述注汽塞为两端开口的中空结构，注汽塞的外壁包括与所述圆锥形内壁面密封配合的圆锥形外壁面；在所述圆锥形内壁面和圆锥形外壁面之间形成有上下端均封闭的环形注汽空间；在圆筒形主体的外部同轴密封套设有一护套，圆筒形主体与护套之间具有环形空间；注汽塞的侧壁上设有与环形注汽空间连通的第一透孔；圆筒形主体的侧壁上设有与环形注汽空间及环形空间均连通的第二透孔，所述第二透孔的轴线沿圆筒形主体的内壁向外壁方向向下倾斜，位于第二透孔处的圆筒形主体的外壁面与第二透孔的轴线垂直，从而形成一斜面；护套的侧壁上设有与环形空间连通的第三透孔；环形空间内滑动设有能封闭第二透孔和第三透孔的阀块，阀块下端与护套之间设有压缩弹簧。
[0008]在本实用新型的一较佳实施方式中，圆筒形主体的圆锥形内壁面上分别设有第一和第二环形凸起；所述第一和第二环形凸起与注汽塞的圆锥形外壁面密封接触；在第一和第二环形凸起之间的圆锥形外壁面与圆锥形内壁面上分别设有第一和第二环形凹槽，所述第一、第二环形凹槽及第一、第二环形凸起形成所述环形注汽空间。
[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，阀块的上端为楔形，第二透孔的轴线与阀块上端楔形的斜面垂直。
[0010]在本实用新型的一较佳实施方式中，注汽塞的圆锥形外壁面采用硬质合金堆焊，所述注汽塞侧壁上位于圆锥形外壁面的下部，周向均匀设有多个轴向延伸的贯通槽。
[0011]在本实用新型的一较佳实施方式中，第一、第二和第三透孔的孔壁喷涂有硬质合金。
[0012]在本实用新型的一较佳实施方式中，圆筒形主体的下端通过接箍螺纹连接有油管短接。
[0013]由上所述，该金属密封式可调配汽阀可以通过改变注汽塞上第一透孔的孔径，随时调整各层配汽量，只需将注汽塞打捞上后更换不同孔径的注汽塞即可，操作简单。该配汽阀中心线与注汽管柱中心线重合，通过扶正器的作用能把专用工具的中心线与注汽管柱和配汽阀的中心线重合起来，能实现投捞成功率100%;同时可增大管柱的内通径，利于测试、投捞等。另外，注汽塞的圆锥形外壁面采用硬质合金堆焊，各个透孔的孔壁喷涂有硬质合金，可以防止汽体的冲蚀及结垢；采用阀块可以封闭注汽通道，防止井内砂子、稠油等反吐进入注汽管柱内，对注汽塞的投捞作业造成不利影响。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0015]图1:为本实用新型配汽阀的结构示意图。
[0016]图2:为本实用新型中注汽塞的结构示意图。

【具体实施方式】
[0017]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】

【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0018]如图1所示，本实用新型提供一种金属密封式可调配汽阀100，包括一圆筒形主体1，该圆筒形主体I的两端均开口，具有轴向贯通的内腔；圆筒形主体的内壁包括上端大、下端小的圆锥形内壁面11，在圆锥形内壁面11上部的内壁上设有内螺纹12，方便与其它工具连接；在圆筒形主体I的内部塞设有一注汽塞2，该注汽塞2可通过投捞工具与圆筒形主体I进行分离；注汽塞2与圆锥形内壁面11之间密封接触；如图2所示，注汽塞2为两端开口的中空结构，注汽塞2的外壁包括与圆锥形内壁面11密封配合的圆锥形外壁面21 ;在圆锥形内壁面11和圆锥形外壁面21之间形成有上下端均封闭的环形注汽空间3 ;在圆筒形主体I的外部同轴且密封套设有护套4，护套4可以采用螺纹与圆筒形主体I连接，护套4的上端和下端均与圆筒形主体I密封，从而在圆筒形主体I与护套4之间形成环形空间5 ;注汽塞2的侧壁上设有与环形注汽空间3连通的第一透孔22 ;圆筒形主体I的侧壁上设有与环形注汽空间3及环形空间5均连通的第二透孔13，第二透孔13的轴线沿圆筒形主体I的内壁向外壁方向向下倾斜，位于第二透孔13处的圆筒形主体的外壁面与第二透孔13的轴线垂直，从而形成一斜面14 ;护套4的侧壁上设有与环形空间5连通的第三透孔41 ;该第一、第二和第三透孔均在圆周方向上均匀分布有多个。环形空间5内滑动设有能封闭第二透孔13和第三透孔41的阀块6，阀块6下端与护套4之间设有压缩弹簧7 ;压缩弹簧7将阀块6顶到最上端位置时，阀块6将第二和第三透孔封闭。
[0019]在注汽过程中，蒸汽进入该配汽阀100的注汽塞2内，经过第一透孔22、环形注汽空间3和第二透孔13来到阀块6处，初始状态时阀块6将第二透孔13封闭，由于第二透孔13的轴线向下倾斜，阀块6受到蒸汽的压力经过受力分解，形成轴向上的分力将压缩弹簧7压缩，阀块6向下移动，打开第二和第三透孔，蒸汽顺利注入井内。当蒸汽停注时，阀块6所受的轴向上的力消失，压缩弹簧7将推动阀块6归位，封闭注汽孔道，防止井内砂子、稠油等反吐进入注汽管柱内，对注汽塞的投捞作业造成不利影响；并且能够防止由于地层压力高将注汽塞2反吐出去。当需要调节注汽量的时候，通过投捞器将注汽塞从井内捞出，更换具有不同第一透孔孔径的注汽塞再投放到井内，从而调节了出汽量。该配汽阀加大了管柱的内通径，有利于测试、投捞等工艺的进行。
[0020]进一步，圆筒形主体I的圆锥形内壁11面上分别设有第一环形凸起a和第二环形凸起b ;第一和第二环形凸起与注汽塞2的圆锥形外壁面21密封接触；在第一和第二环形凸起之间的圆锥形外壁面21与圆锥形内壁面11上分别设有第一环形凹槽c和第二环形凹槽d，第一、第二环形凹槽及第一、第二环形凸起形成环形注汽空间3 ;环形凸起可以起到更好的密封作用。阀块6的上端为楔形，第二透孔13的轴线与阀块6上端的楔形斜面垂直，该斜面与圆筒形主体外壁的斜面14配合将第二透孔13封闭。
[0021]进一步，注汽塞2的圆锥形外壁面21采用硬质合金堆焊，各个透孔的孔壁喷涂有硬质合金；注汽塞2与圆筒形主体的密封属于金属密封，采用硬质合金可以防止汽体的冲蚀及结垢。注汽塞2侧壁上位于圆锥形外壁面21的下部，周向均匀设有多个轴向延伸的贯通槽23，该贯通槽23方便投劳工具进行投劳。
[0022]进一步，圆筒形主体I的下端通过接箍8螺纹连接有油管短接9。
[0023]由上所述，该金属密封式可调配汽阀可以通过改变注汽塞上第一透孔的孔径，随时调整各层配汽量，只需将注汽塞打捞上后更换不同孔径的注汽塞即可，操作简单。该配汽阀中心线与注汽管柱中心线重合，通过扶正器的作用能把专用工具的中心线与注汽管柱和配汽阀的中心线重合起来，能实现投捞成功率100%;同时可增大管柱的内通径，利于测试、投捞等。另外，注汽塞的圆锥形外壁面采用硬质合金堆焊及各个透孔的孔壁喷涂有硬质合金，可以防止汽体的冲蚀及结垢；采用阀块可以封闭注汽通道，防止井内砂子、稠油等反吐进入注汽管柱内，对注汽塞的投捞作业造成不利影响；并且能防止由于地层压力高将注汽塞反吐出去。
[0024]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种金属密封式可调配汽阀，其特征在于:所述配汽阀包括一圆筒形主体，该圆筒形主体的两端均开口，圆筒形主体的内壁包括上端大、下端小的圆锥形内壁面；在圆筒形主体的内部塞设有一注汽塞，注汽塞与所述圆锥形内壁面密封接触，所述注汽塞为两端开口的中空结构，注汽塞的外壁包括与所述圆锥形内壁面密封配合的圆锥形外壁面；在所述圆锥形内壁面和圆锥形外壁面之间形成有上下端均封闭的环形注汽空间；在圆筒形主体的外部同轴密封套设有一护套，圆筒形主体与护套之间具有环形空间；注汽塞的侧壁上设有与环形注汽空间连通的第一透孔；圆筒形主体的侧壁上设有与环形注汽空间及环形空间均连通的第二透孔，所述第二透孔的轴线沿圆筒形主体的内壁向外壁方向向下倾斜，位于第二透孔处的圆筒形主体的外壁面与第二透孔的轴线垂直，从而形成一斜面；护套的侧壁上设有与环形空间连通的第三透孔；环形空间内滑动设有能封闭第二透孔和第三透孔的阀块，阀块下端与护套之间设有压缩弹簧。
2.如权利要求1所述的金属密封式可调配汽阀，其特征在于:所述圆筒形主体的圆锥形内壁面上分别设有第一和第二环形凸起；所述第一和第二环形凸起与注汽塞的圆锥形外壁面密封接触；在第一和第二环形凸起之间的圆锥形外壁面与圆锥形内壁面上分别设有第一和第二环形凹槽，所述第一、第二环形凹槽及第一、第二环形凸起形成所述环形注汽空间。
3.如权利要求2所述的金属密封式可调配汽阀，其特征在于:所述阀块的上端为楔形，第二透孔的轴线与阀块上端楔形的斜面垂直。
4.如权利要求3所述的金属密封式可调配汽阀，其特征在于:所述注汽塞的圆锥形外壁面采用硬质合金堆焊，所述注汽塞侧壁上位于圆锥形外壁面的下部，周向均匀设有多个轴向延伸的贯通槽。
5.如权利要求4所述的金属密封式可调配汽阀，其特征在于:第一、第二和第三透孔的孔壁喷涂有硬质合金。
6.如权利要求5所述的金属密封式可调配汽阀，其特征在于:所述圆筒形主体的下端通过接箍螺纹连接有油管短接。
【文档编号】E21B34/06GK204041004SQ201420419994
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】张晓文, 张洪宝, 刘祖合, 王巍, 王颖, 张月, 刘润广 申请人:中国石油天然气股份有限公司