一種新型水平井自動控水閥制造技術

本發明專利技術公開了一種新型水平井自動控水閥，它包括閥體(1)和閥芯(2)、閥蓋(3)、密封圈(4)、彈簧(5)五個部分，閥體(1)與閥芯(2)通過間隙配合，閥芯(2)可在閥體(1)內上下運動。本發明專利技術利用不同流體離心力的不同，使閥芯上下運動，從而改變閥門的開度。其有益效果是：對于已見水的水平井，該自動控水閥能夠減緩水的突破速度，延長水平井生產壽命，有利于提高水平井控制儲層的采收率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于油田采油
，具體涉及一種新型水平井自動控水閥。
技術介紹
目前底水油藏水平井已大量應用，由于油氣藏的非均質性、趾跟效應等影響，使得產液剖面不均衡而導致油氣藏過早見水，最終縮短油氣井壽命并嚴重影響油氣田采收率。20世紀90年代出現的流量控制裝置(InflowControlDevice,ICD)和井下流量控制閥(InflowControlValve,ICV)為更好地解決井下流量控制，實現均衡排液提供了一種新的途徑。但ICD屬于一種被動控制裝置，其尺寸在完井之前或在完井時就設定好了，一旦投入生產，就不能再進行調節。因此ICD設計和安裝之前，必須徹底掌握油藏的情況，例如滲透率分布、相(油氣水)飽和度分布等。如果這些信息不準確，ICD可能不會取得預期效果。ICV與其他井下流量控制裝置相比，更適合于處理生產過程中由于油藏性質的不確定性所帶來的影響，具有更加靈活的開發方式，在低滲地層中的適應性好，酸化/結垢處理能力強，控水效果好，能夠實現非均質油藏或多分支井的最優生產。但ICV在長期使用的可靠性以及控制范圍上相對于ICD差。因此，設計一種能主動識別流體性質，并根據流體性質控制其開口大小的閥十分必要，這將加強底水油藏控水增油效果，大大提高水平井采收率和油田整體開發效益。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種可均衡產液剖面、延遲氣/水突破、消除趾跟效應、消除環空流影響、延長油氣井生產壽命、適用于非均質性強的邊/底水油氣藏的水平井自動控水閥。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：水平井自動控水閥，其特征在于：它包括閥體(1)和閥芯(2)、閥蓋(3)、密封圈(4)、彈簧(5)五個部分。閥體(1)上設有閥體偏心孔道(101)用于流體流入，出液孔(102)用于液體流入，定位條(103)用于防止閥芯(2)發生轉動，上螺紋(104)用于連接閥蓋(3)，下螺紋(105)用于連接中心管。閥芯(2)上設有閥芯偏心孔道(201)用于流體流入并產生旋流效果，出液口(202)用于流體流出并產生向上推力，定位槽(203)用于防止閥芯(2)發生轉動，密封槽(204)用于放置密封圈，取壓孔(205)用于獲取流體壓力并對閥芯(2)產生向下推力。閥蓋(3)下部設有閥蓋螺紋(301)，用于與閥體連接。彈簧(5)用于保證閥芯(2)處于工作位置。閥體(1)與閥芯(2)通過間隙配合，閥芯(2)可在閥體(1)內上下運動。所述的閥體偏心孔道(101)與閥芯偏心孔道(201)在工作之前處于正對位置，并且孔道數量大于或等于1。所述的閥體偏心孔道(101)與閥芯偏心孔道(201)的截面形狀可以為圓形或者矩形。所述的閥芯(2)的出液口(202)為錐形流道，液流靠離心力在出液口(202)處形成向上推力。所述的取壓孔(205)位于閥芯(2)頂部的正中心位置，大小根據實際情況確定，也可以不設置取壓孔。所述的閥芯(2)依靠液流旋轉產生的離心力和液流中心的低壓及彈簧彈力的共同作用下，做上下運動。所述的彈簧(4)的彈力和閥芯的行程可根據閥蓋的旋入程度進行調節。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖圖2為本專利技術閥體的結構示意圖圖3為本專利技術閥芯的結構示意圖圖4為本專利技術閥蓋的結構示意圖圖中，1-閥體，2-閥芯，3-閥蓋，4-密封圈，5-彈簧，101-閥體偏心孔道，102-出液孔，103-定位條，104-上螺紋，105-下螺紋，201-閥芯偏心孔道，202-出液口，203-定位槽，204-密封槽，205-取壓孔，301-閥蓋螺紋。具體實施方式如圖1所示，水平井自動控水閥，它包括閥體(1)和閥芯(2)、閥蓋(3)、密封圈(4)、彈簧(5)五個部分。閥體(1)與閥芯(2)采用間隙配合，使得閥芯(2)能在閥體中上下移動。閥體(1)的定位條(103)與閥芯(2)的定位槽(203)配合，防止閥體(1)與閥芯(2)產生相對轉動。閥芯(2)的密封槽(204)中放置有密封圈(4)，防止閥體(1)與閥芯(2)間孔隙中的流體躥流至閥芯(2)頂部。彈簧(5)位于閥芯頂部，起定位作用，使閥芯(2)在純油流動或流量較小的情況下不至于被頂起減小閥門開度。如圖3所示，閥芯(2)上設置的閥芯偏心孔道(201)使得流入的液體在閥芯(2)中快速旋轉，離心力作用在錐形的出液口(202)時會對閥芯產生一個向上的作用力；同時當液體快速旋轉時，旋流中心壓力較低，低壓通過取壓孔(205)傳遞到閥芯頂部。本專利技術的工作過程如下：儲層流體經閥體偏心孔道(101)流入，此時閥體偏心孔道(101)與閥芯偏心孔道(201)正對，若流入流體為粘度較高的油，在一定的流入壓差下，油的粘度較高，流速較緩，且油的密度較低，作用在錐形面上的離心力較小，由于旋流速度較低取壓孔(205)處的壓力不會太低，在彈簧和重力的共同作用下，閥芯位置保持不變，此時自動控水閥不工作；若流入流體為粘度較低的水，在一定壓差下，水的粘度低，流速快，且水的密度較高，作用在錐形面上的離心力較大，同時旋流使得取壓孔(205)處的壓力更低，閥芯(2)受到向上的作用力大于向下的作用力，閥芯(2)上移，自動控水閥開度減小，從而實現控水的效果。在同種流體的情況下，流速不同也會造成閥門開度不同，因此在底水突破之前，該自動控水閥同樣可作為ICD使用。以上所述僅僅是對本專利技術的優選實施方式進行描述，并非對本專利技術的范圍進行限定，在不脫離本專利技術設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本專利技術的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本專利技術權利要求書確定的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型水平井自動控水閥，其特征在于：它包括閥體(1)和閥芯(2)、閥蓋(3)、密封圈(4)、彈簧(5)五個部分；閥體(1)上設有閥體偏心孔道(101)用于流體流入，出液孔(102)用于液體流入，定位條(103)用于防止閥芯(2)發生轉動，上螺紋(104)用于連接閥蓋(3)，下螺紋(105)用于連接中心管；閥芯(2)上設有閥芯偏心孔道(201)用于流體流入并產生旋流效果，出液口(202)用于流體流出并產生向上推力，定位槽(203)用于防止閥芯(2)發生轉動，密封槽(204)用于放置密封圈，取壓孔(205)用于獲取流體壓力并對閥芯(2)產生向下推力；閥蓋(3)下部設有閥蓋螺紋(301)，用于與閥體連接；彈簧(5)用于保證閥芯(2)處于工作位置。閥體(1)與閥芯(2)通過間隙配合，閥芯(2)可在閥體(1)內上下運動。

【技術特征摘要】
1.一種新型水平井自動控水閥，其特征在于：它包括閥體(1)和閥芯(2)、閥蓋(3)、密
封圈(4)、彈簧(5)五個部分；閥體(1)上設有閥體偏心孔道(101)用于流體流入，出液
孔(102)用于液體流入，定位條(103)用于防止閥芯(2)發生轉動，上螺紋(104)用于
連接閥蓋(3)，下螺紋(105)用于連接中心管；閥芯(2)上設有閥芯偏心孔道(201)用于
流體流入并產生旋流效果，出液口(202)用于流體流出并產生向上推力，定位槽(203)用
于防止閥芯(2)發生轉動，密封槽(204)用于放置密封圈，取壓孔(205)用于獲取流體壓
力并對閥芯(2)產生向下推力；閥蓋(3)下部設有閥蓋螺紋(301)，用于與閥體連接；彈
簧(5)用于保證閥芯(2)處于工作位置。閥體(1)與閥芯(2)通過間隙配合，閥芯(2)
可在閥體(1)內上下運動。
2.根據權利要求1所述的新型水平井自動控水閥，其特征在于：所述的閥體偏心孔道(101)
與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李海濤，張建豐，羅紅文，王科，劉子民，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：四川;51