一種井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯，井下自動(dòng)控水閥包括閥體和閥芯，閥體上開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔，閥芯設(shè)于閥體內(nèi)，閥芯的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道，各流道具有位于閥芯的外周緣并與進(jìn)液孔連通的流道入口、以及位于閥芯的中心并能與出液孔連通的流道出口，各流道包括在流道入口前方分支形成的第一支流道和第二支流道，第一支流道呈螺旋形延伸至流道出口，第二支流道沿閥芯的徑向延伸至流道出口。本發(fā)明專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯能產(chǎn)生自動(dòng)控水的效果。

Downhole automatic water control valve and automatic water control valve core

The invention provides a downhole automatic water control valve and automatic water control valve, the automatic water control valve comprises a valve body and a valve body is provided with a liquid inlet and a liquid outlet hole arranged in the valve body, spool, spool inside is provided with at least one channel, each flow props center is located in the outer periphery of the spool and with the entrance channel, a liquid inlet hole communicated and located in the core and with a liquid outlet hole connected, each channel includes channel formed in the front entrance branch of the first channel and the second channel, the first channel spiral extends to the outlet, second tributaries along the road extends to the outlet valve of the radial. The downhole automatic water control valve and the automatic water control valve core can produce the effect of automatic water control.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種油井控水裝置，尤其是一種井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯。
技術(shù)介紹
水驅(qū)開發(fā)是中國(guó)油田開發(fā)的主要方式，中國(guó)石油注水開發(fā)儲(chǔ)量占已開發(fā)總儲(chǔ)量的82％，水驅(qū)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的80％。但是由于大多數(shù)油田都是非均質(zhì)、多油層砂巖油藏，地層之間壓力以及滲透率分布不均勻。這樣就會(huì)導(dǎo)致采油井個(gè)別層的出水現(xiàn)象。油層出水會(huì)給油田開發(fā)工作帶來嚴(yán)重影響，甚至降低油田最終開采率。如何有效的找水、控水，成為油田開發(fā)亟待解決的一個(gè)難題。為了解決這個(gè)問題，流入控制裝置(InflowControlDevices，簡(jiǎn)稱ICD)被廣泛使用。ICD是一種完井裝置，通過產(chǎn)生附加壓降來限制流動(dòng)，從而調(diào)整井筒中的壓力分布最后實(shí)現(xiàn)流入剖面均勻分布，從而達(dá)到良好的控水效果。但是ICD是一種“被動(dòng)”的控制裝置，其控制參數(shù)需要根據(jù)儲(chǔ)層準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)計(jì)，一旦投入生產(chǎn)后，不能再進(jìn)行調(diào)節(jié)。若儲(chǔ)層條件發(fā)生變化，ICD將起到負(fù)面的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯，其能根據(jù)流體粘度，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控水。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提出一種井下自動(dòng)控水閥，包括：閥體，閥體上開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔；閥芯，設(shè)于閥體內(nèi)，閥芯的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道，各流道具有位于閥芯的外周緣并與進(jìn)液孔連通的流道入口、以及位于閥芯的中心并能與出液孔連通的流道出口，各流道包括在流道入口前方分支形成的第一支流道和第二支流道，第一支流道呈螺旋形延伸至流道出口，第二支流道沿閥芯的徑向延伸至流道出口。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，井下自動(dòng)控水閥還包括單向閥，單向閥設(shè)于流道出口與出液孔之間，單向閥控制流體從流道出口向出液孔單向流動(dòng)。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，閥芯的內(nèi)部具有至少兩條流道，各流道的流道入口間隔設(shè)置在閥芯的外周緣，各流道的流道出口均開設(shè)在閥芯的中心并重合。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，每條流道包括一條第一支流道和至少兩條第二支流道。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，閥芯包括上板、位于上板下方的下板、以及連接在上板與下板之間的流道板，流道開設(shè)在流道板上。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，流道板包括至少兩條弧形的第一擋板、至少兩條弧形的第二擋板、以及至少兩條弧形的第三擋板；各第一擋板位于流道板的中心區(qū)域，且環(huán)繞流道出口呈環(huán)形間隔排列，各相鄰的第一擋板之間形成第一開口；各第二擋板環(huán)繞于第一擋板外周側(cè)，且呈環(huán)形間隔排列，各相鄰的第二擋板之間形成第二開口，第二開口與第一開口沿周向交替排列；各第三擋板包括相連接的首部和尾部，各第三擋板沿閥芯的周向依次首尾交疊，且沿閥芯的徑向相間隔，各第三擋板的首部位于閥芯的外周緣，各第三擋板的尾部位于各第二擋板的外周側(cè)，每條第三擋板與位于其首部的徑向內(nèi)側(cè)且與其首部相鄰的第三擋板的尾部之間的第一弧形流道、與位于其尾部的徑向內(nèi)側(cè)且與其尾部相鄰的第二擋板之間的第二弧形流道、以及位于其尾部前方且與其尾部相鄰的第二開口和第一開口依次連通，并構(gòu)成第一支流道；各第三擋板的尾部開設(shè)有至少一個(gè)與位于其徑向內(nèi)側(cè)的第二開口徑向相對(duì)的第三開口，各第三開口分別與位于其徑向內(nèi)側(cè)的第二開口和第一開口構(gòu)成第二支流道。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，第一擋板的數(shù)量、第二擋板的數(shù)量、第三擋板的數(shù)量、以及流道的數(shù)量均相等，且均為三條。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，閥體包括環(huán)形的閥座、以及連接在閥座下方的柱狀的導(dǎo)流座，閥芯呈柱狀，閥芯固定在閥座內(nèi)，進(jìn)液孔開設(shè)在閥座的側(cè)壁上，出液孔開設(shè)在導(dǎo)流座上，且沿軸向貫穿導(dǎo)流座。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，閥芯位于導(dǎo)流座上方，且與導(dǎo)流座之間形成導(dǎo)流空間，閥芯的底端開設(shè)有孔徑由上至下漸擴(kuò)的錐形孔，錐形孔位于流道出口下方，流道出口能依次通過錐形孔、導(dǎo)流空間與出液孔連通，導(dǎo)流座的頂端凹設(shè)有與錐形孔相對(duì)的凹槽，出液孔與凹槽相間隔；在導(dǎo)流空間設(shè)置單向閥，單向閥包括單向閥芯和套設(shè)在單向閥芯外的彈簧，單向閥芯的頂端為外徑由上至下漸擴(kuò)的錐形頭，錐形頭能伸入并封堵錐形孔，彈簧的頂端抵靠在錐形頭下方，彈簧的底端伸入并抵靠在凹槽內(nèi)。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，閥體安裝在油管的側(cè)壁上，閥體的進(jìn)液孔與油管的外部連通，閥體的出液孔與油管的內(nèi)部連通。如上所述的井下自動(dòng)控水閥，其中，井下自動(dòng)控水閥外覆蓋有防砂篩網(wǎng)。本專利技術(shù)還提供一種自動(dòng)控水閥芯，其為柱狀的閥芯，閥芯的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道，各流道具有位于閥芯的外周緣的流道入口、以及位于閥芯的中心的流道出口，各流道包括在流道入口前方分支形成的第一支流道和第二支流道，第一支流道呈螺旋形延伸至流道出口，第二支流道沿閥芯的徑向延伸至流道出口。本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：1、本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯，利用低粘度流體(如：水)較難轉(zhuǎn)向，高粘度流體(如：油)較易轉(zhuǎn)向的特性，設(shè)置了螺旋形延伸的第一支流道和徑向延伸的第二支流道，因此，水進(jìn)入流道入口后，由于較難轉(zhuǎn)向，將主要沿著螺旋形的第一支流道流向流道出口，油進(jìn)入流道入口后，由于較易轉(zhuǎn)向，將主要沿著徑向延伸的第二支流道流向流道出口，即，不同粘度的流體會(huì)自動(dòng)選擇不同的流道，由于水沿著其主要流道(第一支流道)的流動(dòng)路徑較長(zhǎng)，沿程產(chǎn)生的阻力大，而油沿著其主要流道(第二支流道)的流動(dòng)路徑較短，沿程產(chǎn)生的阻力較小，從而使本專利技術(shù)的自動(dòng)控水閥能產(chǎn)生自動(dòng)控水效果；2、本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥，由于設(shè)置了單向閥，在坐封封隔器時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉，便于封隔器坐封，在正常生產(chǎn)時(shí)，能自動(dòng)開啟，便于控水采油生產(chǎn)；3、本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥及自動(dòng)控水閥芯，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝在油管的側(cè)壁上即可，不占用額外空間，不會(huì)對(duì)其它井下裝置造成障礙，使用靈活、方便。附圖說明以下附圖僅旨在于對(duì)本專利技術(shù)做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術(shù)的范圍。其中：圖1是本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥的示意圖；圖2是本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥安裝在油管上的示意圖；圖3是本專利技術(shù)中閥體的示意圖；圖4是本專利技術(shù)中閥芯的示意圖；圖5是圖4中沿A-A線的剖視圖；圖6是閥芯中低粘度流體的主要流動(dòng)路徑的示意圖；圖7是閥芯中高粘度流體的主要流動(dòng)路徑示意圖；圖8是本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥處于打壓坐封狀態(tài)的示意圖；圖9是本專利技術(shù)的井下自動(dòng)控水閥處于正常生產(chǎn)狀態(tài)的示意圖。主要元件標(biāo)號(hào)說明：1閥體11進(jìn)液孔12出液孔13閥座14導(dǎo)流座141凹槽15凸臺(tái)16擋圈槽17導(dǎo)流空間18螺紋2閥芯21上板22下板23第一擋板24第二擋板25第三擋板251首部252尾部26錐形孔3流道31流道入口32流道出口33第一開口34第二開口35第一弧形流道36第二弧形流道37第三開口4單向閥41單向閥芯42彈簧5油管具體實(shí)施方式為了對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式。如圖1、圖5所示，本專利技術(shù)提供一種井下自動(dòng)控水閥，可用于井下采油時(shí)控水，其包括閥體1和閥芯2，閥體1上開設(shè)有用于進(jìn)液的進(jìn)液孔11和用于出液的出液孔12，閥芯2設(shè)于閥體1內(nèi)，閥芯2的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道3，各流道3具有位于閥芯2的外周緣并與進(jìn)液孔11連通的流道入口31、以及位于閥芯2的中心并能與出液孔12連通的流道出口32，以供流體從進(jìn)液孔11經(jīng)由流道入口31進(jìn)入流道3，再?gòu)牧鞯莱隹?2經(jīng)由出液孔12流出控水閥，各流道3包括在流道入本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述井下自動(dòng)控水閥包括：閥體，所述閥體上開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔；閥芯，設(shè)于所述閥體內(nèi)，所述閥芯的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道，各所述流道具有位于所述閥芯的外周緣并與所述進(jìn)液孔連通的流道入口、以及位于所述閥芯的中心并能與所述出液孔連通的流道出口，各所述流道包括在所述流道入口前方分支形成的第一支流道和第二支流道，所述第一支流道呈螺旋形延伸至所述流道出口，所述第二支流道沿所述閥芯的徑向延伸至所述流道出口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述井下自動(dòng)控水閥包括：閥體，所述閥體上開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔；閥芯，設(shè)于所述閥體內(nèi)，所述閥芯的內(nèi)部設(shè)有至少一條流道，各所述流道具有位于所述閥芯的外周緣并與所述進(jìn)液孔連通的流道入口、以及位于所述閥芯的中心并能與所述出液孔連通的流道出口，各所述流道包括在所述流道入口前方分支形成的第一支流道和第二支流道，所述第一支流道呈螺旋形延伸至所述流道出口，所述第二支流道沿所述閥芯的徑向延伸至所述流道出口。2.如權(quán)利要求1所述的井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述井下自動(dòng)控水閥還包括單向閥，所述單向閥設(shè)于所述流道出口與所述出液孔之間，所述單向閥控制流體從所述流道出口向所述出液孔單向流動(dòng)。3.如權(quán)利要求1所述的井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述閥芯的內(nèi)部具有至少兩條所述流道，各所述流道的流道入口間隔設(shè)置在所述閥芯的外周緣，各所述流道的流道出口均開設(shè)在所述閥芯的中心并重合。4.如權(quán)利要求1所述的井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，每條所述流道包括一條所述第一支流道和至少兩條所述第二支流道。5.如權(quán)利要求1所述的井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述閥芯包括上板、位于所述上板下方的下板、以及連接在所述上板與所述下板之間的流道板，所述流道開設(shè)在所述流道板上。6.如權(quán)利要求5所述的井下自動(dòng)控水閥，其特征在于，所述流道板包括至少兩條弧形的第一擋板、至少兩條弧形的第二擋板、以及至少兩條弧形的第三擋板；各所述第一擋板位于所述流道板的中心區(qū)域，且環(huán)繞所述流道出口呈環(huán)形間隔排列，各相鄰的所述第一擋板之間形成第一開口；各所述第二擋板環(huán)繞于所述第一擋板外周側(cè)，且呈環(huán)形間隔排列，各相鄰的所述第二擋板之間形成第二開口，所述第二開口與所述第一開口沿周向交替排列；各所述第三擋板包括相連接的首部和尾部，各所述第三擋板沿所述閥芯的周向依次首尾交疊，且沿所述閥芯的徑向相間隔，各所述第三擋板的首部位于所述閥芯的外周緣，各所述第三擋板的尾部位于各所述第二擋板的外周側(cè)，每條所述第三擋板與位于其首部的徑向內(nèi)側(cè)且與其首部相鄰的所述第三擋板的尾部之間的第一弧形流道、與位于其尾部的徑向內(nèi)側(cè)且與其尾部相鄰的所述第二擋板之間的第二弧形流...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉合，鄭立臣，俞佳慶，高揚(yáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11