用于濃稠油井的恒流量蒸汽注入閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及蒸汽閥，尤其涉及一種用于濃稠油井的恒流量蒸汽注入閥，它能方便地調(diào)控注入蒸汽流量，對優(yōu)化改善濃稠油井開采工藝、提高開采作業(yè)生產(chǎn)效率和穩(wěn)定油品質(zhì)量具有明顯的技術(shù)效果。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，當(dāng)今世界石油消耗的數(shù)量呈現(xiàn)加速增長之勢，而常規(guī)石油資源卻在急劇減少，石油價格的不斷攀升波動已成為嚴(yán)重影響世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素。人們已開始把目光轉(zhuǎn)向?qū)Τ碛偷确浅Ｒ?guī)資源的開發(fā)利用，有關(guān)專家預(yù)計:隨著石油開采技術(shù)的不斷進(jìn)步以及開采成本的進(jìn)一步降低，在若干年后，稠油等非常規(guī)資源將替代常規(guī)石油而成為重要的戰(zhàn)略接替能源產(chǎn)品。正因為如此，深入研宄稠油等非常規(guī)資源的開發(fā)利用技術(shù)已成為一個世界性的熱點課題。根據(jù)資料顯示:全球現(xiàn)已探明的可采稠油儲量為4000億噸以上，是可采石油儲量(約1500億噸)的2.7倍，我國境內(nèi)就已發(fā)現(xiàn)可采稠油油田70多個，總地質(zhì)儲量約為12億方以上，年產(chǎn)量高達(dá)1300萬噸。但是，由于稠油油田含瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的數(shù)量高、輕質(zhì)餾分較少，具有密度大、粘度高、油層流動性差和地層能量低等固有特性，僅靠天然能量是無法進(jìn)行開采作業(yè)的。迄今為止，對濃稠油井主要是采用“蒸汽吞吐法”熱采技術(shù)進(jìn)行開采作業(yè)的，它的機(jī)理是:將高溫高壓的飽和蒸汽輸入稠油井內(nèi)對一定范圍的油層進(jìn)行“加熱降粘”后，即能將其回采出來。形象地說，它實際上是一個“吞進(jìn)蒸汽、吐出原油”的循環(huán)開采作業(yè)過程。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解:目前，我國石油行業(yè)對稠油井開采作業(yè)中常用的蒸汽注入閥在運行過程中存在如下技術(shù)缺陷:當(dāng)外供汽壓發(fā)生波動時，它自行調(diào)壓穩(wěn)壓的能力差而導(dǎo)致對稠油井內(nèi)注入蒸汽的流量波動較大，這將嚴(yán)重影響稠油井內(nèi)進(jìn)行“加熱降粘”工序的技術(shù)工藝指標(biāo)進(jìn)而影響開采作業(yè)進(jìn)程，這正是現(xiàn)行稠油井在開采生產(chǎn)過程中存在“采油作業(yè)效率較低、生產(chǎn)運行成本高和油品質(zhì)量不穩(wěn)定”的一個主要原因。怎樣改進(jìn)現(xiàn)行蒸汽注入閥的結(jié)構(gòu)使其具有“自行調(diào)壓穩(wěn)壓、恒定注入流量”的功能，這是我國石油行業(yè)在稠油井開采作業(yè)中迫切需要解決的一個重大的技術(shù)性課題，本實用新型正是想要解決的這個問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的旨在提出一種用于濃稠油井的恒流量蒸汽注入閥，它能對輸送的蒸汽進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓穩(wěn)壓，實現(xiàn)向濃稠油井內(nèi)恒流量注入蒸汽的發(fā)明目的，對穩(wěn)定濃稠油井內(nèi)“加熱降粘”進(jìn)程、優(yōu)化改善“蒸汽吞吐”熱采工藝、提高生產(chǎn)作業(yè)效率和油品質(zhì)量都具有非常明顯的技術(shù)效果。
[0004]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型提出的一種用于濃稠油井的恒流量蒸汽注入閥，它包括閥體、連接安裝于閥體的進(jìn)汽法蘭、出汽法蘭、閥蓋、配裝于閥腔內(nèi)的組合閥座、內(nèi)層閥套、閥芯和閥桿，所述的閥芯配裝于內(nèi)層閥套內(nèi)，其特征在于:在內(nèi)層閥套的外壁面鑲配安裝中層節(jié)流套形成內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔結(jié)構(gòu)，在中層節(jié)流套的外壁面鑲配安裝外層恒流套形成外穩(wěn)流環(huán)腔結(jié)構(gòu)，在內(nèi)層閥套的壁體上設(shè)置有一組高位進(jìn)汽孔和與內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔相通的中位進(jìn)汽孔、低位進(jìn)汽孔，在中層節(jié)流套的壁體上設(shè)置有一組高位節(jié)流孔和連通內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔、外穩(wěn)流環(huán)腔的中位節(jié)流孔、低位節(jié)流孔，在外層恒流套的壁體上設(shè)置有連通外穩(wěn)流環(huán)腔的恒流出汽孔，在組合閥座的底部配裝有濾網(wǎng)。它的結(jié)構(gòu)特點是:在閥體內(nèi)配裝由內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套和外層恒流套按鑲配組裝方式構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的“迷宮式組合套筒”，在“迷宮式組合套筒”的內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套、外層恒流套之間形成內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔、外穩(wěn)流環(huán)腔的節(jié)流調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)，它對蒸汽進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓使其能有效避免產(chǎn)生紊流、汽蝕現(xiàn)象，可極大地降低注汽作業(yè)噪音并能延長設(shè)備的工作壽命。在內(nèi)層閥套的壁體上設(shè)置一組高位進(jìn)汽孔、中位進(jìn)汽孔、低位進(jìn)汽孔形成“多檔位”流量調(diào)控結(jié)構(gòu)，在外供汽壓發(fā)生波動時，能方便及時地調(diào)控進(jìn)汽流量，對優(yōu)化改善濃稠油井的開采工藝、提高生產(chǎn)作業(yè)效率和穩(wěn)定油品質(zhì)量具有明顯效果。
[0006]為更好地實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案，它還具有如下的技術(shù)特征:
[0007]在內(nèi)層閥套壁體上設(shè)置的一組高位進(jìn)汽孔、中位進(jìn)汽孔、低位進(jìn)汽孔的孔徑是依次按比例逐級增大構(gòu)成多檔位調(diào)節(jié)恒流汽道結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能對進(jìn)入的蒸汽按比例依次節(jié)流降速進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓，它對進(jìn)一步降低注汽作業(yè)噪音和延長設(shè)備工作壽命有一定作用。
[0008]在中層節(jié)流套壁體上設(shè)置的一組高位節(jié)流孔、中位節(jié)流孔、低位節(jié)流孔的孔徑是依次按比例逐級增大構(gòu)成多級節(jié)流汽道結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計對進(jìn)一步降低注汽作業(yè)噪音和延長設(shè)備工作壽命也有一定作用。
[0009]在閥芯的底部堆焊設(shè)置有與組合閥座相適配的硬質(zhì)合金密封結(jié)構(gòu)。它對進(jìn)一步提高產(chǎn)品的密封性能、延長工作壽命有明顯效果。
[0010]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0011]本實用新型是在蒸汽注入閥的閥腔內(nèi)配裝由內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套和外層恒流套依次鑲配組成的“迷宮式組合套筒”，在內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套、外層恒流套之間形成內(nèi)、夕卜穩(wěn)流環(huán)腔多層節(jié)流調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)，在內(nèi)層閥套的壁體上還設(shè)置有高、中、低“多檔位”進(jìn)汽流量調(diào)控結(jié)構(gòu)，它能方便及時地調(diào)控進(jìn)汽流量并引導(dǎo)蒸汽在“迷宮式組合套筒”內(nèi)依次通過內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔、節(jié)流孔、外穩(wěn)流環(huán)腔時變換流向、比例降速進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓穩(wěn)壓，可有效避免產(chǎn)生紊流、汽蝕現(xiàn)象，對優(yōu)化稠油井開采工藝、提高生產(chǎn)效率和油品質(zhì)量有明顯效果，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡捷、生產(chǎn)容易制造成本低、運行安全可靠、注汽作業(yè)噪音低、節(jié)流調(diào)壓性能高、穩(wěn)壓恒流效果好和使用壽命長的突出優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，也作摘要附圖。
[0013]圖2是本實用新型的內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套、外層恒流套依次鑲配組成整體結(jié)構(gòu)的“迷宮式組合套筒”的示意圖(局部放大)，展示閥芯同時封閉“高位進(jìn)汽孔”、“中位進(jìn)汽孔”、“低位進(jìn)汽孔”使恒流量蒸汽注入閥處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3展示閥芯上移至“低檔”位置開啟“低位進(jìn)汽孔”使恒流量蒸汽注入閥處于“低檔位進(jìn)汽”工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4展示閥芯繼續(xù)上移至“中檔”位置同時開啟“低位進(jìn)汽孔”、“中位進(jìn)汽孔”使恒流量蒸汽注入閥處于“中檔位進(jìn)汽”工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5展示閥芯再繼續(xù)上移至“高檔”位置同時開啟“低位進(jìn)汽孔”、“中位進(jìn)汽孔”、“高位進(jìn)汽孔”使恒流量蒸汽注入閥處于“高檔位進(jìn)汽”工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6是圖2的A— A視圖，展示在“迷宮式組合套筒”的內(nèi)層閥套、中層節(jié)流套、夕卜層恒流套之間形成內(nèi)穩(wěn)流環(huán)腔、外穩(wěn)流環(huán)腔對蒸汽變換流向進(jìn)行節(jié)流穩(wěn)壓恒流量的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中的標(biāo)記說明:
[0019]I為手輪，2為閥桿，3為閥蓋，4為內(nèi)層閥套，5為閥腔，6為組合閥座，7為進(jìn)汽法蘭，8為閥體，9為閥芯，10為出汽法蘭，11為箭頭，12為高位節(jié)流孔，13為恒流出汽孔，14