专利名称：一种注汽阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种注汽阀，尤其是一种适用于水平井的注汽阀。
背景技术：
水平井技术始于20世纪80年代，是一项综合性配套技术，主要用于油田开发中提高油气产量和油气采收率。随着工业技术的发展和人们对水平井开采技术认识的不断加深，用水平井开发油田受到了广泛重视，目前水平井开采技术迅速发展并日臻完善，水平井数量以惊人的速度增长，现场已经将水平井用于稠油油藏的开采。对于稠油水平井的开采， 注蒸汽热采方法仍是一种有效主体工艺。目前水平井稠油开采多采用笼统注汽的方式，即在水平井中采用在一根油管打几个孔进行注入蒸汽，而蒸汽朝一个方向突进容易形成水突现象，且高温、高压的蒸汽还会对水平段完井井壁造成破坏性的伤害，减少油井的使用寿命。有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的一种注汽阀。
实用新型内容本实用新型的目的是在于提供一种注汽阀，其在注汽的同时能保护水平井的完井井壁，克服了现有技术的缺陷。为此，本实用新型提出一种注汽阀，其包括有一中心管及一护管，所述护管套设在所述中心管上，所述护管的内壁与所述中心管的外壁间形成一环形的压力平衡腔，所述中心管的侧壁开设有与所述压力平衡腔相连通的注气孔，所述护管的一端与所述中心管的外壁形成密封连接，其另一端与所述中心管的外壁相配合，并在所述护管的另一端的内壁处沿轴向开设有导流槽，所述导流槽与所述压力平衡腔相连通；所述中心管一端连接有上接箍，其另一端则螺接有下接头，所述中心管上还套接有一密封件及一弹簧，所述密封件及弹簧依次位于所述护管的另一端与所述下接头之间， 所述密封件能沿所述中心管的轴向移动，所述弹簧能抵顶所述密封件对应封闭所述导流槽。如上所述的注汽阀，其中，所述护管的另一端处的内径不大于所述中心管的外径。如上所述的注汽阀，其中，所述护管的另一端延伸形成一环形的肩部，所述肩部与所述中心管的外周壁间形成一环凹槽，所述密封件对应置于所述环凹槽处。如上所述的注汽阀，其中，所述密封件为一活塞，所述活塞的形状与所述环凹槽相匹配，其能移动的嵌设在所述环凹槽中。如上所述的注汽阀，其中，所述密封件为一阶梯状的环形堵头，所述环形堵头包括有一凸伸部及一扩径部，所述凸伸部与所述环凹槽相匹配，并置入所述环凹槽中，而所述扩径部则对应抵接在所述肩部。如上所述的注汽阀，其中，所述护管的一端与所述中心管之间形成有两相密接的凸台，所述护管的另一端与所述中心管间为两相对接的环形凸肋，所述中心管的凸台与环形凸肋间形成第一凹部，所述护管的凸台与环形凸肋间形成第二凹部，所述第一、第二凹部对应形成所述压力平衡腔，而所述导流槽位于所述护管的环形凸肋的内壁上。如上所述的注汽阀，其中，所述护管的凸台螺纹连接于所述中心管的凸台，并通过一防转销钉与所述中心管的凸台相固定。如上所述的注汽阀，其中，所述护管的环形凸肋的内壁上沿周向均布有三个所述导流槽。如上所述的注汽阀，其中，所述注气孔中设置有注汽嘴，并于两者之间的环空中置入一挡环，所述挡环螺纹连接于所述注气孔。如上所述的注汽阀，其中，所述中心管的侧壁沿周向设置有多个所述配注孔。本实用新型提出的注汽阀，通过在中心管外套设护管，并在两者之间设置环形的压力平衡腔，使蒸汽由中心管内经注气孔、注汽嘴及压力平衡腔和导流槽进入水平井中，与现有技术相比，改变了注入地层蒸汽的流动方向，一方面，使高温、高压蒸汽流不会直接对油井水平段的完井井壁中套管或筛管造成硬性伤害，能对油井起到保护作用，另一方面，还能避免蒸汽朝一个方向突进形成水突现象，进一步扩大了蒸汽的作用面积，达到使蒸汽均勻注入地层的目的。在本实用新型提出的注汽阀中，蒸汽通过注汽孔及注汽嘴进入压力平衡腔，当压力达到一定程度后推动密封件，压缩弹簧，密封件运动到一定程度后，蒸气从注汽阀的蒸汽压力平衡腔内喷出，形成一次蒸汽脉冲，该蒸汽脉冲既可以提高注汽效果，还能对地层起到解堵作用，提高了稠油水平井的动用程度。
图1为本实用新型的注汽阀的结构示意图；图2为沿图1中A-A线的剖视图。主要元件标号说明1注汽阀11中心管[0023]111注气孔113凸台[0024]114环形凸肋115第一凹部[0025]12护管121导流槽[0026]122肩部123凸台[0027]124环形凸肋125第二凹部[0028]126防转销钉13压力平衡腔[0029]14上接箍15下接头[0030]16密封件17弹簧[0031]18环凹槽19注汽嘴[0032]191挡环
具体实施方式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
4本实用新型的具体实施方式
图1为本实用新型的注汽阀的结构示意图；图2为沿图1中A-A线的剖视图。如图所示，本实用新型提出的一种注汽阀1，包括有一中心管11及一护管12，所述护管12套设在所述中心管11上，所述护管12的内壁与所述中心管11的外壁间形成一环形的压力平衡腔13，所述中心管11的侧壁开设有与所述压力平衡腔13相连通的注气孔111， 所述护管12的一端与所述中心管11的外壁形成密封连接，其另一端与所述中心管11的外壁相配合，并在所述护管12的另一端的内壁处沿轴向开设有导流槽121，所述导流槽121与所述压力平衡腔13相连通；所述中心管11 一端连接有上接箍14，其另一端则螺接有下接头15，所述中心管11 上还套接有一密封件16及一弹簧17，所述密封件16及弹簧17依次位于所述护管12的另一端与所述下接头15之间，所述密封件16能沿所述中心管11的轴向移动，所述弹簧17能抵顶所述密封件16对应封闭所述导流槽121。其中，为提高密封件16对导流槽121的密封效果，可使所述弹簧17在套置时处于预压缩状态。其中，所述护管12的另一端处的内径不大于所述中心管11的外径，以使两者间的相接触处形成密封，避免出现间隙而导致注汽时蒸汽外漏。参见图1，所述护管12的另一端进一步延伸形成一环形的肩部122，所述肩部122 与所述中心管11的外周壁间形成一环凹槽18，所述密封件16对应置于所述环凹槽18处， 以密封所述导流槽121。其中，如图所示，所述密封件16优选为一活塞，所述活塞的形状与所述环凹槽18 相匹配，其能移动的嵌设在所述环凹槽18中。需要指出的是，所述密封件的结构形式不限于以上所述，比如，在其它的可行的实施方式中，所述密封件还可以为一阶梯状的环形堵头，所述环形堵头包括有一凸伸部及一扩径部，所述凸伸部与所述环凹槽相匹配，并置入所述环凹槽中，而所述扩径部则对应抵接在所述肩部，以达到密封所述导流槽及环凹槽的目的。一个优选的实施方式是，所述中心管11与所述护管12的一端之间形成有两相密接的凸台113、123，所述中心管11与所述护管12的另一端设置有两相对接的环形凸肋 114、124，所述中心管11的凸台113与环形凸肋114间形成第一凹部115，所述护管12的凸台123与环形凸肋124间形成第二凹部125，所述第一、第二凹部115、125对应形成所述压力平衡腔13，而所述导流槽121位于所述护管12的环形凸肋124的内壁上。进一步地，所述护管12的凸台123螺纹连接于所述中心管11的凸台113，并且所述护管12的凸台过一防转销钉126与所述中心管11的凸台相固定。通过设置防转销钉 126，可避免护管在受到外力时发生相对转动，进而影响本实用新型的注汽效果。为了能对水平井的油井环周壁均勻配注蒸汽，参见图2所示，在所述护管12的环形凸肋124的内壁上沿周向均布有三个所述导流槽121。另外，所述注气孔111中设置有注汽嘴19，并于两者之间的环空中置入一挡环 191，所述挡环191螺纹连接于所述注气孔111的内周壁，使注汽嘴19能更稳固的放置在注气孔111中。其中，该注汽嘴孔径的大小，可根据地质油藏资料而定，并通过注汽嘴控制注汽量，可使水平井油井壁处注入的蒸汽量达到最佳的蒸汽配比。进一步地，可在所述中心管11的侧壁沿周向设置有多个所述配注孔111。所述配注孔的具体数量根据实际需要而定，在此不做限定。本实用新型的工作原理在于，在注汽过程前，将上接箍与注汽管柱上端相连，所述下接头连接下管串；通过注汽管柱将本实用新型的注汽阀下入到水平井的指定位置，随后注入高温、高压蒸汽；蒸汽由中心管11内通过注气孔111及注汽嘴19，首先进入中心管11 及护管12间的压力平衡腔13，由于护管12上的导流槽121的外侧被密封件16密封，压力平衡腔13与油井环空相隔绝，其中的蒸汽不能喷出；随着蒸汽的不断注入，压力平衡腔13 内的压力会随之增大，当压力达到一定程度后，蒸汽推动密封件16压缩弹簧17，当密封件运动到一定程度后，导流槽121与外界相连通，高温蒸气从压力平衡腔13内经导流槽喷出， 对油井的井壁形成一次蒸汽脉冲，该蒸汽脉冲既可以提高注汽效果，还能对地层起到解堵作用，提高稠油水平井的动用程度；随着蒸汽的喷出，压力平衡腔内的压力降低，密封件在弹簧的作用力下回到初始位置，并再次密封导流槽，使压力平衡腔与油井间形成隔绝状态；继续注入蒸汽，以进行下一次的蒸汽脉冲作业，由于该作业过程与前述相同，在此不再赘述。另外，对于本实用新型而言，在实际使用中，还可在注汽管柱上间隔连接多个所述注汽阀1，以在不移动注汽管柱的条件下对水平段的不同位置同时作用，可实现对水平井多段注汽的功能。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1.一种注汽阀，其特征在于，所述注汽阀包括有一中心管及一护管，所述护管套设在所述中心管上，所述护管的内壁与所述中心管的外壁间形成一环形的压力平衡腔，所述中心管的侧壁开设有与所述压力平衡腔相连通的注气孔，所述护管的一端与所述中心管的外壁形成密封连接，其另一端与所述中心管的外壁相配合，并在所述护管的另一端的内壁处沿轴向开设有导流槽，所述导流槽与所述压力平衡腔相连通；所述中心管一端连接有上接箍，其另一端则螺接有下接头，所述中心管上还套接有一密封件及一弹簧，所述密封件及弹簧依次位于所述护管的另一端与所述下接头之间，所述密封件能沿所述中心管的轴向移动，所述弹簧能抵顶所述密封件对应封闭所述导流槽。
2.如权利要求1所述的注汽阀，其特征在于，所述护管的另一端处的内径不大于所述中心管的外径。
3.如权利要求1所述的注汽阀，其特征在于，所述护管的另一端延伸形成一环形的肩部，所述肩部与所述中心管的外周壁间形成一环凹槽，所述密封件对应置于所述环凹槽处。
4.如权利要求3所述的注汽阀，其特征在于，所述密封件为一活塞，所述活塞的形状与所述环凹槽相匹配，其能移动的嵌设在所述环凹槽中。
5.如权利要求3所述的注汽阀，其特征在于，所述密封件为一阶梯状的环形堵头，所述环形堵头包括有一凸伸部及一扩径部，所述凸伸部与所述环凹槽相匹配，并置入所述环凹槽中，而所述扩径部则对应抵接在所述肩部。
6.如权利要求4或5所述的注汽阀，其特征在于，所述护管的一端与所述中心管之间形成有两相密接的凸台，所述护管的另一端与所述中心管间为两相对接的环形凸肋，所述中心管的凸台与环形凸肋间形成第一凹部，所述护管的凸台与环形凸肋间形成第二凹部，所述第一、第二凹部对应形成所述压力平衡腔，而所述导流槽位于所述护管的环形凸肋的内壁上。
7.如权利要求6所述的注汽阀，其特征在于，所述护管的凸台螺纹连接于所述中心管的凸台，并通过一防转销钉与所述中心管的凸台相固定。
8.如权利要求6的注汽阀，其特征在于，所述护管的环形凸肋的内壁上沿周向均布有三个所述导流槽。
9.如权利要求1所述的注汽阀，其特征在于，所述注气孔中设置有注汽嘴，并于两者之间的环空中置入一挡环，所述挡环螺纹连接于所述注气孔。
10.如权利要求9所述的注汽阀，其特征在于，所述中心管的侧壁沿周向设置有多个所述配注孔。
专利摘要本实用新型提出一种注汽阀，包括有一中心管及一护管，护管套设在中心管上，护管的内壁与中心管的外壁间形成一环形的压力平衡腔，中心管的侧壁开设有与压力平衡腔相连通的注气孔，护管的一端与中心管的外壁形成密封连接，其另一端与中心管的外壁相配合，并在护管的另一端的内壁处沿轴向开设有导流槽，导流槽与压力平衡腔相连通；中心管一端连接有上接箍，其另一端则螺接有下接头，中心管上还套接有一密封件及一弹簧，密封件及弹簧依次位于护管的另一端与下接头之间，密封件能沿中心管的轴向移动，弹簧能抵顶密封件对应封闭导流槽。本实用新型提出的注汽阀，在注汽的同时能保护水平井的完井井壁，克服了现有技术的缺陷。
文档编号E21B43/24GK202081859SQ20112018624
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者于广刚, 任国恒, 何传兴, 何妮娟, 关仲, 常鹏梅, 杜晓雪, 杨凯, 杨忠德, 杨淑英, 王丽莉, 王斌, 王显荣, 田红斌, 邵占辉, 郭玉强 申请人:中国石油天然气股份有限公司