专利名称：钻井用节流阀防刺短节的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田钻井工程中的井口控制管汇领域，特别是一种钻井用节流阀防刺短节。
背景技术：
节流阀是油田钻井井控管汇上普遍应用的ー种阀件，是节流压井的关键设备。它的功能是在实施油气井压カ控制技术时，借助其开启和关闭维持一定的套压，将井底压カ变化稳定在ー个窄小的范围内。在高压油气井压井过程中，节流阀的工作条件十分恶劣，流量大、工作压カ高，且流体介质具有腐蚀性强、粘度低、汽化压力高和含有许多坚硬的固体颗粒等特点，使节流阀面临气蚀、冲蚀及腐蚀作用的破坏。在某些高压地层条件下，地层压力大多在50MPa以上，个别地层压カ甚至达到120MPa，虽然可采用节流阀串联的方法减小单个节流阀的压降(如采用三级节流)，但姆个节流阀上分担的压降仍然很大。井控专家认 为，在40MPa以上的高压降下，节流阀的开度非常小，流体速度大，同时由于阀座衬套采用变径结构，増大阀芯、阀座和阀座衬套处的冲蚀磨损，降低使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种既能提高节流阀的节流性能、压カ控制，实现二次节流和减缓流速，又能减小流体对阀芯、阀座和阀座衬套等结构的冲刷，延长节流阀的工作寿命的钻井用节流阀防刺短节。本发明的目的通过以下技术方案来实现
钻井用节流阀防刺短节，它包括阀体、法兰、防磨套筒和阀芯，阀体的上下两端分别设有上法兰座和下法兰座，阀体上部设有进ロ流道，阀体下部设有与进ロ流道连通的阀腔，阀腔为渐开阀腔形状，防磨套筒设置于进ロ流道中，法兰连接于下法兰座上，阀芯设置于法兰上，且位于阀体阀腔内部，阀芯上设有出ロ流道，且出ロ流道贯穿法兰，阀芯上设有与出ロ流道连接的入流ロ。所述的阀芯的顶部设有球形冲刷头，阀芯的侧面沿周向均布有四个入流ロ。所述的防磨套筒与阀体之间为过盈配合连接。所述的防磨套筒和阀芯的材质均为硬质合金YG8。所述的阀体与法兰通过螺栓连接，且阀体与法兰之间设有密封钢圈。所述的法兰上设有阀芯安装座，阀芯设置阀芯安装座内，并由设置于其上部的压帽压紧固定。防磨套筒的形状为直筒型。使用吋，阀体上端通过上法兰座与节流阀出ロ相连，下端通过法兰与管汇相连。本发明具有以下优点
本发明结构简单，制造方便，具有优秀的抗冲刷性能，根据现场实际使用情况，本发明不仅能减小水流对阀芯、阀座和阀座衬套等结构的冲刷作用，延长各元件的使用寿命，提高经济效益；还能显著降低管汇内流体流速，减少涡流的产生，引导流体有序通过管汇，降低管汇的振动，降低噪音；防磨套筒和阀芯的材质均为硬质合金YG8，可以有效的防止流体的冲刷，防刺效果好，使用寿命延长。
图I为本发明的钻井用节流阀防刺短节结构示意图。图2为本发明的钻井用节流阀防刺短节在受流体冲击时的工作状态。图中，I-阀体，2-法兰，3-防磨套筒，4-阀芯，5-上法兰座，6-下法兰座，7_进ロ流道，8-阀腔，9-密封钢圈，10-压帽，11-出ロ流道，12-球形冲刷头，13-入流ロ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进ー步的描述
如图I所示，钻井用节流阀防刺短节，它包括阀体I、法兰2、防磨套筒3和阀芯4，阀体I的上下两端分别设有上法兰座5和下法兰座6。阀体I上部设有进ロ流道7，阀体I下部设有与进ロ流道7连通的阀腔8，阀腔8为渐开阀腔8形状。防磨套筒3形状为直筒型，其设置于进ロ流道7中，且其与阀体I之间为过盈配合连接。法兰2连接于下法兰座6上，阀体I与法兰2通过螺栓连接，且阀体I与法兰2之间设有密封钢圈9。阀芯4设置于法兰2上，且位于阀体I阀腔8内部，法兰2上设有阀芯4安装座，阀芯4设置阀芯4安装座内，并由设置于其上部的压帽10压紧固定，阀芯4上设有出ロ流道11，且出ロ流道11贯穿法兰2，阀芯4的顶部设有球形冲刷头12，阀芯4的侧面沿周向均布有四个与出ロ流道11连接的入流ロ 13。所述的防磨套筒3和阀芯4的材质均为硬质合金YG8，可以有效的防止流体的冲刷，防刺效果较好，使用寿命较长。使用吋，阀体I通过上法兰座5与节流阀出ロ相连，下端通过法兰2与管汇相连。如图2所示，流体经防磨套筒3流入阀体I的阀腔8，防磨套筒3的形状为直筒型，在节流阀缓慢关闭时，减小对流体的阻挡作用，降低阀芯4、阀座处流体速度同时，避免了涡流的形成，便于引导流体流入防刺短节；接着流体通过防磨套筒3进入阀腔8，阀腔8为渐开阀腔8形状，便于引导来自上端节流阀内流体进入阀腔8，扩大流通面积，降低流速，避免产生涡流，減少震动，在渐开阀腔8的引导下，流体分两路流动一部分沿阀体I内壁向下流动，在经过阀芯4入流ロ 13后有序流出；其余大部分流体自防磨套筒3垂直向下流动，冲刷阀芯4球形冲刷头12的圆弧面，在圆弧面的引导下经阀芯4的四个入流ロ 13有序流出，起到了节流保护作用的同时，降低了对管汇中后面所有阀件的冲刷，大大延长了管汇的使用寿命。
权利要求
1.钻井用节流阀防刺短节，其特征在于它包括阀体(I)、法兰(2)、防磨套筒(3)和阀芯(4)，阀体(I)的上下两端分别设有上法兰座(5 )和下法兰座(6 )，阀体(I)上部设有进ロ流道(7)，阀体(I)下部设有与进ロ流道(7)连通的阀腔(8)，阀腔(8)为渐开阀腔(8)形状，防磨套筒(3)设置于进ロ流道(7)中，法兰(2)连接于下法兰座(6)上，阀芯(4)设置于法兰(2)上，且位于阀体(I)阀腔(8)内部，阀芯(4)上设有出口流道(11)，且出口流道(11)贯穿法兰(2)，阀芯(4)上设有与出ロ流道(11)连接的入流ロ(13)。
2.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的阀芯(4)的顶部设有球形冲刷头(12)，阀芯(4)的侧面沿周向均布有四个入流ロ(13)。
3.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的防磨套筒(3)与阀体(I)之间为过盈配合连接。
4.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的防磨套筒(3)和阀芯(4)的材质均为硬质合金YG8。
5.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的阀体(I)与法兰(2 )通过螺栓连接，且阀体(I)与法兰(2 )之间设有密封钢圈(9 )。
6.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的法兰(2)上设有阀芯(4)安装座，阀芯(4)设置阀芯(4)安装座内。
7.根据权利要求I所述的钻井用节流阀防刺短节，其特征在于所述的防磨套筒(3)的形状为直筒型。
全文摘要
本发明公开了钻井用节流阀防刺短节，它包括阀体(1)、法兰(2)、防磨套筒(3)和阀芯(4)，阀体(1)上设有上法兰座(5)、下法兰座(6)、进口流道(7)和阀腔(8)，阀腔(8)为渐开阀腔(8)形状，防磨套筒(3)设于进口流道(7)中，法兰(2)连接于下法兰座(6)上，阀芯(4)设置于法兰(2)上，且位于阀体(1)阀腔(8)内部，阀芯(4)上设有出口流道(11)。本发明的有益效果是结构简单，制造方便，具有优秀的抗冲刷性能，不仅能减小流体对阀芯、阀座等结构的冲刷作用，延长各元件的使用寿命，提高经济效益；还能显著降低管汇内流体流速，减少涡流的产生，引导流体有序通过管汇，降低管汇的振动，降低噪音。
文档编号E21B34/02GK102644448SQ20121010310
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者严永发, 付玉坤, 刘清友, 王国荣 申请人:西南石油大学