应用于水平井的流量控制阀和水平井的制作方法

文档序号:12351151阅读:357来源:国知局

本发明涉及石油开采设备技术,尤指一种应用于水平井的流量控制阀和一种水平井。



背景技术:

石油天然气行业中,水平井和大斜度井越来越多,特别是在海洋石油领域,水平井和大斜度井的数量更是占据多数。水平井开采过程中,由于地层压力、流体物性、储层物性等差异导致水平段流量不均匀,不同位置流量贡献率差异较大,容易形成气顶、水锥、水窜等现象,导致水平井出水严重,甚至是暴性水淹。因此,如何改变水平井段不同位置处流量的贡献率,平衡整个水平井段的产液量就至关重要。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种应用于水平井的流量控制阀,结合流体压力的变化,通过内部机械结构实现流体流量的自动控制,达到水平井段均匀控制流体流量的目的,有效防止产生气顶、水锥和水窜等问题,使油井产量得到显著提高,同时还能延长油井的使用寿命。

为了达到本发明目的,本发明提供了一种应用于水平井的流量控制阀,包括:阀体,所述阀体的内部具有腔室,所述腔室的口径自上至下逐渐缩小;活塞,安装在所述腔室内、并可在所述腔室内上下移动;和弹性件,安装在所述腔室内、并处于所述活塞的下方,且所述弹性件的上端抵触在所述活塞上;其中,所述阀体的上部设置有所述腔室的进液口、所述阀体的下部设置有所述腔室的出液口,且所述进液口位于所述活塞的上方、所述出液口位于所述活塞的下方。

可选地,所述流量控制阀还包括:具有过液孔的压帽,安装在所述进液口处,用于阻止所述活塞自所述进液口脱出所述腔室。

可选地,所述过液孔包括间隔设置的多个。

可选地,所述压帽过盈安装在所述进液口内。

可选地,所述腔室为环形的腔室,所述活塞为环形的活塞,所述弹性件为螺旋弹簧。

可选地,所述阀体为环形的阀体,所述腔室位于所述阀体的侧壁内。

可选地,所述进液口位于所述阀体的上端面上、所述出液口位于所述阀体下部的内侧壁面上。

可选地,所述出液口包括有多个,且多个所述出液口沿所述阀体的周向间隔设置。

可选地,所述进液口包括有一个、且呈环形状。

本发明还提供了一种水平井,包括有上述任一实施例所述的应用于水平井的流量控制阀。

可选地,所述水平井还包括:筛套,连接在所述阀体的上部、并与所述进液口相通;和基管,连接在所述阀体的下部、并与所述出液口相通。

与现有技术相比,本发明提供的应用于水平井的流量控制阀,结合流体压力的变化,通过内部机械结构实现流体流量的自动控制,实现相同条件下流体压力大、截面流量小,流体压力小、截面流量大,使流体单位时间内的流量大体相同,达到水平井段均匀控制流体流量的目的,有效防止产生气顶、水锥和水窜等问题,使油井产量得到显著提高,同时还能延长油井的使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明一个实施例所述的应用于水平井的流量控制阀的局部剖视结构示意图。

其中,图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1阀体,11腔室,12进液口,13出液口,2活塞,3弹性件,4压帽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本发明一些实施例的应用于水平井的流量控制阀和水平井。

本发明提供的应用于水平井的流量控制阀,包括:阀体1,阀体1的内部具有腔室11,腔室11的口径自上至下逐渐缩小;活塞2,安装在腔室11内、并可在腔室11内上下移动;和弹性件3,安装在腔室11内、并处于活塞2的下方,且弹性件3的上端抵触在活塞2上;其中,阀体1的上部设置有腔室11的进液口12、阀体1的下部设置有腔室11的出液口13,且进液口12位于活塞2的上方、出液口13位于活塞2的下方。

本发明提供的应用于水平井的流量控制阀,结合流体压力的变化,通过内部机械结构实现流体流量的自动控制,实现相同条件下流体压力大、截面流量小,流体压力小、截面流量大,使流体单位时间内的流量大体相同,达到水平井段均匀控制流体流量的目的,有效防止产生气顶、水锥和水窜等问题,使油井产量得到显著提高,同时还能延长油井的使用寿命。

可选地,流量控制阀还包括:具有一个或多个过液孔的压帽4,安装在进液口12处,用于阻止活塞2自进液口12脱出腔室11,弹性件3和活塞2也是自进液口12安装在腔室11内。

较好地,压帽4过盈安装在进液口12内;或者是压帽4通过螺钉固定在进液口12的口壁上;还可以是压帽4焊接在进液口的口壁上等的方式;以上均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本发明的设计思想,在此不再赘述,但均应属于本申请的保护范围内。

具体地,如图1所示,腔室11为环形的腔室,活塞2为环形的活塞,弹性件3为螺旋弹簧。

当然,腔室11也可以是口径渐缩的柱式的腔室,活塞2为柱塞;也可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本发明的设计思想,在此不再赘述,但应属于本申请的保护范围内。

其中,腔室11的两侧壁之间的距离自上至下逐渐减小。

进一步地,阀体1为环形的阀体,腔室11位于阀体1的侧壁内;且进液口12位于阀体1的上端面上、出液口13位于阀体1下部的内侧壁面上。

本发明的一个实施例中,出液口13包括有多个,且多个出液口13沿阀体1的周向间隔设置。

其中,出液口13可以设置两个、三个、四个等,当然出液口13也可以设置一个;均可实现本申请的目的,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。

可选地,进液口12包括有一个、且呈环形状,压帽4固定安装在进液口12内,多个过液孔沿周向均布开设在压帽4上。

活塞2与腔室11的侧壁之间的距离是变化的,自上至下逐渐减小,流体压力越大,活塞2的位置越低,流体的截面流量越小、流速越快,流体压力越小,活塞的位置越高,流体的截面流量越大,流速越慢。

本发明提供的水平井(图中未示出),包括有上述任一实施例的应用于水平井的流量控制阀。

本发明提供的水平井,具备上述任一实施例所述的应用于水平井的流量控制阀的全部优点,在此不再赘述。

可选地,水平井还包括:筛套,连接在阀体1的上部、并与进液口12相通;和基管,连接在阀体1的下部、并与出液口13相通,流体穿过筛套后从进液口12进入到腔室11内,再从出液口13进入到基管中。

综上所述,本发明提供的应用于水平井的流量控制阀,结合流体压力的变化,通过内部机械结构实现流体流量的自动控制,实现相同条件下流体压力大、截面流量小,流体压力小、截面流量大,使流体单位时间内的流量大体相同,达到水平井段均匀控制流体流量的目的,有效防止产生气顶、水锥和水窜等问题,使油井产量得到显著提高,同时还能延长油井的使用寿命。

在本发明的描述中,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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