专利名称：稠油热采井分层恒量配汽阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于稠油注蒸汽热力开采的井下装置。
注蒸汽热力采油技术是开采稠油油田的主要方法。目前，稠油油田稠油热采井在注入蒸汽时，解决层间矛盾的主要途径是在热力封隔器的基础上选注某些目的层，或是采用投球的方法选注某些目的的层。此外，亦有在对目的层吸汽能力估算的基础上，在注汽管柱上打上限流孔利用限流孔进行流量控制的。以上这些措施对于注汽目的层间吸汽差异较小的井效果尚可，但对于层间吸汽能力差异较大的井则只能小幅度改善，而不能从根本上大幅度解决。另外，现场采用的化学调剖方法效果也不甚理想，在井下一定水蒸汽干度的条件下，对目的层因吸汽压力变化引起的吸汽流量的变化抑制力较弱，调整效果欠佳。
本实用新型的目的在于提供一种在注汽热采井中可以自动调节油层注入蒸汽流量，从而实现解决注汽目的层的层间矛盾、改善稠油开采效果的稠油热采井分层恒量注汽阀。
本实用新型是这样实现的。此种分层恒量注汽装置由上接头、中心管、流量控制环、阀芯、外管、弹簧和压帽组成，其结构、组装关系如下上接头下端外圆面和内圆面分别以螺纹与外管和中心管相连接，中心管外侧设有阀芯，中心管与阀芯之间的空间内设有流量控制环和弹簧，其中流量控制环上部外侧台阶坐放在阀芯顶面上，下部以螺纹与阀芯内圆面相连接，外管下端内圆面螺纹拧紧有压帽。使用时，将该配汽阀组装在稠油热采井井下分层恒量配汽管柱上下至井下预定部位。工作时，隔热油管内的蒸汽经过上接头内的孔流向流量控制环上端，然后经过流量控制与中心管之间的环形空间流向流量控制环和阀芯的下端，再通过外管下部的侧孔道流向油层。流量控制环与阀芯是连接在一起的，可在外管内做上下滑动，同时流量控制环与中心管之间也就产生相对位移运动。流量控制环的内孔呈上小下大的倒漏斗形，当流量控制环处在行程的上死点时，对应于流量控制环内孔最大孔径位置在中心管外径上有一个圆滑的凸台，与流量控制环内孔之间形成一个用于控制流量的环形过流通道，在此位置时过流通道的横截面积最大；当流量控制环向下移动时，过流通道的横截面积按某一规律减小，在下死点的位置时过流通道的横截面积最小。该配汽阀在其上游或下游压力变化引起蒸汽流量变化的情况下实现自动调控、恒量配汽的机理如下在蒸汽流过流量控制环之前，流量控制环与阀芯在弹簧的作用下处在行程的上死点，弹簧有一定的预紧力。当按设计要求的蒸汽流量流过流量控制环时，在流量控制环和阀芯前后产生一个节流压差，这个节流压差作用在流量控制环内径与阀芯外径所形成的环形截面积上产生一个向下的推力，推动流量控制环和阀芯一起向下运动并压缩弹簧。当流量控制环和阀芯下行到行程的中点时，节流压差产生的推力与弹簧产生的反作用力恰好相等，使整个系统处在一个平衡的状态。当配汽阀上游或下游压力变化引起蒸汽流量增加时，流量控制环两端压差增大，节流压差产生的推力增大，推动控制环和阀芯一起下行，使得过流通道截面积减小，因而蒸汽流量减小；反之，当配汽阀上游或下游压力变化引起蒸汽流量减少时，流量控制环两端压差减小，节流压差产生的推力减小，控制环和阀芯一起上行，过流通道截面积增加，从而使蒸汽流量增加。如此，通过该配汽阀的上述工作，使得稠油热采井能在井下注汽压力、和目的层吸汽压力发生变化的情况下按设计方案保持分层恒量注入蒸汽，获得良好的开采效果。
本实用新型设计合理，结构简单，工作可靠，自动抗干扰性强，利用它可以在注汽压力、目的层吸汽压力变化的情况下自动调节控制各目的层注汽流量，保证稠油热注井实现分层恒量配汽，从而有利于解决层间矛盾，改善稠油开采效果，宜于推广应用。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为该配汽阀的另一种结构变型。
图3为下入热采井内的井下配汽管柱组装结构示意图。图中，标号“9”为套管，“10”为隔热管，“11”为热补偿器，“12”为热力封隔器，“13”为恒量配汽阀，“14”为丝堵。
以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。
如图所示，本实用新型由上接头1、中心管2、流量控制环3、阀芯4、外管5、弹簧6和压帽7组成。其中，上接头1内圆面上端带隔热油管母扣，下端带与中心管连接用阴螺纹，中部以下设有纵向通孔，外圆面下端带阳螺纹。中心管2上、下端分别带阳螺纹，上部外圆面上设有与流量控制环3配合工作的凸台。流量控制环3为一外圆面上端设有台阶的圆环，台阶以下带螺纹，其内圆面上、下两端为圆锥面。阀芯4为一上端内圆面带螺纹且下方设有一个微台阶的圆管。外管5上、下端分别带阴螺纹，其下部沿圆周均布有6-8个侧向通孔。图2所示的另一种结构变型与
图1所示结构的差别乃是在压帽上方增加了一个阀座，另外对阀芯4、流量控制环3和外管5的结构稍加改变。
权利要求1.一种稠油热采井分层恒量配汽阀，由上接头(1)、中心管(2)、流量控制环(3)、阀芯(4)、外管(5)、弹簧(6)、压帽(7)组成，其特征在于，上接头(1)下端外圆面和内圆面分别以螺纹与外管(5)和中心管(2)相连接，中心管(6)外侧设有阀芯(4)，中心管(2)与阀芯(4)之间的空间内设有流量控制环(3)和弹簧(6)，流量控制环(3)上部外侧台阶坐放在阀芯(4)顶面上，下部以螺纹与阀芯(4)内圆面相连接，外管(5)下端内圆面螺纹拧紧有压帽(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于稠油注蒸汽热力开采的稠油热采井分层恒量配汽阀，由上接头1、中心管2、流量控制环3、阀芯4、外管5、弹簧6、压帽7组成。该装置设计合理，结构简单，工作可靠，自动抗干扰性强，利用它可以在目的层吸汽压力变化的情况下自动调节控制注汽流量，保证稠油热采井实现分层恒量配汽，从而有利于解决层间矛盾，改善稠油开采效果，宜于推广应用。
文档编号E21B34/00GK2526502SQ02209779
公开日2002年12月18日 申请日期2002年1月15日 优先权日2002年1月15日
发明者陈人忠, 代英伟 申请人:盘锦唯高科技有限责任公司