采油用流量控制装置及采油器的制作方法

本实用新型涉及石油天然气开采技术领域，具体而言，涉及采油用流量控制装置及采油器。

背景技术：

在石油开采的过程中，随着石油的开采，油井含水/气率会逐渐上升，通常会利用流量控制工具控制地层流体流入井筒的速度，以满足生产的需要。现有技术中应用的流量控制工具主要有孔眼型流量控制工具、螺旋型流量控制工具以及混合型流量控制工具。

孔眼型流量控制工具是根据预留在工具上的若干个孔眼来实现对地层流体的控制。孔眼预先设计好结构尺寸，通过孔眼的节流作用使地层流体流过时产生附加节流压降。从而达到控制进入井筒液体流量的目的。螺旋型流量控制器使通过螺旋通道的摩擦阻力产生附加压降。混合型流量控制工具是通过孔眼和螺旋通道的共同作用，产生节流压降，从而达到控制流量的作用。

但是上述三种流量控制器都是通过预先设置好的通道起作用，一旦工具入井，通道就处于导通状态，从而无法根据地层流体的含量或者储层的油藏物理状态的变化来控制地层流体流入井筒的速度。此外，由于孔眼型控制工具需要将节流孔眼设计的非常小，螺旋型控制器通道复杂，当流体中携带有固体杂质(例如地层砂粒)时，容易发生堵塞。

因此，提供一种能根据地层流体的特性来控制流体进入井筒速度的采油用流量控制装置及采油器成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种采油用流量控制装置，以缓解现有技术中流体进入井筒速度无法自适应调节的技术问题。

本实用新型提供的一种采油用流量控制装置，包括中心管、流量控制单元和套设在所述中心管外壁的套筒；

所述中心管外壁开设有进流通道，所述进流通道上开设有用于设置所述流量控制单元的安装槽；

用于控制流量的所述流量控制单元包括上盖板和控制器，所述上盖板与所述控制器连接；

所述控制器包括控制器本体、进液口、流道、流道选择器和出液口；

所述出液口位于所述控制器本体的中心处，所述控制器本体从边缘到中心依次设置有所述进液口、所述流道、所述流道选择器和所述出液口。

进一步地，所述进液口、所述流道、所述流道选择器和出液口均相对于所述控制器本体中心点呈阵列分布，且呈“涡流”式结构。

进一步地，所述流道包括进液流道、近流道、中流道、远流道和限流器；

所述进液流道位于所述流道选择器外侧，所述近流道、所述中流道和所述远流道均位于两两所述流道选择器之间，所述限流器位于所述流道选择器内侧。

进一步地，所述进液口通过所述进液流道与所述近流道、所述中流道和所述远流道连接，且所述进液流道的宽度由开口往里逐渐减小。

进一步地，所述近流道、所述中流道和所述远流道均为圆弧型，三者的圆弧大小相同，且其出口处与所述限流器相切。

进一步地，用于接收地层液体/气体的所述进液口为“喇叭口”状。

进一步地，所述流道选择器呈月牙形，其中进液口处的流道选择器和所述控制器本体相连；

与所述控制器本体相连的所述流道选择器上设置有径向流道和侧向流道，所述进液流道通过所述径向流道与所述远流道连通，所述近流道通过所述侧向流道与所述限流器连通。

进一步地，所述进流通道上设置有用于整流作用的整流通道；

所述整流通道位于所述安装槽前端。

进一步地，所述套筒和所述中心管可拆卸连接，并通过密封圈密封。

本实用新型的第二目的在于提供一种采油器，以缓解现有技术中流体进入井筒速度无法自适应调节的技术问题。

本实用新型提供的一种采油器，包括防砂筛管和所述采油用流量控制装置；

所述防砂筛管与所述采油用流量控制装置连接。

有益效果：

本实用新型提供的一种采油用流量控制装置，包括中心管、流量控制单元和套设在中心管外壁的套筒，中心管与套筒配合，中心管外壁开设有进流通道，进流通道处于中心管与套筒之间，同时进流通道上开设有用于设置流量控制单元的安装槽，使用时，液体/气体从进流通道进入，然后流向安装槽方向，经流量控制单元流入中心管内，具体的，用于控制流量的流量控制单元包括上盖板和控制器，上盖板与控制器连接，从而形成用于流量控制的流道，使流量控制单元可以起到流量控制作用，具体的，控制器包括控制器本体、进液口、流道、流道选择器和出液口，出液口位于控制器本体的中心处，控制器本体从边缘到中心依次设置有进液口、流道、流道选择器和出液口，其中流道包括多种不同子流道，当液体/气体从进液口进入到控制器内，然后通过流道和流道选择器，最后从出液口排出，具体的，地层液体 /气体主要分为油或水/气，水的粘度小，密度大，进而惯性大，气的密度小，速度大，而油的粘度大，密度小，进而惯性小，故当地层液体/气体进入时，液体会根据流道选择器选择不同的流道，从而产生不同的附加阻力，实现流量控制作用，即控水/气稳油的作用。

本实用新型提供的一种采油器，包括防砂筛管和采油用流量控制装置；防砂筛管与采油用流量控制装置连接，采油器与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘叙。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置内部中心管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的斜视图；

图4为为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的一种实施方式；

图5为为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的另一种实施方式。

图标：100－中心管；101－进流通道；102－安装槽；103－整流通道； 200－流量控制单元；201－上盖板；202－控制器；2021－控制器本体； 203－进液口；204－流道；2041－进液流道；2042－近流道；2043－中流道；2044－远流道；2045－限流器；2046－径向流道；2047－侧向流道； 205－流道选择器；206－出液口；300－套筒；400－密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置内部中心管的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的斜视图；图4为为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的结构示意图；图5为为本实用新型实施例提供的采油用流量控制装置中流量控制单元的另一种实施方式。

如图1－图5所示为本实用新型实施例提供的一种采油用流量控制装置，包括中心管100、流量控制单元200和套设在中心管100外壁的套筒300；中心管100外壁开设有进流通道101，进流通道101 上开设有用于设置流量控制单元200的安装槽102；用于控制流量的流量控制单元200包括上盖板201和控制器202，上盖板201与控制器202连接；控制器202包括控制器本体2021、进液口203、流道204、流道选择器205和出液口206；出液口206位于控制器本体2021 的中心处，控制器本体2021从边缘到中心依次设置有进液口203、流道204、流道选择器205和出液口206。

本实用新型实施例提供的一种采油用流量控制装置，包括中心管 100、流量控制单元200和套设在中心管100外壁的套筒300，中心管100与套筒300配合，中心管100外壁开设有进流通道101，进流通道101处于中心管100与套筒300之间，同时进流通道101上开设有用于设置流量控制单元200的安装槽102，使用时，液体/气体从进流通道101进入，然后流向安装槽102方向，经流量控制单元200 流入中心管100内，具体的，用于控制流量的流量控制单元200包括上盖板201和控制器202，上盖板201与控制器202连接，从而形成用于流量控制的流体通道，使流量控制单元200可以起到流量控制作用，具体的，控制器202包括控制器本体2021、进液口203、流道 204、流道选择器205和出液口206，出液口206位于控制器本体2021 的中心处，控制器本体2021从边缘到中心依次设置有进液口203、流道204、流道选择器205和出液口206，其流道204包括多种不同子流道204，当液体/气体从进液口203进入到控制器202内，然后通过流道204和流道选择器205，最后从出液口206排出，具体的，地层液体/气体主要分为油或水/气，水的粘度小，密度大，进而惯性大，气的密度小，速度大，而油的粘度大，密度小，进而惯性小，故当地层液体/气体进入时，液体会选择不同的流道204，不同的流道 204会产生不同的附加阻力，从而实现流量控制作用，即控水/气稳油的作用。

实际使用时上盖板201和控制器202为一个整体，使用摩擦焊方式，焊接为一个整体，焊接后的流量控制单元200，放入中心管100 上的安装槽102里，并采用激光焊或者铜钎焊进行固定，确保流量控制单元200在使用过程中的稳定，不会因为压强过大而影响其工作状态。

其中，安装槽102中心处设置有与出液口206配合的出口，当流量控制单元200设置在安装槽102处时，出液口206与出口对应。

本实施例的可选方案中，进液口203、流道204、流道选择器205 和出液口206均相对于控制器本体2021中心点呈阵列分布，且呈“涡流”式结构。

具体的，进液口203、流道204、流道选择器205和出液口206 均相对于控制器本体2021中心点呈阵列分布，当得液体/气体进入控制器202后，使控制器202所受压力趋于平衡，避免控制器202因某区域受力过大导致控制器202的损坏，确保控制器202的长期正常使用。

并且使得液体/气体进入控制器202内时，会以旋流形式前进，实现节流的效果。

本实施例的可选方案中，流道204包括进液流道2041、近流道 2042、中流道2043、远流道2044和限流器2045；进液流道2041位于流道选择器205外侧，近流道2042、中流道2043和远流道2044 均位于两两流道选择器205之间，限流器2045位于流道选择器205 内侧。

具体的，流道204包括进液流道2041、近流道2042、中流道2043、远流道2044和限流器2045，当地层流体进入后，沿进液流道2041 向里流入，流到第一个流到选择器的时候，根据地层液体/气体的物理特性选择各流道204流量的大小，从而一部分液体通过近流道2042 向里流动，另一部分继续经过进液流道2041流向第二个流道选择器 205，经过第二次选择后，分别通过中流道2043和远流道2044向内流动，直至从出液口206排出。

由于地层液体/气体主要分为油或水/气，水的粘度小，密度大，进而惯性大，气的密度小，速度大，而油的粘度大，密度小，进而惯性小。故当地层液体/气体为油时，液体会选择近流道2042，近流道 2042较短，故延程摩阻较小；而当地层液体/气体为水/气时，液体会选择远流道2044，远流道2044较长，延程摩阻较大，流道选择器 205可根据进入的地层液体/气体的含水/气率分配各个流道204的流量大小，进而产生不同的延程摩阻，最终的结果是对水/气的阻力较大，对油的阻力较小。

其中，流量控制工具为自适应流量控制装置，其由于本身的结构特点，可以根据地层产液的性质自动调整对流体的阻力，实现流量控制作用，即控水/气稳油作用。当地层液体/气体含水/气率较高时，控制器202对地层液体/气体产生一个较高的附加压降，即产生一个高阻力，从而实现流量控制作用，即控水/气作用。相反的，当地层液体/气体含水/气率降低时，控制器202对地层液体/气体的产生较低的附加压降，即对流体阻力低，即稳油作用。

本实施例的可选方案中，进液口203通过进液流道2041与近流道2042、中流道2043和远流道2044连接，且进液流道2041的宽度由开口往里逐渐减小。

具体的，进液流道2041外侧为圆弧线和与其圆弧线相切的切线组成，进液流道2041与近流道2042、中流道2043和远流道2044连接。

并且，进液流道2041的宽度由开口往里逐渐减小，液体/气体通过进液流道2041后，提高流体的流速，避免杂物堆积在进液流道2041 内。

其中，进液流道2041与近流道2042的进口处、中流道2043的进口处及远流道2044的进口处均相切。

本实施例的可选方案中，近流道2042、中流道2043和远流道2044 均为圆弧型，三者的圆弧大小相同，且其出口处与限流器2045相切。

具体的，近流道2042、中流道2043和远流道2044均为圆弧型，三者的圆弧大小相同，且三者进口处同进液流道2041为同一个圆的不同圆弧，出口处与限流器2045相切，流体经近流道2042、中流道 2043和远流道2044后会在限流器2045内形成漩涡，在限流器2045 内不停向内旋转，从而提高节流阻力。

本实施例的可选方案中，用于接收地层液体/气体的进液口203 为“喇叭口”状。

将进液口203设置呈“喇叭口”状，提高流体的进入。

本实施例的可选方案中，流道选择器205呈月牙形，其中进液口 203处的流道选择器205和控制器本体2021相连；与控制器本体2021 相连的流道选择器205上设置有径向流道2046和侧向流道2047，进液流道2041通过径向流道2046与远流道2044连通，近流道2042 通过侧向流道2047与限流器2045连通。

流道选择器205设置成月牙形，与流道204配合形成弧形通道，使得流体在限流器2045内形成旋流。

一部分液体会延径向流道2046，流入另一侧远流道2044内，另一部分液体流到第一个流到选择器的时候，根据地层液体/气体的物理特性选择各流道204流量的大小，从而一部分液体通过近流道2042 向里流动，流到侧向流道2047时，流体会部分从径向流道2046，进入限流器2045。

具体的，由于地层液体/气体主要分为油或水/气，水的粘度小，密度大，进而惯性大，气的密度小，速度大，而油的粘度大，密度小，进而惯性小。故当地层液体/气体为油时，油会选择径向流道2046，近流道2042，侧向流道2047，进而延径向方向流入限流器2045，由于液体基本延径向直接流到出液口206，延程摩阻较小，故对油的附加阻力小；而当地层液体/气体为水/气时，液体会选择远流道2044，远流道2044较长，延程摩阻较大，且流过远流道2044后，水/气会延切线进入限流器2045，并在限流器2045内形成漩涡，流程长，阻力大。故对水/气的附加阻力大。流道选择器205可根据进入的地层液体/气体的含水/气率分配各个流道204的流量大小，进而产生不同的附加阻力，最终的结果是对水/气的阻力较大，对油的阻力较小。

其中，在实际生产过程中，径向流道2046和侧向流道2047的角度可以根据液体的粘度确定。

本实施例的可选方案中，进流通道101上设置有用于整流作用的整流通道103；整流通道103位于安装槽102前端。

同时，进流通道101上还设置有整流通道103，其中整流通道103 用于整流，减小设备震荡，确保流体有序进入流量控制单元200内。

其中，整流通道103位于安装槽102的前端，即流体先通过整流通道103的整流作用，在进入流量控制单元200内。

具体的，整流通道103为设置在进流通道101上的凸起。

整流通道103由中心管100上的凸起形成，整流通道103起整流作用，地层液体/气体经过流道204进来后，进入规则排布的整流通道103，经整流通道103的整流后，进入流量控制单元200。

其中形成整流通道103的凸起可以做成间隔排列，也可以设置成筋条状，但需和中心管100轴向方向一致。

本实施例的可选方案中，套筒300和中心管100可拆卸连接，并通过密封圈400密封。

套筒300和中心管100可拆卸连接，方便更换修理，并且两者之间通过密封圈400密封，保证流体不会泄露。

综上所述，相对于仅采用出口孔眼进行流量控制的工具，本实用新型提出的流量控制工具使液体在流出出口之前，增加了流道204 的延程摩阻和旋流速度节流阻力。故液体流经本流量控制工具时，增加了附加的节流压降。由于液体的物理特性的不同，所在流量控制工具中走的路径的不同，故产生不同的节流压降。含水/气大的液体产生节流压降远大于含油大的。因此，本实用新型所提出的流量控制工具具有遇水/气高摩阻，遇油低摩阻，自行调节油水/气阻力的功能。

本实用新型实施例提供的一种采油器，包括防砂筛管和采油用流量控制装置；防砂筛管与采油用流量控制装置连接。

本实用新型实施例提供的一种采油器，包括防砂筛管和采油用流量控制装置；防砂筛管与采油用流量控制装置连接，采油器与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘叙。

中心管100一端内侧螺纹与防砂筛管基管连接，套筒300与防砂筛管外套连接并密封，这样在防砂筛管和基管之间形成环形通道。地层液体/气体经防砂筛管过滤后，进入环形空间，进而通过流量控制装置上的进流通道101和整流通道103，流至流量控制单元200的进液口203，进而进入控制器202，最终实现流量控制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。