一种防沙卡流量调节机构的制作方法

1.本实用新型属于油田注水、注气领域，具体涉及一种防沙卡流量调节机构。


背景技术：

2.在油田增产领域中，分层注水、分层注气是常见的增产措施，精细化分层增产措施成为主要趋势。其中，注入到井下介质的流量大小尤为重要，流量调节机构是井下注入仪器必不可少的核心部分。由于井下注入仪器需要在井下长期使用，所以流量调节机构的可靠性显得尤为重要。
3.由于待注介质带有压力，所以需要平衡流量调节机构内外压差，此时，流量调节机构内部传动件易混入待注介质中的泥沙杂质，从而导致传动件卡顿，以至于机构不能继续实现流量调节的功能。此外，在注入小流量时，现有技术中的流量调节机构调节精确度差，达不到精准调节流量的效果。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种防沙卡流量调节机构。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
5.本实用新型提供了一种防沙卡流量调节机构。
6.在本实用新型的一个实施例中，一种防沙卡流量调节机构包括流量调节主体、调节组件和压力平衡组件。
7.其中，所述流量调节主体包括通道底座。所述通道底座内设置有中心主通道和本层通道。
8.所述中心主通道贯穿所述通道底座；所述本层通道贯穿所述通道底座上表面，其下端连接所述中心主通道。
9.所述调节组件一端位于所述本层通道内部，另一端位于所述通道底座上方。所述压力平衡组件位于所述通道底座内部，两端分别连接所述调节组件和所述中心主通道，用于平衡所述调节组件和所述中心主通道的压力差。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述的流量调节主体还包括阀套。
11.其中，所述阀套固定安装在所述通道底座内壁上，与所述本层通道联通。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述阀套的侧壁上设置有介质出口，该介质出口包括两部分。
13.其中，第一部分介质出口的垂直投影形状为三角形；第二部分介质出口的垂直投影形状为矩形，第一部分介质出口位于第二部分介质出口的下方。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述调节组件包括，连接座和外护管。
15.其中，所述外护管内部设置有空腔，其下端连接所述连接座上端。
16.所述连接座内部设置有空腔，其下端位于所述本层通道内，用于连接所述流量调节主体和所述调节组件。
17.在本实用新型的一个实施例中，所述调节组件还包括控制主板、电动马达和驱动杆。
18.其中，所述控制主板、所述电动马达和所述驱动杆均位于所述外护管内部空腔内。
19.所述控制主板位于所述电动马达上方；所述驱动杆上端与所述电动马达连接，下端穿过所述连接座内部空腔，延伸至所述本层通道内。
20.在本实用新型的一个实施例中，所述调节组件还包括阀芯座和阀芯。
21.其中，所述阀芯座和所述阀芯均位于所述本层通道内。
22.所述阀芯座上端与所述驱动杆下端传动连接；所述阀芯位于所述阀芯座下方，与所述阀芯座下端固定连接。
23.在本实用新型的一个实施例中，所述流量调节主体还包括组合密封件。
24.其中，所述组合密封件位于所述本层通道内，用于实现本层通道内所述阀套和所述阀芯间的密封。
25.在本实用新型的一个实施例中，所述压力平衡组件包括导压接头、平衡活塞和活塞缸。
26.其中，所述活塞缸内部设置有空腔，所述平衡活塞位于所述空腔内。
27.所述平衡活塞上方的空腔作为油液腔，其下方的空腔作为介质腔，所述介质腔联通所述中心主通道。
28.所述导压接头一端连接所述驱动杆下端、所述阀芯座和所述阀芯上端共同形成的腔体，另一端连接所述油液腔。
29.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
30.1.本实用新型的防沙卡流量调节机构，通过压力平衡组件，平衡流量调节机构内外压差，且其压力平衡组件通过压力差控制活塞，实现自动平衡压力，使调节组件的中运动部件的传动处于润滑状态，不至于因介质中杂质的混入而导致卡顿，可靠性高。
31.2.本实用新型的防沙卡流量调节机构，阀套使用分段结构设计，通过阀芯移动调节介质出口形状，进而调节介质流出面积，进行流量调节；实现了多段线性调节，适用于对不同地层进行精细化调节流量，具有较高的调节精度。
32.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
33.图1(a)是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构主视图；图1(b)是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构俯视图；
34.图2是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构完全关闭状态结构示意图；
35.图3是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构完全打开状态结构示意图；
36.图4是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构中介质走向示意图；
37.图5是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构沿图1中a-a线的剖视图；
38.图6是本实用新型提供的一种防沙卡流量调节机构中流体介质的出口示意图。
39.图标：1-流量调节主体；11-通道底座；15-组合密封件；16-阀套；17-中心主通道；
18-本层通道；2-调节组件；21-控制主板；22-电动马达；23-驱动杆；24-阀芯座；25-阀芯；26-连接座；27-外护管；3-压力平衡组件；31-导压接头；32-油液腔；33-平衡活塞；34-活塞缸；35-介质腔。
具体实施方式
40.为了进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本实用新型提出的一种防沙卡流量调节机构进行详细说明。
41.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的技术方案加以限制。
42.实施例一
43.请参见图1，图1(a)是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调解机构主视图；图1(b)是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构俯视图。
44.如图所示，一种防沙卡流量调节机构，包括流量调节主体1、调节组件2，调节组件2固定连接于流量调节主体1上方，调节组件2用于调节流经本地层的流量。调节主体1上设置有阀套16，阀套16作为本地层的介质出口。
45.图2是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构完全关闭状态结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构完全打开状态结构示意图。
46.如图所示，本实施例的流量调节主体1包括通道底座11和组合密封件15。
47.在具体实施例中，通道底座11内设置有中心主通道17和本层通道18。其中，中心主通道17贯穿通道底座11；本层通道18贯穿通道底座11上表面，其下端连接中心主通道17。
48.在具体实施例中，调节组件2一端位于本层通道18内部，另一端位于通道底座11上方。
49.具体地，调节组件2包括，控制主板21、电动马达22、驱动杆23、阀芯座24、阀芯25、连接座26和外护管27。
50.其中，外护管27内部设置有空腔，其下端连接连接座26上端；连接座26内部设置有空腔，其下端位于本层通道18内，用于连接流量调节主体1和调节组件2。
51.在具体实施例中，控制主板21、电动马达22和驱动杆23均位于外护管27内部空腔内；控制主板21位于电动马达22上方；驱动杆23上端与电动马达22连接，下端穿过连接座26内部空腔，延伸至本层通道18内。
52.在具体实施例中，阀芯座24和阀芯25均位于本层通道18内；阀芯座24上端与驱动杆23下端传动连接；阀芯25位于阀芯座24下方，与阀芯座24下端固定连接。
53.值得一提的是，组合密封件15位于本层通道18内，用于实现本层通道18内阀套16和阀芯25间的密封。
54.在具体实施例中，控制主板21控制电动马达22旋转运动，电动马达22带动连接的驱动杆23沿圆周方向旋转，驱动杆23与阀芯座24构成一旋转副，将驱动杆23沿圆周方向旋转运动转化为阀芯座24的沿轴向运动，固定连接的阀芯25与阀芯座24共同沿轴向上下运
动。驱动杆23上设置有位置传感器，实时监测阀芯座24的位置，进而实现阀芯25的位置状态监测。
55.图4是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构中介质走向示意图。
56.如图所示，井下注入介质从中心主通道17上端流入流量调节机构，一部分介质经流入连接的本层通道18，由调节组件2调节从阀套16流出的介质流量后，注入本地层；另一部分介质从中心主通道17下端流入下一层的仪器。
57.图6是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构中流体介质的出口示意图。
58.如图所示，在具体实施例中，阀套16固定安装在通道底座11内壁上，与本层通道18联通，阀套16的侧壁上设置有介质出口，该介质出口包括两部分。
59.具体地，第一部分介质出口的垂直投影形状为三角形；第二部分介质出口的垂直投影形状为矩形，第一部分介质出口位于第二部分介质出口的下方。
60.在本实施例中，由于阀芯25沿轴向运动，改变了阀芯25与阀套16形成的介质出口面积，从而改变了注入到该地层的介质流量。在调节介质流量时，阀芯25沿轴向从下到上运动，先经过三角形区段，后经过矩形区段，在三角形区段进行小流量调节，在矩形区段进行大流量调节。
61.图5是本实用新型实施例提供的一种防沙卡流量调节机构内部结构剖视图。
62.如图所示，压力平衡组件3位于通道底座11内部，两端分别连接调节组件2和中心主通道17，用于平衡调节组件2和中心主通道17的压力差。
63.在具体实施例中，压力平衡组件3包括，导压接头31、平衡活塞33和活塞缸34。
64.具体地，活塞缸34内部设置有空腔，平衡活塞33位于空腔内；平衡活塞33上方的空腔作为油液腔32，其下方的空腔作为介质腔35，介质腔35联通中心主通道17。
65.进一步地，导压接头31一端连接驱动杆23下端、阀芯座24和阀芯25上端共同形成的腔体，另一端连接油液腔32。
66.在具体实施例中，驱动杆23下端、阀芯座24和阀芯25上端共同形成的腔体内充满硅油，油液腔32内也充满硅油；驱动杆23、阀芯座24整体浸在硅油环境中，由于调节组件2和压力平衡组件3上端通过导压接头31联通，下端通过中心主通道17和本层通道18联通，平衡了驱动杆23下端、阀芯座24和阀芯25上端共同形成的腔体内部压力与井下注入介质压力。
67.在具体实施例中，平衡活塞33的上端面与油液腔32接触，其下端面与中心主通道17联通，平衡活塞33在活塞缸34内上下运动。
68.具体地，阀芯25向上运动时，阀芯25、连接座26、通道底座11之间形成的腔体体积减少，腔体内压力增大，平衡活塞33向下运动。
69.进一步地，阀芯25向下运动时，阀芯25、连接座26、通道底座11之间形的成腔体体积增大，腔体内压力减小，平衡活塞33在中心主通道17内压力作用下向上运动。
70.值得注意的是，当中心主通道17内的压力发生变化时，平衡活塞33会上下运动调整。始终使得阀芯25上下的压力相等。阀芯25运动时不会由于中心主通道17内压力变化负载增加。
71.本实施例的防沙卡流量调节机构，通过压力平衡组件，平衡流量调节机构内外压差，且其压力平衡组件通过压力差控制活塞，实现自动平衡压力，使调节组件的中运动部件
的传动处于润滑状态，不至于因介质中杂质的混入而导致卡顿，可靠性高。
72.本实施例的防沙卡流量调节机构，阀套使用分段结构设计，通过阀芯移动调节介质出口形状，进而调节介质流出面积，进行流量调节；实现了多段线性调节，适用于对不同地层进行精细化调节流量，具有较高的调节精度。
73.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”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。
74.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。