专利名称：油井井口降压掺水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油井井口降压掺水器，属于机械采油辅助工具。用于将热水或蒸汽掺入输油管线，降低油井井口和输油管线的回压。
随着油田开发时间的增长，综合含水的上升，产液量增加，管线内液体流速加快，流阻将增加。如果原油属高含蜡，高凝固点原油，就会使管壁严重结蜡、结垢，使管线内流体的流动阻力剧增，导致输油管线和油井回压升高，从而严重影响油井产量，并使原油计量工作难度增加。为了降低回压，目前已采取了一系列措施，如化学防蜡降粘，强磁防垢降粘，掺热水降粘，伴热降粘等。最主要的方法是掺热水和拌热降粘。掺热水降粘，是通过计量站泵送一定压力和温度的热水，经掺水管线送至井口，直接掺入井口输油管线中，提高了原油温度，降低了原油粘度和防止原油结蜡，其缺点是，当掺水压力低于井口回压时，将掺不进水，就必须提高掺水压力，使其高于井口回压，这样会引起井口回压和输油管线回压升高，造成泵效降低，产量下降，计量准确率下降；伴热降粘，是在输油管线旁另设一热水管线，通过将热水或蒸汽输入管线内的热传递到输油管线内来增加原油温度，从而实现降粘防垢的目的，缺点是，热损失大，热交换率低，费用高，效果不明显。
本实用新型的目的是为了克服以上方法的不足而提供一种既能完成输油管线的掺水，又不会使油井井口和管线回压升高，而且还能对井口原油产生辅助的抽吸作用，从而提高抽油泵泵效，增加产量的油井井口降压掺水器。
为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是油井井口降压掺水器主要由主体、总单流阀、喉管、喷嘴主体、工作阀等组成，主体上下端分别与压盖、喷嘴主体螺纹连接，主体内设计有C-A-D和C-B-D两个通道，两个进口C、E，一个出口D；C-A-D为直通道，C-B-D为环形通道，其中C-B为90°弯曲通道；在主体的E出口处装有掺水装置，E-D段中部设有喉管，D出口处设有总单流阀总成，C进口处设有工作阀总成。
主体E进口处的掺水装置由与喷嘴主体下部螺纹相接的压紧接头、置于压紧接头上面的掺水阀座上的掺水阀，和与喷嘴主体上部螺纹相接的喷嘴组成。
设在主体中部的喉管由三段组成，入口为圆弧形，中段为圆柱段，下段为圆台段，圆台段出口直径大于入口处。
设在主体D出口处的总单流阀总成由与主体D出口内侧通过螺纹相接的压盖、置于压盖下部的压垫、压垫内的总单流阀和压垫下部的总单流阀座组成；主体与压盖通过大密封圈密封。压垫上开有三个纵向通孔槽。
在主体C进口处内侧的工作阀总成结构与总单流阀总成相似，由与主体C进口内侧通过螺纹相接的压盖、置于压盖下部的压垫、压垫内的工作阀和压垫下部的工作阀座组成。
采用上述结构，从E进口掺入热水或蒸汽时，由于喷嘴区的负压作用，掺水阀、总单流阀打开，工作阀关闭，形成C-B-D流通道，原油从进口C进入C-B通道与热水或蒸汽混合后，从出口D流出；不需要掺水或汽时，由于喉管的节流作用，掺水阀关闭，总单流阀、工作阀打开，形成C-A-B流通道，原油直接从进口C经过A流出D出口；油井停抽时，总单流阀关闭，油管线内原油不会从D出口倒流回井口。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
图1为油井井口降压掺水器的结构示意图。
本实用新型主要由主体8、喉管9、喷嘴11、总单流阀6、掺水阀14和工作阀17构成，其内部有两条通道，一条通道为C-B-D。流体从右端入口C经工作阀座18下方，90°弯曲孔到达喷嘴11处，再经喉管9、总单流阀6、压垫5到达左端口D。另一条通道为C-A-D。流体从右端入口C经工作阀17、总单流阀6达到左端口D。从E口掺热水时，通道C-B-D工作。不掺热水时，通道C-B-D、C-A-D均工作。主体8装有喷嘴主体13、喉管9、总单流阀总成(由压盖3、大密封圈4、压垫5、总单流阀6、总单流阀座7组成)，工作阀总成与总单流阀总成结构相同。喷嘴主体13内装有喷嘴11、掺水阀罩12、掺水阀14、掺水阀座15、压紧接头16；主体8与压盖3、喷嘴主体13采用螺纹连接；压盖3通过压垫5压紧总单流阀座7，压盖3通过大密封圈4与主体8进行密封，总单流阀6在重力作用下可实现与阀座7的密封；喉管9与主体8采用螺纹连接，通过小密封圈10使螺纹保持密封，喷嘴11与喷嘴主体13通过螺纹连接，依靠小密封圈密封，掺水阀罩12与喷嘴主体13采用过盈配合方式进行装配，掺水阀座15通过压紧接头16及喷嘴主体13的配合螺纹实现与喷嘴主体13的内台阶面密封，掺水阀14依靠其自身的重力实现与阀座15的密封，掺水阀罩12在接近中心区域的平面方向上开有3-6个互不相通的通孔，喷嘴主体13与主体8之间采用密封圈密封。喷嘴11和喉管9采用耐磨、有较高强度的硬质合金或非金属材料，喷嘴11出口直径范围0.1mm～20mm，喉管9出口直径范围0.5mm～100mm。
本实用新型通过螺栓1、螺母2连接在井口流程的法兰上，将热水或蒸汽具有一定的压头通过入口E掺入，经压紧接头16的内孔打开掺水阀14，再经掺水阀罩12的通孔流进喷嘴11，由于喷嘴11直径较小，掺入的热水或热蒸汽在此产生节流，压力降低，流速增大，压头转变为动量和动能，在喷嘴周围形成低压，产生抽吸力，井口原油在抽吸力作用下从入口C经过工作阀17下方，90°弯曲通道C-B后，在此处得到动量和动能，然后随同热水一起流入喉管9的圆柱段内混合，经精细造型的扩散段扩散，使混合液的动能、动量转变为压头，混合液通过总单流阀6流进输油管线。此时，工作阀17上方压力高于其下方压力，在重力作用下关闭。这样，经混合后的液体不会倒流入井口，而井口原油也只能通过C-B-D通道流入输油管线。由于在喷嘴11处存在节流效应，使得喷嘴11周围的压力下降，这样就达到了降低井口回压的目的。当不需掺水时，一方面，掺水阀14在自身的重力作用下关闭，防止原油进入掺水管线。另一方面，由于工作阀17上方不会出现高于其下方压力，喉管9内孔直径较小，液体流动阻力较大，这样工作阀17就会打开，通道C-A-D开始工作，不会出现流道不够而影响生产的现象。当油井停止工作时，总单流阀6将关闭，输油管线内原油不会倒流回井口，造成污染。
本实用新型具有以下优点1.降低井口回压，减少液柱负荷，提高了抽油泵的泵效，使用寿命延长，抽油机功率消耗减少，节约能源。
2.具有止回阀(单流阀)的作用，可防止管线内的原油倒流，还可满足洗井和其它工艺措施的需要。
3.减少了井口盘根盒“跑、冒、滴、漏”现象的发生，减轻环境污染，减少抽油光杆与盘根之间的摩擦阻力，延长了盘根使用寿命，减少无功能源的消耗。
4.有利于合理地使用掺水，节约热水，可提高热能利用率。
权利要求1.一种用于石油开采的油井井口降压掺水器，由主体(8)、总单流阀(6)、喉管(9)、喷嘴主体(13)、工作阀(17)等组成，主体(8)上下端分别与压盖(3)、喷嘴主体(13)螺纹连接，其特征在于A.主体(8)内设计有C-A-D直通道和C-B-D环形通道，两个进口(C)、(E)，一个出口(D)；B.主体(8)的(E)进口处装有掺水装置，E-D段中部设有喉管(9)，(D)出口处设有总单流阀总成，(C)进口处设有工作阀总成。
2.根据权利要求1所述的油井井口降压掺水器，其特征在于掺水装置由与喷嘴主体(13)下部螺纹相接的压紧接头(16)、置于压紧接头(16)上面的掺水阀座(15)上的掺水阀(14)，和与喷嘴主体(13)上部螺纹相接的喷嘴(11)组成。
3.根据权利要求1或2所述的油井井口降压掺水器，其特征在于喉管(9)由三段组成，入口为圆弧形，中段为圆柱段，下段为圆台段。
4.根据权利要求3所述的油井井口降压掺水器，其特征在于总单流阀总成由与主体(8)的(E)进口内侧通过螺纹相接的压盖(3)、置于压盖(3)下部的压垫(5)、压垫(5)内的总单流阀(6)和压垫(5)下部的总单流阀座(7)组成；主体(8)与压盖(3)通过大密封圈(4)密封。
5.根据权利要求4所述的油井井口降压掺水器，其特征在于工作阀总成由与主体(8)的(C)进口内侧通过螺纹相接的压盖、置于压盖下部的压垫，压垫内的工作阀(17)和压垫下部的工作阀座(18)组成。
6.根据权利要求5所述的油井井口降压掺水器，其特征在于压垫(5)上开有三个纵向槽。
7.根据权利要求3所述的油井井口降压掺水器，其特征在于喷嘴(11)和喉管(9)采用硬质合金或非金属材料，喷嘴(11)出口直径范围0.1mm～20mm、喉管(9)出口直径范围0.5mm～100mm。
专利摘要本实用新型涉及了一种油井井口降压掺水器，主要由主体8、总单流阀6、喉管9、喷嘴主体13、工作阀17等组成，主体8的D出口与井口流程的法兰相接；通过喷嘴11将掺入热水或蒸汽的压头转换为动能和动量，然后在喉管9与流体(原油)充分混合，使其压力恢复，从而在喷嘴周围与喉管未端产生压差，井口原油产生附动抽吸作用，有利于降低井口回压，减少抽油管柱漏失，提高抽油泵效，增加产量。
文档编号E21B43/24GK2232978SQ9522130
公开日1996年8月14日 申请日期1995年8月28日 优先权日1995年8月28日
发明者佘梅卿, 祝道钧, 鲁献春, 李生莉 申请人:河南石油勘探局采油工艺研究所