专利名称：定压注水控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体传输的出口压力控制装置，尤其是能对油田注水实现压力可调全封闭自调整定压注水的控制。
背景技术：
目前，在油田注水中，需要对进入地下的注水入口压力实施有效控制。如果注水压力过高，则将造成窜流、超规定压裂、渗漏、管壁坍塌、油管变形等；如果压力过低则达不到注水驱油及保持地下压力平衡的目的。无论高与低，只要超出设计注入压力范围，都会破坏地下平衡和降低原油产量。我国油田注水压力的控制方法，普遍采用截止阀控制方式。即由人对截止阀的开启量进行调整，来满足控制注水压力的要求。但由于被注水的地下压力不是固定不变的，且截止阀开启量不能自动调整，加之油田注水井的分布较为分散，所以对注水压力以发生变化的注水井，无法及时修正，只能在每天定时的巡检中通过调整截止阀的开启量加以修正。因此，很难实现实际意义上的注水稳压控制。经查阅相关文献资料，尚未发现与本发明相同或相似的记载。
发明内容
为了克服现有油田注水井采用截止阀进行注水稳压控制的方法所带来的不足，本实用新型提供一种定压注水控制器，该定压注水控制器不仅可在地下压力发生变化，或是输水管路压力发生变化，均可实现全过程跟踪稳压控制，而且能对控制压力进行调定。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在同一阀体中设有两套阀系，一个是反馈控制阀，另一个是执行阀，在两个阀系间设有三个互通的小孔，分别是执行传压孔、压力反馈孔和高压传送孔；在反馈控制阀中设有可移动的反馈阀塞，和在反馈阀塞的右端设有一个用于定压稳压的定压平衡弹簧和调压螺杆；在执行阀中设有可移动的执行阀和设有用于推动执行阀关闭的复位弹簧，在执行阀上设有溢流孔和平压孔。通过压力反馈孔将执行阀的出口压力反馈作用在反馈阀塞的左端，并通过压缩定压平衡弹簧推动反馈阀塞移动，以控制反馈控制阀的开启量，通过高压传送孔将执行阀进口的压力传送到反馈控制阀的进口，再通过执行传压孔将流经反馈控制阀的执行阀进口压力送至执行阀塞的左端。当本实用新型实施时，将出口与注水入口相连，进口与供水管道相连，被注水从本实用新型中流过，依据反馈控制阀开启量，即作用在反馈阀塞左端并推动定压平衡弹簧压缩的变量，将取决于执行阀出口压力，当执行阀出口压力低于定压平衡弹簧所设定的压力时，反馈阀塞左移，反馈控制阀开启量增大，流经反馈控制阀至执行阀塞左端的高压水排量增大，当增大量超过执行阀塞左端溢流孔溢流量时，将推动执行阀塞右移，通过执行阀塞上的平压孔溢出执行阀塞右侧执行工作腔因容积减小的存水量，执行阀开启量增大，本实用新型出口压力升高。当执行阀出口压力高于定压平衡弹簧所设定的压力时，反馈阀塞右移，反馈控制阀开启量减小，流经反馈控制阀至执行阀塞左端的高压水排量减小，当减小量不足于执行阀塞左端溢流孔溢流量时，在执行阀中的复位弹簧的作用下，将推动执行阀塞左移，通过执行阀塞上的平压孔补充执行阀塞右侧执行工作腔容积的增加，执行阀开启量减小，本实用新型出口压力降低。由以上的自调整过程，从而达到了控制出口压力的目的；如果需要改变本实用新型出口压力的控制值，则通过旋转调压螺杆调整定压平衡弹簧的压缩量，既调整定压平衡弹簧对反馈控制阀塞的压力，改变推动反馈阀塞移动的压力条件，即改变执行阀出口压力的控制值，从而达到出口压力调定的目的。
本实用新型的有益效果是，可实现定压可调，全封闭无卸放的出口压力反馈自调整的恒压控制，安全可靠；节省水资源，净化作业环境，极便于油田在定压注水生产中的使用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的实施例结构意图。
图2是本实用新型在执行定压时的工作示意图。
图中1.阀体、2.执行阀塞、3.执行传压孔、4.压力反馈孔、5.高压传送孔、6.反馈阀塞、7.推盘、8.定压平衡弹簧、9.调压螺杆、10.压帽、11.压盘、12.端盖、13.复位弹簧、14.高压进口腔、15.低压出口腔、16.键销、17.平压孔、18.溢流孔、19.反馈控制进口腔。
具体实施方式
在
图1所示的实施例中，阀体(1)设有两个工作腔，一个是执行工作腔，另一个是反馈控制工作腔。在执行工作腔中装入执行阀塞(2)、端盖(12)、复位弹簧(13)等构成执行阀；在反馈控制工作腔中，装入反馈阀塞(6)、定压平衡弹簧(8)、调压螺杆(9)、推盘(7)、压帽(10)、压盘(11)等构成反馈控制阀。执行工作腔是由一个在右侧开口的大孔径圆孔和两个环形空腔构成，左侧的环形空腔为低压出口腔(15)，与出口相通，右侧为高压进口腔(14)，与进口相通；执行阀塞(2)的外形是由三个圆环和一个圆柱体构成，其中两个圆环分布在两端，另一个处于中间并略偏右侧，三个圆环的外圆与执行工作腔中的大孔径圆孔为间隙配合，执行阀塞(2)装入执行工作腔中的大孔径圆孔中，其位置为执行阀塞(2)的中间环的左端一部分处于高压进口腔(14)左侧的圆孔内，装入后的执行阀塞(2)可向右移动，并随执行阀塞的右移使执行阀打开或至执行阀开启量加大；在执行阀塞(2)的轴心处开有在右端开口的中心深孔，在该深孔的底部开有与左侧端部相通的细长溢流孔(18)，在左端圆环与中间圆环之间的圆柱体上，开有与中心深孔相通的平压孔(17)。复位弹簧(13)为一圆柱压簧，置于执行阀塞(2)的中心深孔内，左端压在孔底，右端压在端盖(12)的左端面上，使执行阀在自由状态时处于关闭状态；端盖(12)是由一个带有凸台止口的圆盘构成，用螺钉紧固在执行工作腔的右端口上。在阀体(1)中所设的反馈控制工作腔，是由一个在右端开口的一梯阶形圆孔构成。靠左侧端部为小圆孔，在小圆孔中段处设有一个环形沟槽，为反馈控制进口腔(19)，在该进口腔中开有与执行阀中高压进口腔(14)相通的高压传送孔(5)，为反馈控制阀进口孔，在该进口腔的右侧小圆孔中，侧向开有与执行阀工作腔大圆孔左端相通的执行传压孔(3)，为反馈控制阀出口孔，在小圆孔的左端处开有与执行阀低压出口腔(15)相通的压力反馈孔(4)；在整个小圆孔的右端设有一个直径较大的大圆孔，在该大圆孔的右侧的端口处设有内螺纹；反馈阀塞(6)是由一个中部带宽环形沟槽的圆柱体构成。反馈阀塞(6)的圆柱体外径与反馈控制工作腔中的小圆孔相配合，反馈阀塞(6)装入该小圆孔内，其位置为，反馈阀塞(6)的圆柱体中部的宽环槽左端面处于反馈控制进口腔(19)中的左端处，宽环槽右端面处于执行传压孔(3)即反馈控制阀出口孔的右侧，装入后的反馈阀塞(6)可在孔中向右移动，并随馈阀塞右移，使反馈控制阀开启量减小或至关闭；在反馈阀塞(6)的右侧，即在反馈控制工作腔中的小圆孔右侧所设的大圆孔中，依次安有推盘(7)、定压平衡弹簧(8)等，推盘(7)为带止口凸台的圆盘构成；定压平衡弹簧(8)为圆柱形压簧，定压平衡弹簧(8)的左端压装在推盘(7)右端的止口凸台上；在反馈控制工作腔右端口处所设的内螺纹中装入压帽(10)，压帽(10)的外形为，左端设有外螺纹，与反馈控制工作腔右端口处的内螺纹相配，右端为一圆盘，压帽(10)的内部结构为左端开有带键槽的圆孔，圆孔与压盘(11)的大圆柱体直径相配，键槽与压盘(11)上的键销(16)相配，在该带键槽的圆孔的右侧，设有一小圆孔，与调压螺杆(9)中的光轴相配；压盘(11)是由两个直径不等的圆柱体构成，左端为小圆柱体，外径与定压平衡弹簧(8)内径相配，并装入定压平衡弹簧(8)右端的内孔中，右端为大圆柱体，与压帽(10)左带键槽的圆孔相配，在该圆柱体的侧表面上镶有一部分露出的键销(16)，压盘(11)装入压帽(10)左端圆孔中并将压盘(11)中的键销(16)置于该圆孔的键槽中；在压盘(11)的轴心处设有一螺纹孔，在螺纹孔中装入调压螺杆(9)；调压螺杆(9)的右端为与压盘(11)相配的圆柱螺纹，中部为一环形台肩，在台肩的右侧设有与压帽(10)右端小圆孔相配的光轴，调压螺杆(9)的光轴一端装入压帽(10)右端的小圆孔中，中部的圆环台肩则压在压帽(10)内小圆孔左侧的端面上，即通过推盘(7)压在反馈阀塞(6)右端上的定压平衡弹簧(8)力通过压盘(11)和调压螺杆(9)作用在压帽(10)上，当旋转调压螺杆(9)时，压盘(11)在键销(16)和压帽左侧圆孔中键槽的作用下，在压帽左侧圆孔内沿调压螺杆(9)左右移动，使定压平衡弹簧(8)的压缩量即弹簧压力得到调整。在执行工作腔和反馈控制工作腔之间所设的互通的三个小孔中，执行传压孔(3)一端与执行工作腔中的大孔径圆孔的左侧端部相通，另一端与反馈控制阀中的反馈控制进口腔(19)左端小圆孔中的反馈控制阀出口孔相通；压力反馈孔(4)一端与执行工作腔中的低压出口腔(15)相通，另一端与装有反馈阀塞的小圆孔的左侧端部相通；高压传送孔(5)一端与执行工作腔中的高压进口腔(14)相通，另一端与反馈控制阀中反馈控制进口腔(19)相通。
权利要求1.一种定压注水控制器，在同一阀体(1)上设有执行阀和反馈控制阀等两个阀，其特征是由阀体(1)中的执行工作腔，和装入执行工作腔中的执行阀塞(2)，和装入执行阀塞(2)中心深孔中的复位弹簧(13)以及镶装在执行工作腔端口处的端盖(12)等构成执行阀；由阀体(1)中的反馈控制工作腔，和装入反馈控制工作腔中的反馈阀塞(6)和依次装在反馈阀塞(6)右侧的推盘(7)、定压平衡弹簧(8)和装在反馈控制工作腔中的压帽(10)以及装在定压平衡弹簧(8)右端与压帽(10)左侧带键槽内孔中的压盘(11)和装在压盘(11)内螺纹孔中与压帽(10)右侧小圆孔中的调压螺杆(9)等构成反馈控制阀。
2.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是执行工作腔是由一个在右侧开口的大孔径圆孔和两个环形空腔构成，左侧的环形空腔为低压出口腔(15)，与出口相通，右侧为高压进口腔(14)，与进口相通，在大孔径圆孔中装入执行阀塞；反馈控制工作腔是由一个在右端开口的一梯阶形圆孔组成，靠左侧端部为小圆孔，在小圆孔中段处设有一个环形沟槽，为反馈控制进口腔(19)，在该进口腔中开有与执行阀中高压进口腔(14)相通的高压传送孔(5)，在该进口腔的右侧小圆孔中，侧向开有与执行阀工作腔大圆孔左端相通的执行传压孔(3)，在小圆孔的左端处开有与执行阀低压出口腔(15)相通的压力反馈孔(4)，在整个小圆孔的右端设有一个直径较大的大圆孔，在该大圆孔的右侧的端口处设有内螺纹。
3.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是执行阀塞(2)的外形是由三个圆环和一个圆柱体构成，其中两个圆环分布在两端，另一个处于中间并略偏右侧，三个圆环的外圆与执行工作腔中的大孔径圆孔为间隙配合，在执行阀塞(2)的轴心处开有在右端开口的中心深孔，在该深孔的底部开有与左侧端部相通的细长溢流孔(18)，在左端圆环与中间圆环之间的圆柱体上，开有与中心深孔相通的平压孔(17)，执行阀塞(2)装入执行工作腔中，其位置为执行阀塞(2)的中间环的左端一部分处于高压进口腔(14)左侧的圆孔内，装入后的执行阀塞(2)可向右移动。
4.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是复位弹簧(13)为一圆柱压簧，镶装在执行阀塞(2)的中心深孔中，一端压在孔底，另一端压在端盖(12)的内端面上。
5.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是反馈阀塞(6)是由一个中部带宽环形沟槽的圆柱体构成，反馈阀塞(6)的圆柱体外径与反馈控制工作腔中的小圆孔相配合，反馈阀塞(6)装入该小圆孔内，其位置为，反馈阀塞(6)的圆柱体中部的宽环槽左端面处于反馈控制进口腔(19)中的左端处，宽环槽右端面处于执行传压孔(3)即反馈控制阀出口孔的右侧，装入后的反馈阀塞(6)可在孔中向右移动。
6.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是推盘(7)为带止口凸台的圆盘构成，定压平衡弹簧(8)为圆柱形压簧，定压平衡弹簧(8)的左端压装在推盘(7)右端的止口凸台上，在反馈控制工作腔右端口处所设的内螺纹中装入压帽(10)，压帽(10)的外形为左端设有外螺纹，右端设有一圆盘，压帽(10)的内部结构为左端开有带键槽的圆孔，在该带键槽的圆孔的右侧设有一小圆孔，压盘(11)是由两个直径不等的圆柱体构成，左端为小圆柱体，右端为大圆柱体，在大圆柱体的侧表面上镶有一部分露出的键销(16)，调压螺杆(9)的右端为圆柱螺纹，中部为一环形台肩，右侧为光轴，压帽(10)通过左端外螺纹镶装在反馈控制工作腔右端口处，推盘(7)压在左侧的反馈阀塞(6)上，右侧止口凸台镶装在定压平衡弹簧(8)左端的内孔中，定压平衡弹簧(8)右端套装在压盘(11)左端的小圆柱体上，压盘(11)的右端大圆柱体及键销(16)配装在压帽(10)左端所开带键槽的圆孔中，调压螺杆(9)的螺纹端装在压盘(11)的内螺纹孔中，调压螺杆(9)右侧的光轴配装在压帽(10)右侧的小圆孔中，调压螺杆(9)中部的环形台肩压在压帽(10)内小圆孔左侧的端面上。
7.根据权利要求1所述的定压注水控制器，其特征是在执行工作腔和反馈控制工作腔之间所设的互通的三个小孔中，执行传压孔(3)一端与执行工作腔中的大孔径圆孔的左侧端部相通，另一端与反馈控制阀中的反馈控制进口腔(19)左端小圆孔中的反馈控制阀出口孔相通；压力反馈孔(4)一端与执行工作腔中的低压出口腔(15)相通，另一端与装有反馈阀塞的小圆孔的左侧端部相通；高压传送孔(5)一端与执行工作腔中的高压进口腔(14)相通，另一端与反馈控制阀中反馈控制进口腔(19)相通。
专利摘要一种定压注水控制器，在同一阀体(1)上设有执行阀和反馈控制阀，由阀体(1)中的执行工作腔、执行阀塞(2)、复位弹簧(13)、端盖(12)等构成执行阀；由阀体(1)中的反馈控制工作腔、反馈阀塞(6)、推盘(7)、定压平衡弹簧(8)、压帽(10)、压帽(10)、压盘(11)、调压螺杆(9)等构成反馈控制阀。在两个阀间设有三个互通的小孔，分别为执行传压孔(3)；压力反馈孔(4)；高压传送孔(5)。通过压力反馈孔(4)和定压平衡弹簧(8)控制反馈控制阀开启量，以调节执行阀的开启量达到控制出口压力的目的。可实现定压可调，全封闭无卸放的出口压力反馈自调整的恒压控制，安全可靠，节省水资源，净化作业环境，极便于油田在定压注水生产中的使用。
文档编号F16K17/04GK2624002SQ03246400
公开日2004年7月7日 申请日期2003年4月25日 优先权日2003年4月25日
发明者史庆丰, 赵金龙, 于福坤, 于文华 申请人:史庆丰