一種熱采無流阻蒸汽閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱采無流阻蒸氣閥，包括閥體，所述閥體內(nèi)部包括中間一個閥桿腔，閥桿腔下部兩側(cè)各設(shè)置一個流道腔，兩個流道腔中線之間的夾角在172°～178°；每個流道腔外口設(shè)置有對接焊頭，所述對接焊頭內(nèi)部的流道小于流道腔內(nèi)部的流道；閥體上蓋合有閥蓋，閥蓋通過支架與蝸輪裝置固定；還包括閥桿，所述閥桿依次穿過蝸輪裝置、支架、閥蓋和閥體，其中蝸輪裝置帶有手輪；所述閥桿下部固定有閥瓣用于開閉兩側(cè)的流道腔。在手輪和蝸輪裝置的配合下，閥桿可在閥桿腔內(nèi)運(yùn)動進(jìn)而開閉兩個流道腔。兩個流道腔互通后，存在兩個流向，其中一個流向為注高溫高壓蒸汽溶化稠油，另一個流向為采集稠油，將注汽和采油集成到一個閥門中，成本降低。
【專利說明】一種熱采無流阻蒸汽閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于油田注汽開采工程，特別是一種輸入蒸汽和輸出原油的雙向功用的閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國的國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。需要的原油成倍的增長，越來越多的稠油油田被開發(fā)建設(shè)，由于稠油密度大并且板結(jié)，需注入高溫高壓的蒸汽來溶化稠油，同時原油中的硫化物等腐蝕性物質(zhì)含量高。在井口的閥門就起著關(guān)鍵作用。先通過閥門注入高溫高壓的蒸汽來溶化稠油，當(dāng)稠油溶化后，停止供高溫高壓的蒸汽，通過該閥門進(jìn)行原油提取。
[0003]傳統(tǒng)稠油的熱采需要兩臺閥門，一臺用于高溫高壓的蒸汽注入。另一臺用于進(jìn)行原油的采集，整個管線很長，極不方便，同時設(shè)備成本變大。而采油的閥門用的是閘閥，而閘閥由于不能很好的解決閘板密封圈耐高與長期使用磨損后的補(bǔ)償。使用壽命極短，不到10個月就需要更換新的閥門，造成極大的浪費(fèi)，以及更換時停工對生產(chǎn)的影響和需要大量的人力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種熱采無流阻蒸汽閥解決現(xiàn)有技術(shù)中的熱采裝置針對蒸汽和稠油需要設(shè)置兩個閥門，裝置復(fù)雜成本高的不足，同時采用閥還是用壽命較短的閘閥，需要頻繁更換的缺陷。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種熱采無流阻蒸氣閥，包括閥體，所述閥體內(nèi)部包括中間一個傾斜設(shè)置的閥桿腔，閥桿腔下部兩側(cè)各設(shè)置一個流道腔，其中一個流道腔水平設(shè)置且與閥桿腔下部的通道銜接，另一個流道腔傾斜設(shè)置且該流道腔的開口設(shè)置在閥桿腔下部的側(cè)壁上，兩個流道腔中線之間的夾角在172°?178° ;每個流道腔外口設(shè)置有對接焊頭，所述對接焊頭內(nèi)內(nèi)部的的流道小于流道腔內(nèi)部的流道；閥體上蓋合有閥蓋，閥蓋通過支架與蝸輪裝置固定；還包括閥桿，所述閥桿依次穿過蝸輪裝置、支架、閥蓋和閥體，其中蝸輪裝置帶有手輪；所述閥桿下部固定有閥瓣用于開閉兩側(cè)的流道腔。
[0007]在手輪和蝸輪裝置的配合下，閥桿可在閥桿腔內(nèi)運(yùn)動進(jìn)而開閉兩個流道腔。閥桿腔傾斜設(shè)置，降低手輪高度，方便操作手輪；兩個流道腔的中心線之間的角度盡可能大，最好接近水平，這樣液體能順暢地在兩個流道腔之間流動，與以往兩個流道腔之間需經(jīng)過多次折彎的才能互通的設(shè)計相比，更加有利于降低原油流動阻力，同時兩個流道腔的中心線之間的角度開大，使流道腔與閥桿腔三者之間的空間能保證最大，兩個流道腔互通后，在其中一個流道腔內(nèi)注入高溫高壓蒸汽，另一個流道腔連接至原油出口，高壓蒸汽進(jìn)入另一個流道腔中溶化稠油，之后原先注高溫高壓蒸汽的流道腔停止供蒸汽，原油從原油出口中流出依次經(jīng)過兩個流道腔而被開采出來，因空間大原油通量大，故在采油時原油經(jīng)過該空間時的阻力相對較小。。[0008]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，閥瓣的頭部為曲面，所述曲面成S形，將該S形曲面按照閥桿腔中心線劃分為平滑過渡的兩片曲面，其中靠近傾斜設(shè)置的流道腔的曲面外凸，另一個靠近水平設(shè)置的流道腔的曲面內(nèi)凹，且兩片曲面在過渡處的切線與傾斜設(shè)置的流道腔的中心線平行，內(nèi)凹的曲面在與閥瓣主體連接的部位的切線與水平設(shè)置的流道腔的中心線平行。與以往梯形的設(shè)計不同，曲面的設(shè)計盡可能貼合原油流動方向，緩慢過渡，引導(dǎo)原油順著流道腔的方向流動，可以在原油流出之后降低原油流出的阻力，延長閥門使用壽命。
[0009]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，對接焊頭內(nèi)部的流道為流道腔內(nèi)部流道的1/3?1/2。流道腔內(nèi)流道較大，降低原油流出阻力。
[0010]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，閥蓋外側(cè)還套有閥蓋套，所述閥蓋套底部設(shè)有支腳伸入閥體，所述閥蓋底部設(shè)有凸臺，閥蓋與閥體之間設(shè)置密封墊，閥蓋的截面外徑上與閥體密封部位之間還間隔設(shè)置有兩層密封氈，其中一層架在閥蓋底部的凸臺上，還有一層靠近閥蓋套底部的支腳，兩個密封氈的相對面的傾斜角相同。閥桿抬升，閥瓣打開，隨著流道腔內(nèi)壓力越大，兩層密封氈之間壓得越緊，密封性佳。
[0011]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，閥瓣頭部弧面部分與閥瓣通過硬質(zhì)合金噴焊固定。閥桿腔與流道腔銜接的部分通過硬質(zhì)合金噴焊連接。硬質(zhì)合金耐腐蝕、耐沖擊，有效保證閥門使用壽命。
[0012]有益效果:
[0013]本發(fā)明的熱采無流阻蒸汽閥是針對高溫高壓輸汽采油管路的工況專門設(shè)計制造的，將高溫高壓蒸汽浴采集原油整合到一個閥中實(shí)現(xiàn)，大大減少了設(shè)備成本，且體積相對減少，結(jié)構(gòu)簡單，方便使用；
[0014]并且在本裝置中兩個流道腔的位置設(shè)計以及閥瓣頭部的曲面設(shè)計均能降低原油流阻，更加適于原油流動，便于開采；
[0015]本裝置采用兩層密封氈，密封性能優(yōu)良，同時在關(guān)鍵部位采用硬質(zhì)合金噴焊技術(shù)，能承受油、汽雙介質(zhì)的密封要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1所示的一種熱采無流阻蒸氣閥，包括閥體1，所述閥體I內(nèi)部包括中間一個傾斜設(shè)置的閥桿腔，閥桿腔下部兩側(cè)各設(shè)置一個流道腔，其中一個流道腔水平設(shè)置且與閥桿腔下部的通道銜接，另一個流道腔傾斜設(shè)置且該流道腔的開口設(shè)置在閥桿腔下部的側(cè)壁上，兩個流道腔中線之間的夾角在172°?178°，兩個流道腔和閥桿腔三者整體看上去呈Y形結(jié)構(gòu)，閥桿腔與流道腔銜接的部分通過硬質(zhì)合金噴焊連接，抗腐蝕和抗沖擊性能佳；每個流道腔外口設(shè)置有對接焊頭2，與以往設(shè)計中流道腔內(nèi)的流道小于對接焊頭2內(nèi)部的流道的設(shè)計不同的是，在本裝置中，對接焊頭2內(nèi)部的流道小于流道腔內(nèi)部的流道，前者大約為后者的1/3?1/2左右，流道腔大容量結(jié)構(gòu)的設(shè)計，減少阻力對采油的影響。
[0019]閥體I上部開口處蓋合有閥蓋3，閥蓋3外側(cè)還套有閥蓋9套，閥蓋套9底部設(shè)有支腳伸入閥體I并通過自身的臺階架在閥體I上，所述閥蓋3底部設(shè)有凸臺，閥蓋3與閥體I之間設(shè)置密封墊10，閥蓋3的截面外徑上與閥體I密封部位之間還間隔設(shè)置有兩層密封氈11，其中一層架在閥蓋3底部的凸臺上，還有一層靠近閥蓋套9底部的支腳，兩個密封氈11的相對面的傾斜角相同。閥蓋3通過支架4與蝸輪裝置5固定；在本裝置內(nèi)設(shè)有閥桿6，閥桿6依次穿過蝸輪裝置5、支架4、閥蓋3和閥體I，其中蝸輪裝置5帶有手輪7，方便閥門開關(guān)，操作省力，閥桿I與閥蓋3之間沿閥桿6方向由下至上還設(shè)置有填料12、填料隔環(huán)13和填料壓蓋14，其中填料壓蓋14通過螺栓15與閥蓋3固定，保證閥桿6與閥蓋3之間的密封性；所述閥桿6下部固定有閥瓣8用于開閉兩側(cè)的流道腔，閥瓣8的頭部設(shè)計為曲面，所述曲面成S形，將該S形曲面按照閥桿腔中心線劃分為平滑過渡的兩片曲面，其中靠近傾斜設(shè)置的流道腔的曲面外凸，另一個靠近水平設(shè)置的流道腔的曲面內(nèi)凹，且兩片曲面在過渡處的切線與傾斜設(shè)置的流道腔的中心線平行，內(nèi)凹的曲面在與閥瓣主體連接的部位的切線與水平設(shè)置的流道腔的中心線平行。閥瓣8的頭部與閥瓣8主體通過硬質(zhì)合金噴焊固定，降低稠油流出時的阻力的同時又耐沖擊乃腐蝕。因閥蓋套9始終固定不動，打開閥瓣8，隨著閥桿腔內(nèi)的壓力越大，即閥瓣8沿著閥桿腔向上滑動的距離越長，閥瓣8向上擠壓閥蓋3越厲害，則兩個密封氈11貼合得越緊密。
[0020]定義兩個流道腔一個為A流道腔，另一個為B流道腔。本裝置工作時，將A流道腔連接至高溫高壓蒸汽口，B流道腔連接至原油出口，轉(zhuǎn)動手輪7打開閥瓣8，從A流道腔中向B流道腔中通入高溫高壓蒸汽溶化稠油，一段時間后，停止供高溫高壓蒸汽，將A流道通道收集原油的裝置中，抽取原油，原油從B流道腔中流出經(jīng)過A流道腔后被收集；此后再次重復(fù)上述過程，隨時切換注高溫高壓蒸汽和原油的采集。整個過程將通高溫高壓蒸汽和采油集成到一個閥上，裝置體積小，成本降低。
[0021]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:包括閥體(1)，所述閥體(I)內(nèi)部包括中間一個傾斜設(shè)置的閥桿腔，閥桿腔下部兩側(cè)各設(shè)置一個流道腔，其中一個流道腔水平設(shè)置且與閥桿腔下部的通道銜接，另一個流道腔傾斜設(shè)置且該流道腔的開口設(shè)置在閥桿腔下部的側(cè)壁上，兩個流道腔中線之間的夾角在172°?178° ;每個流道腔外口設(shè)置有對接焊頭(2)，所述對接焊頭(2)內(nèi)部的流道小于流道腔內(nèi)部的流道；閥體(I)上蓋合有閥蓋(3)，閥蓋(3)通過支架(4)與蝸輪裝置(5)固定；還包括閥桿(6)，所述閥桿(6)依次穿過蝸輪裝置(5)、支架(4)、閥蓋(3)和閥體(1)，其中蝸輪裝置(5)帶有手輪(7);所述閥桿(6)下部固定有閥瓣(8)用于開閉兩側(cè)的流道腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:閥瓣(8)的頭部為曲面，所述曲面成S形，將該S形曲面按照閥桿腔中心線劃分為平滑過渡的兩片曲面，其中靠近傾斜設(shè)置的流道腔的曲面外凸，另一個靠近水平設(shè)置的流道腔的曲面內(nèi)凹，且兩片曲面在過渡處的切線與傾斜設(shè)置的流道腔的中心線平行，內(nèi)凹的曲面在與閥瓣主體連接的部位的切線與水平設(shè)置的流道腔的中心線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:對接焊頭(2)內(nèi)部的流道為流道腔內(nèi)部流道的1/3?1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:閥蓋(3)外側(cè)還套有閥蓋套(9)，所述閥蓋套(9)底部設(shè)有支腳伸入閥體(1)，所述閥蓋(3)底部設(shè)有凸臺，閥蓋(3)與閥體(I)之間設(shè)置密封墊(10)，閥蓋(3)的截面外徑上與閥體(I)密封部位之間還間隔設(shè)置有兩層密封氈(11)，其中一層架在閥蓋(3)底部的凸臺上，還有一層靠近閥蓋套(9)底部的支腳，兩個密封氈(11)的相對面的傾斜角相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:閥瓣(8)頭部弧面部分與閥瓣(8 )通過硬質(zhì)合金噴焊固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱采無流阻蒸氣閥，其特征在于:閥桿腔與流道腔銜接的部分通過硬質(zhì)合金噴焊連接。
【文檔編號】E21B43/24GK103696732SQ201410005069
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】薛華, 鄧洪彬, 魏高華, 王坤, 路波 申請人:江蘇萬興石油裝備有限公司