高压手动蒸汽注入阀制造技术

本实用新型专利技术提出了一种高压手动蒸汽注入阀，它的结构特点是：在阀筒上设置一组呈等百分比曲线从下至上呈逐渐扩宽的流量调节孔，确保在调节行程的每一位置点上均能实现“流量变化的百分比相等并具有相同的调节精度的”，能很好地满足“在小流量时调节蒸汽流量的变化量小、大流量时调节蒸汽流量的变化量大”的稠油开采技术要求，具有良好的流量调节特性。它在阀芯底端设置缓冲节流球体结构，能向四周分流蒸汽缓减对阀腔内部组件的冲刷作用。本实用新型专利技术具有结构简捷、制造成本低、调节精度高、稳定性能好、调节输入蒸汽流量稳定、对浓稠油井供热稳定、运行安全可靠、使用寿命长的突出优点，在浓稠油井开采作业中有极佳的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压手动蒸汽注入阀，属于稠油井热采工艺的
，它能有效调控蒸汽流量，对降低井内稠油粘度、提高油藏渗透率、优化蒸汽热采工艺进而提高采油生产能力有明显的技术效果。
技术介绍
自人类发现使用石油以来，每年的开采量和消耗量都在以近两位数的速度快速增长。由于石油资源的不可再生特性，世界上石油地质储量在急剧减少并呈现逐渐枯竭之势。目前，很多国家已将稠油作为替代常规石油的能源产品列入重要的国家战略资源计划并不断研发新的开采技术。在我国境内已发现可供开采的稠油油田80多个，地质储量高达12亿方以上。但是，由于稠油油田沥青胶质含量高、轻质馏分较少且具有密度大粘度高、油层流动性差和地层能量低等特性，仅靠天然地层能量无法进行开采作业。据了解：在现行稠油井开采作业中，目前使用较为成熟的是“蒸汽热采”工艺技术，它是向稠油井内输入高温高压饱和蒸汽对浓稠油层进行加热降粘后再回采出来。在热采作业全过程中，要求输入稳定流量的蒸汽提供稳定的热能，即是说它对蒸汽注入阀的调节精度有较高的技术要求。本申请人曾于2014年11月25日提出了一种名称为“用于浓稠油井的恒流量蒸汽注入阀（CN204419118U）”技术技术，它的结构特点是：在阀腔内配装由内层阀套、中层节流套和外层恒流套依次镶配组成的迷宫式组合套筒形成内、外稳流环腔“多层节流”的调压稳压结构，在内层阀套上设置高、中、低多档位的进汽孔流量调控结构，进汽孔的流通截面为竖条状矩形结构，它能在外供蒸汽压力发生波动时及时调控进汽流量，确保向浓稠油井内注入恒定流量的蒸汽供给稳定的热能。实事求是地说，按照该技术的技术方案所制造的产品在实际运行中也有较好的使用效果。但是，我们在长期从事蒸汽注入阀的产品研发和市场回访调查中发现，这种“用于浓稠油井的恒流量蒸汽注入阀”在实际使用中也存在一些技术结构性缺陷，其主要表现为：1.它的迷宫式组合套筒结构复杂、通汽行程曲折，在输汽过程中易发生“堵塞”现象；2.由于阀套上的进汽孔流通截面为传统的“竖条状矩形”结构，它对蒸汽流量的调控精度较差，特别是在刚开启阀门、阀口开度处于较小位置时，它对蒸汽流速、压降的调控能力更差，高速冲入阀腔的高温高压蒸汽会对内部组件形成强烈的冲刷作用，这会加快密封组件磨擦失效而降低工作寿命。这是现行蒸汽注入阀产品还需要进一步改进和完善的地方，这也正是本技术所想要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的旨在克服现有技术的不足之处而提出一种高压手动蒸汽注入阀，它能极大地提高蒸汽注入阀的调控精度进而稳定注入蒸汽流量，对优化稳定浓稠油井内“加热降粘”进程、改善油藏渗透率、提高采油生产能力有一定的技术效果。本技术的目的是通过如下技术方案来实现的：一种高压手动蒸汽注入阀，它包括阀体、连接安装于阀体的进汽管头、出汽管头、阀盖、支架、螺套和配装于阀腔内的阀座、阀筒、阀芯、阀杆，所述的阀芯滑配于阀筒内，阀杆连接于阀芯顶部，其特征在于：在阀芯的底端设置有耐冲刷硬质合金环和缓冲节流球体，在阀筒的壁体上按对称均布方式设置有一组从下至上逐渐扩宽的流量调节孔。它的结构特点是：它在阀芯底端设置缓冲节流球体结构，缓冲节流球体能向四周分流扩散蒸汽进而缓解高温高压蒸汽对阀腔内部组件的冲刷作用，对提高密封性能、延长工作寿命有一定的技术效果。在阀筒上设置的流量调节孔是从下至上呈逐渐扩宽的流通截面结构，能使蒸汽注入阀在运行全过程中具有极高的调控精度和良好的流量特性，特别是它能使阀门在阀口开度较小时即对蒸汽流速、压降也具有很好的调控能力，即是说，它能在刚开启小流量状态时即具有对介质进行“降速减压”的良好性能，经试用表明：它在实际运行中确实具有流通能力大、不平衡力小和调节操作稳定的突出优点。为更好地实现本技术的技术方案，它还具有如下的技术特征：在阀座上堆焊设置有与耐冲刷硬质合金环相适配的硬质合金密封环。这种硬质合金密封副结构具有极高的耐冲刷性能，它对提高蒸汽注入阀的密封性能和延长有效工作寿命也有一定作用。在阀筒的壁体上设置一组流量调节孔的数量为四个，流量调节孔流通截面的底部为圆弧形曲线结构，流通截面的两侧为等百分比曲线结构，两侧的等百分比曲线与底部的圆弧形曲线成光滑过渡连接结构。这种在流通截面两侧为等百分比曲线的结构设计能确保在调节行程的每一位置点上“流量变化的百分比相等并具有相同的调节精度的”。即是说，在调节行程的每一位置点上“由单位行程变化所引起流量的变化与此点的流量成正比”，它具有“流量小时，流量变化小；流量大时，则流量变化大”的良好的流量特性。经试用表明：它具有调节精度高、调节稳定性能好、输入蒸汽流量稳定的突出优点，可为浓稠油井连续稳定地供给热能，对优化稠油“加热降粘”进程、改善油藏渗透率、提高采油生产能力有明显的技术效果。在阀筒的壁体上设置一组流量调节孔的数量为四个，流量调节孔流通截面的底部为圆弧形曲线结构，流通截面的两侧为斜线结构，两侧的斜线的夹角α为50°—65°，两侧的斜线与底部的圆弧形曲线成光滑过渡连接结构。这种流通截面两侧斜线夹角控制为50°—65°的结构设计特别方便于生产制造加工作业，在实际运行中也具有良好的流量调节特性能和调节精度。本技术同现有技术相比具有如下优点：本技术提出了一种新型结构的高压手动蒸汽注入阀，它是在阀芯底端设置缓冲节流球体结构，能向四周分流扩散蒸汽进而缓解高温高压蒸汽对阀腔内部组件的冲刷作用；在阀筒上设置一组从下至上呈逐渐扩宽的流量调节孔，更进一步地说，流量调节孔的流通截面底部为圆弧形曲线结构，流通截面的两侧为等百分比曲线结构，两侧的等百分比曲线与底部的圆弧形曲线成光滑过渡连接结构。它能确保在调节行程的每一位置点上“流量变化的百分比相等并具有相同的调节精度的”，具有“流量小时，流量变化小；流量大时，则流量变化大”的良好的流量特性。经试用表明：本技术具有结构简捷、制造成本低、操作使用方便、调节精度高稳定性能好、输入蒸汽流量稳定、运行安全可靠、对浓稠油井供热稳定、使用寿命长的突出优点。附图说明图1是本技术的结构示意图，也作摘要附图。图2是本阀筒的结构示意图（放大）,展示在壁体上设置流通截面两侧为等百分比曲线结构的流量调节孔的示意图。图3是阀筒的双一实施结构示意图（放大）,展示在壁体上设置流通截面两侧为斜线结构的流量调节孔的示意图。图4是阀芯的结构示意图（放大），展示在阀芯的底端设置有耐冲刷硬质合金环和缓冲节流球体的结构示意图。图5是阀座的结构示意图（放大），展示在阀座上堆焊设置与耐冲刷硬质合金环相适配的硬质合金密封环阀芯的结构示意图。附图中的标记说明：1为螺套，2为阀腔，3为箭头，4为进汽管头，5为阀体，6为密封堵头，7为阀座，8为阀芯，9为出汽管头，10为流量调节孔，11为阀筒，12为阀杆，13为螺栓，14为阀盖，15为支架，16为手轮，17为圆弧形曲线，18为等百分比曲线，19为斜线，20为耐冲刷硬质合金环，21为缓冲节流球体，22为硬质合金密封环。具体实施方式下面结合附图进一步描述本技术的实施例：本技术提出的一种高压手动蒸汽注入阀，它主要由阀体5、安装于阀体5的进汽管头4、出汽管头9、阀盖14、支架15、螺套1和配装于阀腔2内的阀座7、阀筒11、阀芯8、阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压手动蒸汽注入阀，它包括阀体（5）、连接安装于阀体（5）的进汽管头（4）、出汽管头（9）、阀盖（14）、支架（15）、螺套（1）和配装于阀腔（2）内的阀座（7）、阀筒（11）、阀芯（8）、阀杆（12），所述的阀芯（8）滑配于阀筒（11）内，阀杆（12）连接于阀芯（8）顶部，其特征在于：在阀芯（8）的底端设置有耐冲刷硬质合金环（20）和缓冲节流球体（21），在阀筒（11）的壁体上按对称均布方式设置有一组从下至上逐渐扩宽的流量调节孔（10）。

【技术特征摘要】
1.一种高压手动蒸汽注入阀，它包括阀体（5）、连接安装于阀体（5）的进汽管头（4）、出汽管头（9）、阀盖（14）、支架（15）、螺套（1）和配装于阀腔（2）内的阀座（7）、阀筒（11）、阀芯（8）、阀杆（12），所述的阀芯（8）滑配于阀筒（11）内，阀杆（12）连接于阀芯（8）顶部，其特征在于：在阀芯（8）的底端设置有耐冲刷硬质合金环（20）和缓冲节流球体（21），在阀筒（11）的壁体上按对称均布方式设置有一组从下至上逐渐扩宽的流量调节孔（10）。2.根据权利要求1所述的高压手动蒸汽注入阀,其特征在于：在阀座（7）上堆焊设置有与耐冲刷硬质合金环（20）相适配的硬质合金密封环（22）。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元清，王元义，魏连康，宋书中，黄世强，陈林云，张月伟，王阳，李承阳，赵文，谭乐嘉，徐忠成，刘畅，
申请(专利权)人：四川长仪油气集输设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51