用于调节压力的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:34597267 阅读:15 留言:0更新日期:2022-08-20 08:58
一种用于调节流体流的流动方向上的压力降低的装置,包括腔室(3),该腔室(3)设置有切向入口(4),用于使流体流的至少第一部分从其流过进入腔室,并且设置有出口(5)。流体流的第二部分通过第二入口11进入腔室。切向入口(4)通过通道(9)连接到流入开口(8)。在腔室(3)中形成涡流(6),并且液体流在腔室的上端反向,以朝出口(5)轴向流回。涡流提供用于分布在腔室上的能量吸收,并因此用于受控和逐渐的压力降低。通过装置的压降由流体流的第一部分和第二部分的相互比率确定,该比率由第一和第二入口(4、11)的流动阻力确定。11)的流动阻力确定。11)的流动阻力确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节压力的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于调节流体流的流动方向上的压力降低的装置。本专利技术还涉及一种用于通过这样的装置调节流体流的流动方向上的压力降低的方法。

技术介绍

[0002]根据现有技术,通过引导流体流通过收缩装置/阀来获得流体流的流动方向上的压力降低。在收缩装置/阀中,流速增加而压力降低。然而,这会在流体中导致相对大的剪切力,这例如在分散体、或触变性或膨胀性非牛顿流体的情况下可能是不希望的或不允许的。由收缩装置/阀的位置处的较高流速引起的侵蚀也可能形成问题。
[0003]例如,在石油开采中通过阀来降低压力。为了增加石油产量,其中通过注入器将水流注入靠近油井的地下。注入的水流将存在于地下的石油推向油井。在注入点,例如在400米的深度,通常必须降低水流中的压力。这是因为那里接近的水流中的压力通常太高,还有由于高静压(例如在400米深度注入的情况下为40巴)的其他原因。然后,通过引导水流通过内置在注入器中的阀来获得水流中压力的下降。现在已经发现,聚合物颗粒在水中的分散体对存在于地下的油的推动作用大于单独的水的推动作用。然而,如果这样的分散体被引导通过阀,则聚合物颗粒会经受非常大的剪切力,从而它们会破裂/崩解,这是非常不希望的。

技术实现思路

[0004]本专利技术现在提供对所述问题的解决方案,并且除了在石油开采中的所述用途之外,还有许多其他用途选项。
[0005]本专利技术提供了一种用于调节流体流的流动方向上的压力降低的装置,其特征在于,该装置包括腔室,该腔室是细长的并且沿其长度的至少较大部分具有至少基本上圆形的横截面,该腔室被配置并且适于使流体流的至少一部分从其流过,该腔室设置有至少一个第一入口,该第一入口被配置并且适于使流体流的至少第一部分从其流过进入腔室,并且该腔室还设置有至少一个出口,该出口被配置并适于使流体流的至少一部分从其流过流出腔室。本专利技术还提供了一种通过这样的装置调节流体流的流动方向上的压力降低的方法,其特征在于,该方法包括使流体流的至少一部分流过腔室,使得在流过腔室的流体流的至少一部分中产生沿着腔室的至少较大部分延伸的第一涡流。
[0006]第一涡流提供用于吸收分布在腔室上方的能量,并因此用于受控且逐渐的压力降低。本专利技术可以特别有利地应用在相对大的剪切力和/或流动加速度是不希望的或不允许的情况下。
附图说明
[0007]下面基于示例性实施例进一步阐述本专利技术。在图中:
[0008]‑
图1示出了根据本专利技术的装置的示例性使用的横截面;
[0009]‑
图2示出了该横截面的放大的第一部分;
[0010]‑
图3示出了该横截面的放大的第二部分;
[0011]‑
图4示出了该装置的第一部分的透视图;
[0012]‑
图5示出了该装置的第二部分的透视图;
[0013]‑
图6示出了根据本专利技术的第一插入件的替代实施例的透视图和横截面;和
[0014]‑
图7示出了根据本专利技术的装置的替代实施例的一部分的横截面,该装置包括根据本专利技术的第二插入件的替代实施例。
具体实施方式
[0015]图1

5中所示的根据本专利技术的装置(1)的示例性实施例在此是用于将液体流(2)注入地下深处的注入器。液体在这里是聚合物颗粒在水中的分散体。根据本专利技术,装置(1)包括细长的腔室(3),在此具有锥形形状,具有在使用情况下向下指向的较宽的第一外端(12)和在使用情况下远离第一外端(12)指向并向上指向的较窄的第二外端(13)。该装置(1)还包括在腔室(3)的第二外端(13)附近的多个流入开口(8),和在腔室(3)的第一外端(12)附近的多个流出开口(10)。腔室(1)在其第一外端(12)处设置有第一入口(4)和出口(5),该出口(5)相对于腔室(3)位于中心并且在此由第一插入件(14)形成。装置(1)还包括通道(9),通道(9)将流入开口(8)连接到第一入口(4)并邻近偏心地位于装置(1)中的腔室(3)延伸。腔室(3)还在其第二外端(13)处设置有第二入口(11),该第二入口(11)相对于腔室(3)位于中心并且在此由第二插入件(15)形成。此处的装置(1)还包括第二腔室(7),其形成出口(5)和流出开口(10)之间的连接。
[0016]根据本专利技术的方法,使通过导管(未示出)供应的液体流(2)通过流入开口(8)流入具有较高内部压力(P1)的装置(1)并且以较低的内部压力(P2)再次通过流出开口(10)流出装置(1)。装置(1)上的压降主要通过使液体流(2)流过腔室(3)并在其中产生沿着腔室(3)的长度延伸的第一涡流(6)而获得。第一涡流(6)提供用于吸收分布在腔室(3)上方的能量,并因此用于受控和逐渐的压力降低。因此,聚合物颗粒仅经受相对小的剪切力,并且因此不会破裂/崩解成更小的颗粒,或几乎不会如此。
[0017]在此使液体流(2)的第一部分(2a)流过第一入口(4),在其第一外端(12)处大部分切向地进入腔室(3)。因此产生了沿着腔室(3)的长度延伸的第一涡流(6)。液体流在腔室(3)的第二外端处“反向”,然后大致轴向地经其流回在其第一外端(12)处的出口(5)。使液体流(2)的第二部分(2b)在此处轴向地通过第二入口(11)流入腔室(3),然后大致轴向地流过到达出口(5)。
[0018]除其他因素外,装置(1)上方的压降由液体流(2)的第二部分(2b)和液体流(2)的第一部分(2a)的相互比率确定,液体流(2)的第二部分(2b)大致轴向地流过第二入口(11)进入腔室(3),液体流(2)的第一部分(2a)流过第一入口(4)大部分切向地进入腔室(3):第二部分(2b)越大,压降越小。所述相互比率由第一入口(4)和第二入口(11)的流动阻力等其他因素确定。因此,例如可以通过调整第二入口(11)的流动阻力来改变压降。这可以例如通过将第二插入件(15)更换为具有不同流动阻力的不同插入件或通过完全关闭第二入口(11)来完成。例如,还可以通过调整出口(5)的流动阻力,例如通过将第一插入件(14)更换为具有不同流动阻力的不同插入件来改变压降。
[0019]因为给定的示例涉及用于将液体流(2)注入地下深处的注入器,所以需要装置(1)的直径沿着其整个长度相对小,以便能够装配在井下钻杆中,并且在使用情况下,流入开口(8)位于装置(1)的上侧,流出开口(10)位于装置(1)的下侧,并且壁厚度足够大,这与发生的高压有关。此处的装置(1)满足所有这些要求。这尤其是通过将流入开口(8)连接到第一入口(4)并紧邻腔室(3)且平行于腔室(3)的纵向方向延伸的通道(9)以及通过腔室(3)的偏心放置来实现的。
[0020]因为在给定的示例中使用了聚合物颗粒在水中的分散体,作为腔室(3)中发生的离心力和重力的结果,水中聚合物颗粒的浓度可以开始在腔室(3)上方变化,所有这些都取决于聚合物颗粒的大小和比重。在形成出口(5)和流出开口(10)之间的连接的第二腔室(7)中,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于调节流体流(2)的流动方向上的压力降低的装置(1),其特征在于,所述装置(1)包括腔室(3),所述腔室(3)是细长的并且沿其长度的至少较大部分具有至少基本上圆形的横截面,所述腔室(3)被配置并且适于使所述流体流(2)的至少一部分从其流过,所述腔室(3)设置有至少一个第一入口(4,4

),所述第一入口被配置并适于使所述流体流(2)的至少第一部分(2a,2a

)从其流过进入所述腔室(3),并且所述腔室(3)还设置有至少一个出口(5,5

),所述出口被配置并适于使所述流体流的至少一部分(2,2

)从其流过流出所述腔室(3)。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述腔室沿其长度的至少一部分至少基本上是圆柱形的。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述腔室(3)沿其长度的至少一部分至少基本上是锥形的。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第一入口(4,4

)相对于所述腔室(3)实现和放置,使得从其流过的流体流(2)的至少一个第一部分(2a,2a

)至少部分地切向流入所述腔室(3)。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个出口(5,5

)的流动阻力能够被设置、或者在给定范围内是离散或连续可变的。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第一入口(4,4

)位于所述腔室(3)的第一外端(12)附近,并且所述至少一个出口(5,5

)也位于所述腔室(3)的所述第一外端(12)附近。7.根据权利要求6所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)还包括至少一个流入开口(8),所述流入开口被配置并适于使所述流体流(2)从其流过进入所述装置(1),所述至少一个流入开口(8)位于所述腔室(3)的远离所述第一外端(12)的第二外端(13)附近,并且所述装置(1)还包括至少一个通道(9),所述通道将所述至少一个流入开口(8)连接到所述至少一个第一入口(4),并且近邻所述腔室(3)且至少基本上平行于所述腔室(3)的纵向方向延伸。8.根据权利要求6或7所述的装置(1),其特征在于,所述腔室(3)在其所述第二外端(13)附近设置有至少一个第二入口(11,11

),所述第二入口被配置并且适于使所述流体流(2)的第二部分(2b,2b

)从其流过进入所述腔室(3)。9.根据权利要求8所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第二入口(11,11

)的流动阻力能够被设置、或者在给定范围内是离散或连续可变的。10.根据权利要求8或9所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第二入口(11)相对于所述腔室(3)实现和放置,使得所述流体流(2)的所述第二部分(2b)从其流过,基本上轴向地流入所述腔室(3)。11.根据权利要求8或9所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第二入口(11

)相对于所述腔室(3)实现和放置,使得所述流体流(2)的所述第二部分(2b

)从其流过,至少部分地切向流入所述腔室(3)。12.根据权利要求6

11中任一项所述的装置(1),其特征在于,所述腔室(3)还在其第一外端(12)附近设置有至少一个第三入口(4”),所述第三入口被配置并适于使所述流体流(2)的第三部分(2a”)从其流过进入所述至少一个出口(5

)。
13.根据权利要求12所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第三入口(4”)的流动阻力能够被设置、或者在给定范围内是离散或连续可变的。14.根据权利要求12或13所述的装置(1),其特征在于,所述至少一个第三入口(4”)相对于所述至少一个出口(5

)实现和放置,使得所述流体流(2)的所述第三部分(2a”)至少部分地切向流入所述至少一个出口(5

)。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括构件,例如固定或...

【专利技术属性】
技术研发人员:R
申请(专利权)人:赛洛斯私营有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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