CN201496038U - 井下等压电动油嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油井下管道中调整流体流量的开关装置，是一种井下等压电动油嘴，其包括托筒、托筒盖和电动等压油嘴；在托筒上有安装槽，在安装槽内固定安装有电动等压油嘴，在安装槽上固定安装有托筒盖，在安装槽下侧的托筒内有与托筒内腔相连通的主通道、第一副通道和第二副通道。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其能在井下开、关井，调节的流量进行井下节流，同时充分利用地热对节流后的天然气流加热，降低了天然气流动压力，防止水合物生成，提高天然气流动温度，从而达到降低地面管线压力，取消地面保温加热装置，减少注醇量的目的，还具有体积小、用电少、易控制、不受井内压力大小变化的影响实现流量的调节的特点。

Description

井下等压电动油嘴

一、技术领域

本实用新型涉及油井下管道中调整流体流量的开关装置，是一种井下等压电动油嘴。

二、背景技术

目前，油井、水井、气井流体的限流是在流体出口通道中放置固定油嘴，其流量的调节只能通过更换不同的通径油嘴，同时还要不断来回转动油井闸门手轮控制闸门开度得到合适井口压力和流体流量，由于井内压力大，这种调节流量的方法也很不安全，在高压气井降压生产的过程中伴随温降，井筒及地面管线易形成水合物和结冰，给气井的生产带来严重的危害，井口加热复杂又不安全。

三、发明内容

本实用新型提供了一种井下等压电动油嘴，克服了上述现有技术之不足，其能在井下开、关井，调节的流量进行井下节流，同时充分利用地热对节流后的天然气流加热，降低了天然气流动压力，防止水合物生成，提高天然气流动温度，从而达到降低地面管线压力，取消地面保温加热装置，减少注醇量的目的。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种井下等压电动油嘴，包括托筒、托筒盖和电动等压油嘴；在托筒上有安装槽，在安装槽内固定安装有电动等压油嘴，在安装槽上固定安装有托筒盖，在安装槽下侧的托筒内有与托筒内腔相连通的主通道、第一副通道和第二副通道，在托筒盖的上部内壁和顶壁上有与外面相通的电缆凹槽，在托筒盖上有与安装槽相通的进流体口。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述托筒的上端外侧可有外螺纹，托筒的下端内侧有内螺纹，托筒盖上方的托筒上有密封圈，托筒盖的上端和下端分别通过螺栓与托筒固定安装在一起。

上述电动等压油嘴可包括下阀体、阀芯、缸盖和活塞；下阀体的上端内侧与缸盖的下端外侧固定连接在一起，在下阀体上部内有进油腔，在下阀体中部内有上流体腔和下流体腔，在下阀体上分别有使上流体腔和下流体腔与安装槽相连通的上流体进口和下流体进口，在上流体腔和下流体腔之间的下阀体上有连通上流体腔和下流体腔的第一连通孔，在下阀体的下部有流体出口通道，在进油腔与上流体腔之间有上阀芯通道，在上流体腔和下流体腔之间有下阀芯通道；在进油腔内有能上下移动的活塞，在活塞的下部有活塞凸台，活塞凸台套装在进油腔的内壁内，活塞的上部套装在缸盖内，在活塞内有与外面相连通的轴向孔，在活塞的下部有与分别与轴向孔和进油腔相连通的径向孔，在缸盖上有分别与进油腔和外面相连通的进油孔；活塞的下端与阀芯的上端固定连接在一起，阀芯的下端依序穿过上阀芯通道、上流体腔、下阀芯通道后位于下流体腔内，在阀芯的下端固定安装有能进入到流体出口通道的针阀，下阀体的下端有凹槽，在凹槽的上部有内凸台，出口阀内有与流体出口通道相连通的出口阀道，出口阀的上顶面顶在内凸台的下底面上，在出口阀的顶部固定安装有球座，在出口阀道下部有弹簧安装内凸台，弹簧的底部座在弹簧安装内凸台上，弹簧的上端有钢球，钢球的下端座在弹簧的上端，钢球的上端能座在球座上，在缸盖的上端安装有能使活塞上下移动的动力装置，在安装槽的底部有与托筒内腔相通的出口阀安装孔，出口阀的下部通过螺纹固定安装在出口阀安装孔内。

上述动力装置可包括上阀体、螺杆泵和电机；缸盖的上端外侧与上阀体的下端内侧固定连接在一起，在上阀体内有螺杆泵和电机，螺杆泵的下端外侧与缸盖的上端内侧固定连接在一起，螺杆泵的上端与电机的下端固定安装在一起，电机的转动轴和螺杆泵的转动轴通过键固定连接在一起，螺杆泵与上阀体之间有与进油孔相连通的空腔，在螺杆泵的前部有与轴向孔相连通的前腔，在螺杆泵的后部有后腔，前腔和后腔之间有密封螺杆，在螺杆泵上有连通空腔和后腔的第二连通孔。

上述上阀体内可有定位台，在定位台的上方有连接盘，连接盘的底部顶在定位台的上端面上，螺杆泵的上端外侧与连接盘的下端内侧固定连接在一起，连接盘通过定位螺钉与电机的上端固定安装在一起，在连接盘上有能通过电机的转动轴的孔，在电机的上方有转头，转头的下端外侧与上阀体的上端内侧固定连接在一起并顶紧电机，在转头上有能穿过电机电缆线的同步孔，在转头上有径向安装孔，在径向安装孔内有转轴，转轴通过转轴同步螺钉与转头固定安装在一起，在转轴上有两个转轴定位孔，转轴和托筒通过转轴定位孔和转轴定位螺栓顶针固定安装在一起。

上述第一连通孔内侧的下阀体上可有下阀体内凸台，阀芯套装在下阀体内凸台内，在阀芯上有阀芯凸台，阀芯凸台套装在下阀体内凸台与上流体腔之间的下阀体内壁上，下阀体内凸台与上流体腔之间的下阀体内壁、下阀体内凸台、阀芯凸台和阀芯之间形成空气腔。

上述上流体腔与进油腔之间的下阀体内壁与阀芯之间可有阀芯套，阀芯套呈L形，阀芯套的L形的短边固定安装在进油腔的侧壁上，阀芯套的L形的长边安装在上流体腔与进油腔之间的下阀体内壁与阀芯之间。

上述阀芯套的L形的短边可通过螺钉固定安装在进油腔的侧壁上。

上述缸盖的上端外侧与上阀体的下端内侧可通过螺纹固定连接在一起，螺杆泵的下端外侧与缸盖的上端内侧通过螺纹固定连接在一起。

上述活塞的下端与阀芯的上端可通过螺纹固定连接在一起。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其能在井下开、关井，调节的流量进行井下节流，同时充分利用地热对节流后的天然气流加热，降低了天然气流动压力，防止水合物生成，提高天然气流动温度，从而达到降低地面管线压力，取消地面保温加热装置，减少注醇量的目的，还具有体积小、用电少、易控制、不受井内压力大小变化的影响实现流量的调节的特点。

四、附图说明

附图1为本实用新型在打开状态时的主视局部剖视结构示意图。

附图2为本实用新型中的电动等压油嘴在打开时的主视结构示意图。

附图3为本实用新型中的电动等压油嘴在关闭时的主视结构示意图。

附图4为附图1的左视放大结构示意图。

附图5为附图1的右视放大结构示意图。

附图6为附图1中A-A向剖视放大结构示意图。

附图7为附图3的左视放大结构示意图。

附图8为附图3中B-B向剖视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为下阀体，2为阀芯，3为缸盖，4为活塞，5为进油腔，6为上流体腔，7为下流体腔，8为上流体进口，9为下流体进口，10为第一连通孔，11为流体出口通道，12为活塞凸台，13为轴向孔，14为径向孔，15为进油孔，16为针阀，17为凹槽，18为内凸台，19为出口阀，20为出口阀道，21为球座，22为弹簧安装内凸台，23为弹簧，24为钢球，25为下阀体内凸台，26为阀芯凸台，27为下阀体内壁，28为空气腔，29为阀芯套，30为进油腔的侧壁，31为上阀体，32为螺杆泵，33为电机，34为电机的转动轴，35为螺杆泵的转动轴，36为键，37为空腔，38为前腔，39为后腔，40为第二连通孔，41为定位台，42为连接盘，43为定位螺钉，44为电机电缆线，45为同步孔，46为转轴，47为转轴同步螺钉，48为转轴定位孔，49为螺钉，50为转头，51为托筒，52为托筒盖，53为安装槽，54为托筒内腔，55为主通道，56为第一副通道，57为电缆凹槽，58为进流体口，59为密封圈，60为螺栓，61为第二副通道，62为转轴定位螺栓顶针。

五、具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1至8所示，该井下等压电动油嘴包括托筒51、托筒盖52和电动等压油嘴；在托筒51上有安装槽53，在安装槽53内固定安装有电动等压油嘴，在安装槽53上固定安装有托筒盖52，在安装槽53下侧的托筒51内有与托筒内腔54相连通的主通道55、第一副通道56和第二副通道61，在托筒盖52的上部内壁和顶壁上有与外面相通的电缆凹槽57，在托筒盖52上有与安装槽53相通的进流体口58。

可根据实际需要，对上述井下等压电动油嘴作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，托筒51的上端外侧有外螺纹，托筒51的下端内侧有内螺纹，托筒盖52上方的托筒51上有密封圈59，托筒盖52的上端和下端分别通过螺栓60与托筒51固定安装在一起。

如附图1、2、3、7所示，电动等压油嘴包括下阀体1、阀芯2、缸盖3和活塞4；下阀体1的上端内侧与缸盖3的下端外侧固定连接在一起，在下阀体1上部内有进油腔5，在下阀体1中部内有上流体腔6和下流体腔7，在下阀体1上分别有使上流体腔6和下流体腔7与安装槽53相连通的上流体进口8和下流体进口9，在上流体腔6和下流体腔7之间的下阀体1上有连通上流体腔6和下流体腔7的第一连通孔10，在下阀体1的下部有流体出口通道11，在进油腔5与上流体腔6之间有上阀芯通道，在上流体腔6和下流体腔7之间有下阀芯通道；在进油腔5内有能上下移动的活塞4，在活塞4的下部有活塞凸台12，活塞凸台12套装在进油腔5的内壁内，活塞4的上部套装在缸盖3内，在活塞4内有与外面相连通的轴向孔13，在活塞4的下部有与分别与轴向孔13和进油腔5相连通的径向孔14，在缸盖3上有分别与进油腔5和外面相连通的进油孔15；活塞4的下端与阀芯2的上端固定连接在一起，阀芯2的下端依序穿过上阀芯通道、上流体腔6、下阀芯通道后位于下流体腔7内，在阀芯2的下端固定安装有能进入到流体出口通道11的针阀16，下阀体1的下端有凹槽17，在凹槽17的上部有内凸台18，出口阀19内有与流体出口通道11相连通的出口阀道20，出口阀19的下部外侧有外螺纹，出口阀19的上顶面顶在内凸台18的下底面上，在出口阀19的顶部固定安装有球座21，在出口阀道20下部有弹簧安装内凸台22，弹簧23的底部座在弹簧安装内凸台22上，弹簧23的上端有钢球24，钢球24的下端座在弹簧23的上端，钢球24的上端能座在球座21上，在缸盖3的上端安装有能使活塞4上下移动的动力装置，在安装槽53的底部有与托筒内腔54相通的出口阀安装孔，出口阀19的下部通过螺纹固定安装在出口阀安装孔内。

如附图1、2、3所示，该动力装置包括上阀体31、螺杆泵32和电机33；缸盖3的上端外侧与上阀体31的下端内侧固定连接在一起，在上阀体31内有螺杆泵32和电机33，螺杆泵32的下端外侧与缸盖3的上端内侧固定连接在一起，螺杆泵32的上端与电机33的下端固定安装在一起，电机的转动轴34和螺杆泵的转动轴35通过键36固定连接在一起，螺杆泵32与上阀体31之间有与进油孔15相连通的空腔37，在螺杆泵32的前部有与轴向孔13相连通的前腔38，在螺杆泵32的后部有后腔39，前腔38和后腔39之间有密封螺杆，在螺杆泵32上有连通空腔37和后腔39的第二连通孔40。

如附图1、2、3、6、8所示，上阀体31内有定位台41，在定位台41的上方有连接盘42，连接盘42的底部顶在定位台41的上端面上，螺杆泵32的上端外侧与连接盘42的下端内侧固定连接在一起，连接盘42通过定位螺钉43与电机33的上端固定安装在一起，在连接盘42上有能通过电机的转动轴34的孔，在电机33的上方有转头50，转头50的下端外侧与上阀体31的上端内侧固定连接在一起并顶紧电机33，在转头50上有能穿过电机电缆线44的同步孔45，在转头50上有径向安装孔，在径向安装孔内有转轴46，转轴46通过转轴同步螺钉47与转头50固定安装在一起，在转轴46上有两个转轴定位孔48，转轴46和托筒51通过转轴定位孔48和转轴定位螺栓顶针62固定安装在一起。。

如附图2、3所示，第一连通孔10内侧的下阀体1上有下阀体内凸台25，阀芯2套装在下阀体内凸台25内，在阀芯2上有阀芯凸台26，阀芯凸台26套装在下阀体内凸台25与上流体腔6之间的下阀体内壁27上，下阀体内凸台25与上流体腔6之间的下阀体内壁27、下阀体内凸台25、阀芯凸台26和阀芯2之间形成空气腔28。

如附图2、3所示，上流体腔6与进油腔5之间的下阀体内壁27与阀芯2之间有阀芯套29，阀芯套29呈L形，阀芯套29的L形的短边固定安装在进油腔的侧壁30上，阀芯套29的L形的长边安装在上流体腔6与进油腔5之间的下阀体内壁27与阀芯2之间，这样，可增加密封性，避免液压油流入到上流体腔6内。

如附图2、3所示，为了便于连接和拆卸，阀芯套29的L形的短边通过螺钉49固定安装在进油腔的侧壁30上。

如附图2、3所示，为了便于连接和拆卸，缸盖3的上端外侧与上阀体31的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，螺杆泵32的下端外侧与缸盖3的上端内侧通过螺纹固定连接在一起。

如附图2、3所示，为了便于连接和拆卸，活塞4的下端与阀芯2的上端通过螺纹固定连接在一起。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：在管柱型水井、油井、盐井、地热井进行试产时或进行数据的采集时，把该井下等压电动油嘴连接到管柱或下入井内，管柱环空流体或井内地层流体通过上流体进口8进入上流体腔6，通过下流体进口9进入下流体腔7，启动液压装置，将液压油通过轴向孔13和径向孔14进入到进油腔5，从而推动活塞4向上移动并带动阀芯2向右移动而使流体出口通道11开启，流体把出口阀19内的钢球24顶开从出口阀道20流出；当需要阻止流体进入流体出口通道11时，启动液压装置，将液压油通过进油孔15并推动活塞4向下移动从而带动阀芯2向下移动，流体出口通道11被阀芯2下端的针阀16关闭，出口阀19内的钢球24在弹簧23的作用下把流体出口通道11关闭，阻止管柱内的流体进入流体出口通道11。上流体腔6和下流体腔7由第一连通孔10连通，使两腔压力相同，由于阀芯凸台26的封闭作用，阀芯2下端针阀面受的轴向压力与阀芯凸台26上方的轴向压力相等，流体作用在阀芯2上的轴向合力为零，故阀芯2在不受到外力时不产生移动；阀芯2在左右运动时空气腔28因阀芯凸台26要产生的抽空和压缩力，阀芯2左右运动时由活塞4推动，只需克服空气腔28产生的很小的抽空和压缩力；活塞4的运动由螺杆泵32控制，螺杆泵32正转时，把液体挤进与轴向孔13相连通的前腔38，推动活塞4上移，同时进油腔5上端的液体通过进油孔15进入到空腔37内并经第二连通孔40被吸入到螺杆泵32的后部的后腔39内；同理螺杆泵32反转时推动活塞4下移，当螺杆泵32不转动时因螺杆泵定、转子有好的密封性，阻止了进油腔5上下腔的液体的流动使活塞4保持不动，从而使流体出口通道11的开度保持在所控制位置不动，达到调整流量的目的。电动等压油嘴的安装：拧开螺栓60，打开托筒盖52，把电动等压油嘴放入安装槽53内，把转轴定位螺栓顶针62旋入转轴定位孔48内顶紧，然后用六方板手把出口阀19从出口阀安装孔旋入下阀体1顶紧，使电动等压油嘴固定不动。

Claims (10)

1.一种井下等压电动油嘴，其特征在于包括托筒、托筒盖和电动等压油嘴；在托筒上有安装槽，在安装槽内固定安装有电动等压油嘴，在安装槽上固定安装有托筒盖，在安装槽下侧的托筒内有与托筒内腔相连通的主通道、第一副通道和第二副通道，在托筒盖的上部内壁和顶壁上有与外面相通的电缆凹槽，在托筒盖上有与安装槽相通的进流体口。

2.根据权利要求1所述的井下等压电动油嘴，其特征在于托筒的上端外侧有外螺纹，托筒的下端内侧有内螺纹，托筒盖上方的托筒上有密封圈，托筒盖的上端和下端分别通过螺栓与托筒固定安装在一起。

3.根据权利要求1或2所述的井下等压电动油嘴，其特征在于电动等压油嘴包括下阀体、阀芯、缸盖和活塞；下阀体的上端内侧与缸盖的下端外侧固定连接在一起，在下阀体上部内有进油腔，在下阀体中部内有上流体腔和下流体腔，在下阀体上分别有使上流体腔和下流体腔与安装槽相连通的上流体进口和下流体进口，在上流体腔和下流体腔之间的下阀体上有连通上流体腔和下流体腔的第一连通孔，在下阀体的下部有流体出口通道，在进油腔与上流体腔之间有上阀芯通道，在上流体腔和下流体腔之间有下阀芯通道；在进油腔内有能上下移动的活塞，在活塞的下部有活塞凸台，活塞凸台套装在进油腔的内壁内，活塞的上部套装在缸盖内，在活塞内有与外面相连通的轴向孔，在活塞的下部有与分别与轴向孔和进油腔相连通的径向孔，在缸盖上有分别与进油腔和外面相连通的进油孔；活塞的下端与阀芯的上端固定连接在一起，阀芯的下端依序穿过上阀芯通道、上流体腔、下阀芯通道后位于下流体腔内，在阀芯的下端固定安装有能进入到流体出口通道的针阀，下阀体的下端有凹槽，在凹槽的上部有内凸台，出口阀内有与流体出口通道相连通的出口阀道，出口阀的上顶面顶在内凸台的下底面上，在出口阀的顶部固定安装有球座，在出口阀道下部有弹簧安装内凸台，弹簧的底部座在弹簧安装内凸台上，弹簧的上端有钢球，钢球的下端座在弹簧的上端，钢球的上端能座在球座上，在缸盖的上端安装有能使活塞上下移动的动力装置，在安装槽的底部有与托筒内腔相通的出口阀安装孔，出口阀的下部通过螺纹固定安装在出口阀安装孔内。

4.根据权利要求3所述的井下等压电动油嘴，其特征在于动力装置包括上阀体、螺杆泵和电机；缸盖的上端外侧与上阀体的下端内侧固定连接在一起，在上阀体内有螺杆泵和电机，螺杆泵的下端外侧与缸盖的上端内侧固定连接在一起，螺杆泵的上端与电机的下端固定安装在一起，电机的转动轴和螺杆泵的转动轴通过键固定连接在一起，螺杆泵与上阀体之间有与进油孔相连通的空腔，在螺杆泵的前部有与轴向孔相连通的前腔，在螺杆泵的后部有后腔，前腔和后腔之间有密封螺杆，在螺杆泵上有连通空腔和后腔的第二连通孔。

5.根据权利要求4所述的井下等压电动油嘴，其特征在于上阀体内有定位台，在定位台的上方有连接盘，连接盘的底部顶在定位台的上端面上，螺杆泵的上端外侧与连接盘的下端内侧固定连接在一起，连接盘通过定位螺钉与电机的上端固定安装在一起，在连接盘上有能通过电机的转动轴的孔，在电机的上方有转头，转头的下端外侧与上阀体的上端内侧固定连接在一起并顶紧电机，在转头上有能穿过电机电缆线的同步孔，在转头上有径向安装孔，在径向安装孔内有转轴，转轴通过转轴同步螺钉与转头固定安装在一起，在转轴上有两个转轴定位孔，转轴和托筒通过转轴定位孔和转轴定位螺栓顶针固定安装在一起。

6.根据权利要求5所述的井下等压电动油嘴，其特征在于第一连通孔内侧的下阀体上有下阀体内凸台，阀芯套装在下阀体内凸台内，在阀芯上有阀芯凸台，阀芯凸台套装在下阀体内凸台与上流体腔之间的下阀体内壁上，下阀体内凸台与上流体腔之间的下阀体内壁、下阀体内凸台、阀芯凸台和阀芯之间形成空气腔。

7.根据权利要求6所述的井下等压电动油嘴，其特征在于上流体腔与进油腔之间的下阀体内壁与阀芯之间有阀芯套，阀芯套呈L形，阀芯套的L形的短边固定安装在进油腔的侧壁上，阀芯套的L形的长边安装在上流体腔与进油腔之间的下阀体内壁与阀芯之间。

8.根据权利要求7所述的井下等压电动油嘴，其特征在于阀芯套的L形的短边通过螺钉固定安装在进油腔的侧壁上。

9.根据权利要求7所述的井下等压电动油嘴，其特征在于缸盖的上端外侧与上阀体的下端内侧通过螺纹固定连接在一起，螺杆泵的下端外侧与缸盖的上端内侧通过螺纹固定连接在一起。

10.根据权利要求9所述的井下等压电动油嘴，其特征在于活塞的下端与阀芯的上端通过螺纹固定连接在一起。

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