[發明專利]一種油田注水井用單流閥

有效

• 申請號: 201510432832.5
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104975823B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 林新立;陳建平;黃衛紅;王斌;趙軍;朱立華;康喜姣;張吉軍;王濤
• 申請（專利權）人: 陳建平
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 倫文知

技術領域

本發明涉及一種單流閥，尤其是一種油田注水井用單流閥。

背景技術

油田油氣開發過程中，為控制地層能量下降速度，穩定原油產量，采用向地層高壓注水是補充地層能量的主要方式。由于高壓注水系統中設備或配套裝置需要停機定期保養或故障檢修，注水壓力經常出現波動現象，這樣注水地層的高壓水能量，在管網壓差作用下地層水向管網倒流，造成地層水泄出，壓力回歸，損失能量。同時，大量的高壓水倒流，會帶動井內砂粒外出，不但影響地面系統工作，而且經常會導致井下砂埋堵塞現象，造成水井作業維護費用升高，為此，在油田注水井上安置防水倒流的單流閥十分必要。而現有的單流閥技術在使用中，經常出現流動阻力較大、密封不嚴、彈簧斷裂失效、故障率高、使用壽命短等現象，不能滿足注水井生產工況要求。并且，由于水垢影響，密封面被破壞，單向截止功能徹底失效，因此，油田水井用單向截止技術是目前急需解決的一大難題。

圖1是已知的單流閥結構簡圖：它包括閥體1、彈簧2、凡爾3和凡爾座4組成，這種單流閥存在如下缺點：

1、單向截止可靠性差：由于凡爾3回位不好，工作面受到沖擊形變，造成凡爾3與凡爾座4間密封不良，并且彈簧2易損壞，凡爾3不能復位，經常出現功能失效；

2、密封性能差：凡爾3與凡爾座4之間為金屬接觸密封，要求零件形位公差精度高，使用中大部分單流閥存在滲漏；

3、流程阻力大：彈簧2驅使凡爾3向凡爾座4回位作用，彈簧阻力大，流程正常工作中，需要一定的壓力才能推開單流閥凡爾3，在此處有相當大的一部分壓力損失；

4、砂粒影響下失去單向截止功能，并且清理后密封面損傷，密封不嚴；

5、受介質結垢影響，閥件運動受阻，密封面密封功能失效，導致單流閥不能工作。

發明內容

本發明要解決的技術問題，就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種能夠有效實現防砂防垢的油田注水井用單流閥。

本方案是通過如下技術措施來實現的：該油田注水井用單流閥包括閥體，所述閥體內依次設置有導向板、防砂閥芯、移動閥座和防垢閥芯，且防砂閥芯和防垢閥芯的外徑小于移動閥座的外徑，所述導向板的中部設置有導向孔、外周設置有出水流道，所述移動閥座和防垢閥芯的中部設置有進水流道，所述防砂閥芯的左端與導向孔滑動配合，所述防砂閥芯的右端與移動閥座滑動配合用于打開或關閉移動閥座左端的徑向通孔，所述防垢閥芯的左端與移動閥座固定連接、右端可與閥體配合，且移動閥座和閥體之間設置有彈簧，所述彈簧套裝在防垢閥芯的外側。

上述防砂閥芯的左半段為與導向孔滑動配合的導向段、右半段沿圓周方向自外向內依次為裙部、開口向右的環形凹槽和密封段，所述裙部的外徑大于出水流道的內徑，所述移動閥座的左端設置有與環形凹槽滑動配合的環形筒，所述徑向通孔設置在環形筒上。

上述移動閥座的左側設置有與密封段的右端配合的錐形密封段Ⅰ。

上述防砂閥芯處于左極限位置時，所述裙部的右端面與徑向通孔縱剖面的左側平齊，且密封段的右端面與錐形密封段Ⅰ右端之間的距離大于裙部右端面與徑向通孔縱剖面右側之間的距離。

上述裙部中靠近出水流道一端的外側面為背部承流面，所述背部承流面為水平面。

上述裙部中靠近出水流道一端的外側面為背部承流面，所述背部承流面為自左向右向外傾斜的斜面。

上述閥體上設置有與防垢閥芯右端配合的錐形密封段Ⅱ。

上述移動閥座與閥體內壁之間設置有密封圈。

本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，該油田注水井用單流閥中，防砂閥芯采用了雙端導向，增加了回位精度，且可以避免地層中返回水中砂粒的影響，防垢閥芯在壓差作用下，驅動力量大，且移動閥座與閥體之間設置有彈簧，降低了整個單流閥的流程阻力。防垢閥芯密封面接觸壓力大，解決了密封面水垢的影響，使閥門開啟和閉合行為準確，工作可靠，使用壽命長，密封性能可靠。由此可見，本發明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1為現有技術中單流閥的結構示意圖。

圖2為本發明具體實施方式中流體關閉時的結構示意圖。

圖3為本發明具體實施方式中流體通暢流通時的結構示意圖。