一種用于井下的壓力調節器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種用于井下的壓力調節器，包括殼體，在殼體內開設有調節腔、進氣腔以及過渡腔，調節腔內安裝有氣囊，調節腔通過透氣孔與進氣腔連通，進氣腔通過小孔與過渡腔連通，在進氣腔的兩側開有連通孔，在進氣腔中部設置有頂桿，回力彈簧套設在頂桿的豎直段上，頂桿的豎直段頂部貫穿透氣孔后向上延伸至與氣囊連接，在頂桿水平段底部設置有第一球體，在進氣腔的內壁上設置有墊片，墊片中部開有與小孔同軸的密封孔。針對現有技術中氣舉采油時，對高壓氣流的調節不準確而導致采油效率降低的問題，通過設置不同的腔體來對高壓氣流進行聯動控制，使得高壓氣流在套管與油管間的流通更為流暢，調節更加精確，進而提高氣舉采油的效率。
【專利說明】
一種用于井下的壓力調節器
技術領域
[0001]本實用新型涉及石油開采領域，具體是指一種用于井下的壓力調節器。
【背景技術】
[0002]采用氣壓舉升，是現代采油過程中經濟效益最好的采油方法，氣舉可以不受油井深度的限制，注入氣可以自上而下逐次通過各級氣舉閥深入液體內，使油管底部以上的液體重量變輕，并降低對油層的回壓，從而保證油井順利連續生產。而現有的氣舉閥在使用過程中，球體在高壓氣流的超強推動作用下，不斷發生往復運動，即球體與球座之間發生不間斷的相互碰撞而導致球體的氣密性下降，使得氣舉閥對油管內油液的調節靈活度下降，最終導致氣舉采油的效率降低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種用于井下的壓力調節器，方便調控高壓氣流注入的同時，保證油管與套管之間穩定的氣密性，提高氣舉采油過程中調控效率。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0005]—種用于井下的壓力調節器，包括殼體，在所述殼體內由上至下依次開設有調節腔、進氣腔以及過渡腔，所述調節腔內安裝有填充有壓縮空氣的氣囊，且調節腔通過透氣孔與進氣腔連通，所述進氣腔通過小孔與過渡腔連通，所述過渡腔與油管連通，在所述進氣腔的兩側開有連通孔，且在進氣腔中部設置有T型的頂桿，回力彈簧套設在頂桿的豎直段上，頂桿的豎直段頂部貫穿透氣孔后向上延伸至與氣囊連接，在頂桿水平段底部設置有用于密封小孔的第一球體，且在進氣腔的內壁上還設置有彈性橡膠材質的墊片，墊片中部開有與小孔同軸的密封孔，所述密封孔的孔徑小于第一球體的直徑。針對現有技術中氣舉采油時，對高壓氣流的調節不準確而導致采油效率降低的問題，發明人通過設置不同的腔體來對高壓氣流進行聯動控制，使得高壓氣流在套管與油管間的流通更為流暢，調節更加精確，進而提高氣舉采油的效率;使用時，在套管與油管的環空部分中設置多個殼體，此時過渡腔與油管內部連通，進氣腔與過渡腔之間被封隔，且回力彈簧處于拉伸狀態，向套管內注入大量的高壓氣流，高壓氣流通過連通孔進入到進氣腔通，在進氣腔被填充的同時，高壓氣流通過透氣孔進入到調節腔中，而調節腔內的空間被膨脹的氣囊所填充，通過注入的高壓氣流對氣囊的擠壓，氣囊產生形變而使自身的體積減小，此時氣囊對頂桿的下壓力減小，在回力彈簧的回復作用力下，頂桿上移，同時帶動第一球體撤銷對小孔的密封，而進氣腔中的高壓氣流則通過小孔泄壓以快速通過過渡腔體進入到油管內，通過高壓氣流對油管內油液重力的部分抵消，油管內的油液上升所需的升力大幅度下降，即加快了油管內的油液栗出效率。
[0006]由于高壓氣流的流速不穩定，即使得頂桿以及第一球體在豎直方向上的往復運動不規律，即第一球體與小孔上端面之間會發生間斷性的碰撞，且該碰撞產生的作用應力不穩定，第一球體上用于密封的工作面會局部受損，即降低密封性能;而發明人在進氣腔的內壁上設置有橡膠材質的墊片，該墊片中部開有與小孔同軸的密封孔，且密封孔的孔徑下于第一球體的直徑，即在第一球體發生間斷性的往復運動而與小孔上端面接觸前，第一球體先與墊片發生柔性接觸，使得第一球體的下移趨勢相對減緩，直至第一球體的工作面與小孔上端面接觸后，第一球體的內徑大于密封孔的內徑，使得第一球體的外壁會對密封孔內壁形成一定的擠壓，墊片通過形變將第一球體夾持緊固，進而加強第一球體對小孔密封性能，防止在調節腔內氣囊發生微小形變的同時，進氣腔內的高壓氣流則通過小孔泄壓流通至過渡腔內，避免殼體內高壓氣流的進出比過低，即進氣量遠大于出氣量，提高油管內氣舉采油的工作效率。
[0007]所述過渡腔被分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室通過氣流通道連通，且第一腔室與油管連通，第二腔室通過小孔與進氣腔連通，在第一腔室的內壁上設置有壓縮彈簧，壓縮彈簧的末端安裝有用于密封氣流通道的第二球體。為增加過渡腔體內的高壓氣流儲量，將過渡腔分為第一腔室和第二腔室，第一腔室被第二球體與壓縮彈簧所密封，第二腔室通過小孔與進氣腔連通，在第二腔室內填充至足夠的高壓氣流后，即保證第二腔室中的壓強足夠將第二球體推動，通過暫存在第二腔室內的氣流，使得進氣腔中高壓氣流的進氣量與第二腔室中的出氣量保持均衡，以保證第一球體對小孔的密閉及第二球體對氣流通道的密閉頻率同步，提高油管內的高壓氣流進氣量的同時，提高油管內油液的舉升能力。
[0008]所述小孔的內徑沿頂桿的軸線向下遞減。作為優選，將小孔的內徑沿頂桿的軸線方向向下遞減設置，使得在過渡腔內的高壓氣流的流速進一步增強，即提高油管內油液與氣流的上升速率，進而實現提尚油液的舉升效率。
[0009]本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
[0010]1、本實用新型中第一球體的工作面與小孔上端面接觸后，第一球體的內徑大于密封孔的內徑，使得第一球體的外壁會對密封孔內壁形成一定的擠壓，墊片通過形變將第一球體夾持緊固，進而加強第一球體對小孔密封性能，防止在調節腔內氣囊發生微小形變的同時，進氣腔內的高壓氣流則通過小孔泄壓流通至過渡腔內，避免殼體內高壓氣流的進出比過低，即進氣量遠大于出氣量，提高油管內氣舉采油的工作效率；
[0011 ] 2、本實用新型通過暫存在第二腔室內的氣流，使得進氣腔中高壓氣流的進氣量與第二腔室中的出氣量保持均衡，以保證第一球體對小孔的密閉及第二球體對氣流通道的密閉頻率同步，提尚油管內的尚壓氣流進氣量的同時，提尚油管內油液的舉升能力；
[0012]3、本實用新型將小孔的內徑沿頂桿的軸線方向向下遞減設置，使得在過渡腔內的高壓氣流的流速進一步增強，即提高油管內油液與氣流的上升速率，進而實現提高油液的舉升效率。
【附圖說明】
[0013]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0014]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0015]附圖中標記及相應的零部件名稱:
[0016]1-殼體、2-氣囊、3-調節腔、4-回力彈簧、5-第一球體、6_透氣孔、7_頂桿、8_連通孔、9-墊片、I O-小孔、11 -過渡腔、12-第二球體、13-壓縮彈簧。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示，本實施例包括殼體I，在所述殼體I內由上至下依次開設有調節腔3、進氣腔以及過渡腔11，所述調節腔3內安裝有填充有壓縮空氣的氣囊2，且調節腔3通過透氣孔6與進氣腔連通，所述進氣腔通過小孔10與過渡腔11連通，所述過渡腔11與油管連通，在所述進氣腔的兩側開有連通孔8，且在進氣腔中部設置有T型的頂桿7，回力彈簧4套設在頂桿7的豎直段上，頂桿7的豎直段頂部貫穿透氣孔6后向上延伸至與氣囊2連接，在頂桿7水平段底部設置有用于密封小孔10的第一球體5，且在進氣腔的內壁上還設置有彈性橡膠材質的墊片9，墊片9中部開有與小孔10同軸的密封孔，所述密封孔的孔徑小于第一球體5的直徑。針對現有技術中氣舉采油時，對高壓氣流的調節不準確而導致采油效率降低的問題，發明人通過設置不同的腔體來對高壓氣流進行聯動控制，使得高壓氣流在套管與油管間的流通更為流暢，調節更加精確，進而提高氣舉采油的效率;使用時，在套管與油管的環空部分中設置多個殼體I，此時過渡腔11與油管內部連通，進氣腔與過渡腔11之間被封隔，且回力彈簧4處于拉伸狀態，向套管內注入大量的高壓氣流，高壓氣流通過連通孔8進入到進氣腔通，在進氣腔被填充的同時，高壓氣流通過透氣孔6進入到調節腔3中，而調節腔3內的空間被膨脹的氣囊2所填充，通過注入的高壓氣流對氣囊2的擠壓，氣囊2產生形變而使自身的體積減小，此時氣囊2對頂桿7的下壓力減小，在回力彈簧4的回復作用力下，頂桿7上移，同時帶動第一球體5撤銷對小孔10的密封，而進氣腔中的高壓氣流則通過小孔10泄壓以快速通過過渡腔11體進入到油管內，通過高壓氣流對油管內油液重力的部分抵消，油管內的油液上升所需的升力大幅度下降，即加快了油管內的油液栗出效率。
[0020]由于高壓氣流的流速不穩定，即使得頂桿7以及第一球體5在豎直方向上的往復運動不規律，即第一球體5與小孔10上端面之間會發生間斷性的碰撞，且該碰撞產生的作用應力不穩定，第一球體5上用于密封的工作面會局部受損，即降低密封性能；而發明人在進氣腔的內壁上設置有橡膠材質的墊片9，該墊片9中部開有與小孔10同軸的密封孔，且密封孔的孔徑下于第一球體5的直徑，即在第一球體5發生間斷性的往復運動而與小孔10上端面接觸前，第一球體5先與墊片9發生柔性接觸，使得第一球體5的下移趨勢相對減緩，直至第一球體5的工作面與小孔10上端面接觸后，第一球體5的內徑大于密封孔的內徑，使得第一球體5的外壁會對密封孔內壁形成一定的擠壓，墊片9通過形變將第一球體5夾持緊固，進而加強第一球體5對小孔10密封性能，防止在調節腔3內氣囊2發生微小形變的同時，進氣腔內的高壓氣流則通過小孔10泄壓流通至過渡腔11內，避免殼體I內高壓氣流的進出比過低，即進氣量遠大于出氣量，提高油管內氣舉采油的工作效率。
[0021]在本實施例中，所述過渡腔11被分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室通過氣流通道連通，且第一腔室與油管連通，第二腔室通過小孔10與進氣腔連通，在第一腔室的內壁上設置有壓縮彈簧13，壓縮彈簧13的末端安裝有用于密封氣流通道的第二球體12。為增加過渡腔11體內的高壓氣流儲量，將過渡腔11分為第一腔室和第二腔室，第一腔室被第二球體12與壓縮彈簧13所密封，第二腔室通過小孔10與進氣腔連通，在第二腔室內填充至足夠的高壓氣流后，即保證第二腔室中的壓強足夠將第二球體12推動，通過暫存在第二腔室內的氣流，使得進氣腔中高壓氣流的進氣量與第二腔室中的出氣量保持均衡，以保證第一球體5對小孔1的密閉及第二球體12對氣流通道的密閉頻率同步，提高油管內的高壓氣流進氣量的同時，提高油管內油液的舉升能力。
[0022]作為優選，將小孔10的內徑沿頂桿7的軸線方向向下遞減設置，使得在過渡腔11內的高壓氣流的流速進一步增強，即提高油管內油液與氣流的上升速率，進而實現提高油液的舉升效率。
[0023]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于井下的壓力調節器，包括殼體(I)，其特征在于:在所述殼體(I)內由上至下依次開設有調節腔(3)、進氣腔以及過渡腔(11)，所述調節腔(3)內安裝有填充有壓縮空氣的氣囊(2)，且調節腔(3)通過透氣孔(6)與進氣腔連通，所述進氣腔通過小孔(10)與過渡腔(11)連通，所述過渡腔(11)與油管連通，在所述進氣腔的兩側開有連通孔(8)，且在進氣腔中部設置有T型的頂桿(7)，回力彈簧(4)套設在頂桿(7)的豎直段上，頂桿(7)的豎直段頂部貫穿透氣孔(6)后向上延伸至與氣囊(2)連接，在頂桿(7)水平段底部設置有用于密封小孔(10)的第一球體(5)，且在進氣腔的內壁上還設置有彈性橡膠材質的墊片(9)，墊片(9)中部開有與小孔(10)同軸的密封孔，所述密封孔的孔徑小于第一球體(5)的直徑。2.根據權利要求1所述的一種用于井下的壓力調節器，其特征在于:所述過渡腔(11)被分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室通過氣流通道連通，且第一腔室與油管連通，第二腔室通過小孔(10)與進氣腔連通，在第一腔室的內壁上設置有壓縮彈簧(13)，壓縮彈簧(13)的末端安裝有用于密封氣流通道的第二球體(12)。3.根據權利要求1所述的一種用于井下的壓力調節器，其特征在于:所述小孔(10)的內徑沿頂桿(7)的軸線向下遞減。
【文檔編號】E21B34/10GK205714132SQ201620543438
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】康博, 曹劍, 周長江, 王鶴, 閆志軍, 張博
【申請人】成都北方石油勘探開發技術有限公司