專利名稱：油井井口降壓摻水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井井口降壓摻水器，屬于機械采油輔助工具。用于將熱水或蒸汽摻入輸油管線，降低油井井口和輸油管線的回壓。
隨著油田開發時間的增長，綜合含水的上升，產液量增加，管線內液體流速加快，流阻將增加。如果原油屬高含蠟，高凝固點原油，就會使管壁嚴重結蠟、結垢，使管線內流體的流動阻力劇增，導致輸油管線和油井回壓升高，從而嚴重影響油井產量，并使原油計量工作難度增加。為了降低回壓，目前已采取了一系列措施，如化學防蠟降粘，強磁防垢降粘，摻熱水降粘，伴熱降粘等。最主要的方法是摻熱水和拌熱降粘。摻熱水降粘，是通過計量站泵送一定壓力和溫度的熱水，經摻水管線送至井口，直接摻入井口輸油管線中，提高了原油溫度，降低了原油粘度和防止原油結蠟，其缺點是，當摻水壓力低于井口回壓時，將摻不進水，就必須提高摻水壓力，使其高于井口回壓，這樣會引起井口回壓和輸油管線回壓升高，造成泵效降低，產量下降，計量準確率下降；伴熱降粘，是在輸油管線旁另設一熱水管線，通過將熱水或蒸汽輸入管線內的熱傳遞到輸油管線內來增加原油溫度，從而實現降粘防垢的目的，缺點是，熱損失大，熱交換率低，費用高，效果不明顯。
本實用新型的目的是為了克服以上方法的不足而提供一種既能完成輸油管線的摻水，又不會使油井井口和管線回壓升高，而且還能對井口原油產生輔助的抽吸作用，從而提高抽油泵泵效，增加產量的油井井口降壓摻水器。
為達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案是油井井口降壓摻水器主要由主體、總單流閥、喉管、噴嘴主體、工作閥等組成，主體上下端分別與壓蓋、噴嘴主體螺紋連接，主體內設計有C-A-D和C-B-D兩個通道，兩個進口C、E，一個出口D；C-A-D為直通道，C-B-D為環形通道，其中C-B為90°彎曲通道；在主體的E出口處裝有摻水裝置，E-D段中部設有喉管，D出口處設有總單流閥總成，C進口處設有工作閥總成。
主體E進口處的摻水裝置由與噴嘴主體下部螺紋相接的壓緊接頭、置于壓緊接頭上面的摻水閥座上的摻水閥，和與噴嘴主體上部螺紋相接的噴嘴組成。
設在主體中部的喉管由三段組成，入口為圓弧形，中段為圓柱段，下段為圓臺段，圓臺段出口直徑大于入口處。
設在主體D出口處的總單流閥總成由與主體D出口內側通過螺紋相接的壓蓋、置于壓蓋下部的壓墊、壓墊內的總單流閥和壓墊下部的總單流閥座組成；主體與壓蓋通過大密封圈密封。壓墊上開有三個縱向通孔槽。
在主體C進口處內側的工作閥總成結構與總單流閥總成相似，由與主體C進口內側通過螺紋相接的壓蓋、置于壓蓋下部的壓墊、壓墊內的工作閥和壓墊下部的工作閥座組成。
采用上述結構，從E進口摻入熱水或蒸汽時，由于噴嘴區的負壓作用，摻水閥、總單流閥打開，工作閥關閉，形成C-B-D流通道，原油從進口C進入C-B通道與熱水或蒸汽混合后，從出口D流出；不需要摻水或汽時，由于喉管的節流作用，摻水閥關閉，總單流閥、工作閥打開，形成C-A-B流通道，原油直接從進口C經過A流出D出口；油井停抽時，總單流閥關閉，油管線內原油不會從D出口倒流回井口。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步描述。
圖1為油井井口降壓摻水器的結構示意圖。
本實用新型主要由主體8、喉管9、噴嘴11、總單流閥6、摻水閥14和工作閥17構成，其內部有兩條通道，一條通道為C-B-D。流體從右端入口C經工作閥座18下方，90°彎曲孔到達噴嘴11處，再經喉管9、總單流閥6、壓墊5到達左端口D。另一條通道為C-A-D。流體從右端入口C經工作閥17、總單流閥6達到左端口D。從E口摻熱水時，通道C-B-D工作。不摻熱水時，通道C-B-D、C-A-D均工作。主體8裝有噴嘴主體13、喉管9、總單流閥總成(由壓蓋3、大密封圈4、壓墊5、總單流閥6、總單流閥座7組成)，工作閥總成與總單流閥總成結構相同。噴嘴主體13內裝有噴嘴11、摻水閥罩12、摻水閥14、摻水閥座15、壓緊接頭16；主體8與壓蓋3、噴嘴主體13采用螺紋連接；壓蓋3通過壓墊5壓緊總單流閥座7，壓蓋3通過大密封圈4與主體8進行密封，總單流閥6在重力作用下可實現與閥座7的密封；喉管9與主體8采用螺紋連接，通過小密封圈10使螺紋保持密封，噴嘴11與噴嘴主體13通過螺紋連接，依靠小密封圈密封，摻水閥罩12與噴嘴主體13采用過盈配合方式進行裝配，摻水閥座15通過壓緊接頭16及噴嘴主體13的配合螺紋實現與噴嘴主體13的內臺階面密封，摻水閥14依靠其自身的重力實現與閥座15的密封，摻水閥罩12在接近中心區域的平面方向上開有3-6個互不相通的通孔，噴嘴主體13與主體8之間采用密封圈密封。噴嘴11和喉管9采用耐磨、有較高強度的硬質合金或非金屬材料，噴嘴11出口直徑范圍0.1mm～20mm，喉管9出口直徑范圍0.5mm～100mm。
本實用新型通過螺栓1、螺母2連接在井口流程的法蘭上，將熱水或蒸汽具有一定的壓頭通過入口E摻入，經壓緊接頭16的內孔打開摻水閥14，再經摻水閥罩12的通孔流進噴嘴11，由于噴嘴11直徑較小，摻入的熱水或熱蒸汽在此產生節流，壓力降低，流速增大，壓頭轉變為動量和動能，在噴嘴周圍形成低壓，產生抽吸力，井口原油在抽吸力作用下從入口C經過工作閥17下方，90°彎曲通道C-B后，在此處得到動量和動能，然后隨同熱水一起流入喉管9的圓柱段內混合，經精細造型的擴散段擴散，使混合液的動能、動量轉變為壓頭，混合液通過總單流閥6流進輸油管線。此時，工作閥17上方壓力高于其下方壓力，在重力作用下關閉。這樣，經混合后的液體不會倒流入井口，而井口原油也只能通過C-B-D通道流入輸油管線。由于在噴嘴11處存在節流效應，使得噴嘴11周圍的壓力下降，這樣就達到了降低井口回壓的目的。當不需摻水時，一方面，摻水閥14在自身的重力作用下關閉，防止原油進入摻水管線。另一方面，由于工作閥17上方不會出現高于其下方壓力，喉管9內孔直徑較小，液體流動阻力較大，這樣工作閥17就會打開，通道C-A-D開始工作，不會出現流道不夠而影響生產的現象。當油井停止工作時，總單流閥6將關閉，輸油管線內原油不會倒流回井口，造成污染。
本實用新型具有以下優點1.降低井口回壓，減少液柱負荷，提高了抽油泵的泵效，使用壽命延長，抽油機功率消耗減少，節約能源。
2.具有止回閥(單流閥)的作用，可防止管線內的原油倒流，還可滿足洗井和其它工藝措施的需要。
3.減少了井口盤根盒“跑、冒、滴、漏”現象的發生，減輕環境污染，減少抽油光桿與盤根之間的摩擦阻力，延長了盤根使用壽命，減少無功能源的消耗。
4.有利于合理地使用摻水，節約熱水，可提高熱能利用率。
權利要求1.一種用于石油開采的油井井口降壓摻水器，由主體(8)、總單流閥(6)、喉管(9)、噴嘴主體(13)、工作閥(17)等組成，主體(8)上下端分別與壓蓋(3)、噴嘴主體(13)螺紋連接，其特征在于A.主體(8)內設計有C-A-D直通道和C-B-D環形通道，兩個進口(C)、(E)，一個出口(D)；B.主體(8)的(E)進口處裝有摻水裝置，E-D段中部設有喉管(9)，(D)出口處設有總單流閥總成，(C)進口處設有工作閥總成。
2.根據權利要求1所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于摻水裝置由與噴嘴主體(13)下部螺紋相接的壓緊接頭(16)、置于壓緊接頭(16)上面的摻水閥座(15)上的摻水閥(14)，和與噴嘴主體(13)上部螺紋相接的噴嘴(11)組成。
3.根據權利要求1或2所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于喉管(9)由三段組成，入口為圓弧形，中段為圓柱段，下段為圓臺段。
4.根據權利要求3所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于總單流閥總成由與主體(8)的(E)進口內側通過螺紋相接的壓蓋(3)、置于壓蓋(3)下部的壓墊(5)、壓墊(5)內的總單流閥(6)和壓墊(5)下部的總單流閥座(7)組成；主體(8)與壓蓋(3)通過大密封圈(4)密封。
5.根據權利要求4所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于工作閥總成由與主體(8)的(C)進口內側通過螺紋相接的壓蓋、置于壓蓋下部的壓墊，壓墊內的工作閥(17)和壓墊下部的工作閥座(18)組成。
6.根據權利要求5所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于壓墊(5)上開有三個縱向槽。
7.根據權利要求3所述的油井井口降壓摻水器，其特征在于噴嘴(11)和喉管(9)采用硬質合金或非金屬材料，噴嘴(11)出口直徑范圍0.1mm～20mm、喉管(9)出口直徑范圍0.5mm～100mm。
專利摘要本實用新型涉及了一種油井井口降壓摻水器，主要由主體8、總單流閥6、喉管9、噴嘴主體13、工作閥17等組成，主體8的D出口與井口流程的法蘭相接；通過噴嘴11將摻入熱水或蒸汽的壓頭轉換為動能和動量，然后在喉管9與流體(原油)充分混合，使其壓力恢復，從而在噴嘴周圍與喉管未端產生壓差，井口原油產生附動抽吸作用，有利于降低井口回壓，減少抽油管柱漏失，提高抽油泵效，增加產量。
文檔編號E21B43/24GK2232978SQ9522130
公開日1996年8月14日 申請日期1995年8月28日 優先權日1995年8月28日
發明者佘梅卿, 祝道鈞, 魯獻春, 李生莉 申請人:河南石油勘探局采油工藝研究所