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2008年第5期
文章编号:1002-5855(2008)05-0014-03
可调压井下止回阀
韩兵奇,张军,杨光,谷勇
(中国石油大学(华东),山东东营257061)
摘要『闻述了分层注水用井下止回阀的工況条件利工作原理,分析了其结构利零部件的受力
状,总结了延长阅使用寿命的方法。
关键词井下止回阀;可调压;缓闭;阻尼;密封
中图分类号:TH134
文献标识码:A
Do wn hole non-return valve of pressure control
HAN Bing-qi, ZHAN Gjun, YANG Guang, GU Yong
(China University of Pctrolcum(East China), Dongyin 257061, China)
Abstract: Describe the behavior and distinguishing feature of downhole non-return valves about sepa-
rate zone water injection, and analyze on the structure of downhole non-return valves of pressure
control and generalize the met hods of extending the service life of downhole nomreturn
Key words: downhole non-return valve, pressure control, slow shut off; damping mechanism
sealing
概述
水器?封隔器配套使用(图2)
着我国油田采进入中后期,分层注水已成
工具ド井前,根据测定的地层压力通过调节螺
为人多数油出注水开发的一项重要工作。在注水管村预设止.回阅开启压力。反循环洗井时,洗井液压
柱的底部通常安装有止回(即单流閥),用以密力远高于止回的启压力,阀球川启、洮井通道
注水管柱,防止洗入水倒流和地层返砂?同时用被打井。洗井完毕后,注入液通过阀球缓闭机构,
作反循环洗的通道。普通止回阀般出阀座、阀关闭止.回,限制流休单向流动,注入液瞬时憋压,
球利弹後等什组成,作业以时随管下入井内,弹後配水器和时隔器启动,即可进行分层定量注水。
弹力固定,不可调,且.阀座、阀球在井内易结圻
结构分析
腐蚀,造成阀球阀庳密封不,注水管柱失效,达
可调床井ト止回阀主要包插压力调常机构、网
不到分层注水的目的。木文介绍的可调床井下止回球缓闭机构利密封机构等3部分。
阀不仅具有普通止.回阀限制流体单向流动的作用
压力调节机构
还具有调压和缓闭功能。可针对不同地层压力调节
弹簧缩量,设定阀球的开启力,实现定压开
压力调节机构市要包括十字盐、调节螺朴、
启,有效防止注入水倒流利地层返砂现象。阀球关
盘、下盘和弾簧等。调节螺杄旋在十字盘山心的内
相时、在阻尼机构与弾簧的双重作用下、缓慢下螺纹上?其ト下端向住上盘的内球,上盘与下
行,避免了阀球与阀之问的撞,可有效保扩密之回安装有内外两副弾簽,以下紧阀球并保持机构
封而利1配水管柱,抑制水锤现象。
稳定。针对不同地层压力通过旋紧或旋松调节螺
2工作原理
木,使其压紧上盘,压缩弹簧,设定阀球的启压
可调床井ド止回阀(?1)通过上接头的内螺力,防止注入水倒流,特別是对出份严重的油井具
父连核在注水管柱底部,下接头与尾管相连,与配有艮好的防砂效果。
作者简介:韩兵奇(1978-),男,河南清ギ人,に程师,从事石洲机械的科研与教学1作。
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2008年第5期
xo弹簧压缩量,m
k1、k2内外弹簧的刚度系数,N/m
d阀座内孔直,m
10
一开启压力,Pa
F=(k1+k)(x+x0)
d/4
图3压力调节机构力学模型
此时需设定的弹簧压缩量为
1.ド接头2.阀座3.阅球4.下盘5.工,仵笥
6.弹簧7.阻心唱g.立品9.字盘
(k1+k2)
10.调节*1.0形图12.上接
阀球最人开度为h时,最人流量Qnm满足条
图1调压井下止回阀
件
注水层
式中h阀球最大开度,m
止回阀的压力损失
流体密度,kg
一重力加速度
注水层
D上.回阀下接头内径,m
1、Q2流过下接头内孔和阀座内孔的
流体流量,m/s
xot x+
时隔器2、4.配水器5.止回6尾管
p(
图2配水管柱
阀球缓闭杋构
压力调节机构所受静力如图3所示。当阀球
阀球绥闭机构主要包括阻尼帽、上盘和下盘的
启吋
阻尼机构等。ド盘上部安装有阻尼帽,与上盘内孔
以小间隙合。当上、下盘相互运动时,通过阻尼
(k1+k2)(x+xo)<
4
1リ帽上的阻尼小孔将对其产生阻得作用,限制其运动
式中x弾簧设定压缩量,m
速度。开启的阀球在关时,下盘在阻心机构利
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