节流阀及加注装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气开采设备领域，尤其涉及一种节流阀及加注装置。


背景技术：

2.随着天然气井的连续生产，含水气井进入开采后期，地层能量逐年降低，气流携液能力变弱，易形成井筒积液，导致产能降低。为了提高气井采收率，需采取一定的措施来辅助气井排液。
3.现有技术中，井站上常见的辅助带液措施包括加注泡沫排水采气药剂、提产带液、自生泡、气举等，其中加注泡沫排水采气药剂是最主要的排水采气措施。泡沫排水采气药剂能够在气流的搅动作用下与井底积液充分接触形成大量低密度含水泡沫，泡沫具有良好的携液能力，使得井底积液由产生的泡沫携带排出井外，从而达到改善井底环境，保证气井稳定生产的作用，进而实现增加天然气采收率的目的。
4.泡沫排水采气药剂从物理形态上分为固体泡沫排水采气药剂和液体泡沫排水采气药剂，不同的泡沫排水采气药剂加注位置和方式不同。通常，固体泡沫排水采气药剂可由人工直接在井口清蜡阀门处加注，液体泡沫排水采气药剂则可以通过车载泵注或平衡罐加注。其中，固体泡沫排水采气药剂的加注和液体泡沫排水采气药剂的车载泵注均可以通过人工控制药剂加入量。
5.然而，现有的液体泡沫排水采气药剂的平衡罐加注装置无法精细的控制药剂的加注流量。具体地，药剂利用自身重力流入天然气井。液体泡沫排水采气药剂通过加注口加入平衡罐后，关闭加注口阀门，由井口取压对平衡罐内及连接井口的管道进行压力平衡，开启进入井口的控制阀门后，液体泡沫排水采气药剂通过自身重力连续注入井口采气树套压进口阀门流入井底。
6.随着气井生产工艺的进步，部分气井需要连续、小剂量的加注药剂，现有技术中平衡罐与井口阀门之间由普通节流截止阀控制流量，无法满足工艺要求，存在以下技术问题。无法准确控制加注流量以及不能实现长时间连续药剂加注。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种节流阀及加注装置，该节流阀能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
8.第一方面，本实用新型提供了一种节流阀，该节流阀包括：驱动单元，其包括相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮；外阀体，其外壁与所述从动齿轮啮合，能够在所述从动齿轮的带动下转动；阀芯，其与所述外阀体通过轴承连接，所述阀芯上设置有挡块；所述阀芯包括阀芯主体，所述阀芯主体为管状圆台；以及，阀板，其位于所述阀芯主体与所述外阀体之间，所述阀板与所述外阀体螺纹连接，所述外阀体转动能够带动所述阀板在所述挡块的限位下沿所述阀芯主体上下移动以控制所述节流阀开度的大小。利用该节流阀，能够准确控制加
注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
9.在第一方面的一个实施方式中，所述挡块凸出于所述阀芯的外壁设置，所述挡块与所述阀板接触并阻挡所述阀板的转动。通过该实施方式，挡块能够阻挡阀板的周向转动，从而在外阀体转动时，阀板只能沿阀芯主体上下移动以控制节流阀开度的大小。
10.在第一方面的一个实施方式中，所述阀板有两个，两个所述阀板的底部均设置有配合面，所述配合面为竖直面，两个所述阀板的所述配合面能够加压接触以闭合所述节流阀。通过该实施方式，配合面为竖直面，当两个阀板的配合面加压接触时，能够封闭节流阀的开口，从而使加注流量为零，实现节流阀的闭合。
11.在第一方面的一个实施方式中，所述节流阀还包括调节盘，所述调节盘用于驱动所述驱动齿轮，所述调节盘上标有刻度。通过该实施方式，调节盘能够为调节节流阀的开度、控制加注流量，提供便利。
12.在第一方面的一个实施方式中，所述阀板与所述外阀体通过管螺纹螺纹连接。通过该实施方式，有利于实现阀板与外阀体之间的流体密封连接。
13.第二方面，本实用新型还提供了一种加注装置，所述加注装置包括第一方面及其任一实施方式所述的节流阀。利用该加注装置，能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
14.在第二方面的一个实施方式中，所述加注装置包括壳体，所述壳体包括相互连通的管状主体和容纳腔；所述节流阀的阀芯连接部与所述管状主体的内壁螺纹连接，所述节流阀的阀芯连接部与所述阀芯主体上下连接；所述驱动单元位于所述容纳腔内。通过该实施方式，壳体为节流阀提供了容纳空间。
15.在第二方面的一个实施方式中，所述驱动单元与调节盘之间连接有连接杆，所述连接杆穿过所述壳体的所述容纳腔，所述连接杆与所述壳体的接触处设置有密封盖。通过该实施方式，密封盖能够防止天然气的泄露。
16.在第二方面的一个实施方式中，所述节流阀的下方设置有观察窗。通过该实施方式，观察窗的设置，使得实时监控药剂加注流量成为了可能，有利于调节、控制加注流量的大小。
17.在第二方面的一个实施方式中，所述节流阀的上方设置有滤网。通过该实施方式，滤网能够有效过滤渣块及其他杂质，有利于避免堵塞节流阀。
18.在第二方面的一个实施方式中，所述加注装置的顶部设置有活动接头，所述加注装置的底部为出液口组件。通过该实施方式，有利于从管道上快速拆装加注装置，为加注装置的使用提供便利。
19.在第二方面的一个实施方式中，所述出液口组件包括快速响应阀。通过该实施方式，有利于在出现异常情况时快速关闭节流阀，以避免节流阀关闭不及时而造成的损失。
20.本技术提供的节流阀及加注装置，相较于现有技术，具有如下的有益效果。
21.1、能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
22.2、观察窗的设置，使得实时监控药剂加注流量成为了可能，有利于调节、控制加注流量的大小。
23.3、滤网，能够有效过滤渣块及其他杂质，有利于避免堵塞节流阀。
24.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
附图说明
25.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述，其中：
26.图1显示了根据本实用新型一实施方式的节流阀的结构示意图，且该节流阀处于最大开度状态；
27.图2显示了根据本实用新型一实施方式的节流阀的结构示意图，且该节流阀处于闭合状态；
28.图3显示了根据本实用新型一实施方式的挡块的结构示意图；
29.图4显示了根据本实用新型一实施方式的加注装置的结构示意图；
30.图5显示了根据本实用新型一实施方式的加注装置的安装示意图。
31.附图标记清单：
32.1-活动接头；2-滤网；3-节流阀；4-壳体；5-观察窗；6-快速响应阀；7-调节盘；8-密封盖；10-采气树；20-平衡罐；21-平衡罐住口；31-驱动齿轮；32-从动齿轮；33-轴承；34-阀芯；35-阀板；36-外阀体；37-挡块；38-阀芯主体；39-阀芯连接部。
33.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
35.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种节流阀3，该节流阀3包括：驱动单元，其包括相互啮合的驱动齿轮31和从动齿轮32；外阀体36，其外壁与从动齿轮32啮合，能够在从动齿轮32的带动下转动；阀芯34，其与外阀体36通过轴承33连接，阀芯34上设置有挡块37；阀芯34包括阀芯主体38，阀芯主体38为管状圆台；以及，阀板35，其位于阀芯主体38与外阀体36之间，阀板35与外阀体36螺纹连接，外阀体36转动能够带动阀板35在挡块37的限位下沿阀芯主体38上下移动以控制节流阀3开度的大小。
36.阀芯34在节流阀3开闭的过程中始终保持静止。外阀体36通过轴承33固定在阀芯34上。阀芯主体38为管状圆台，阀芯主体38的小直径端朝向天然气井。
37.驱动齿轮31转动能够带动与其啮合的从动齿轮32转动，转动的从动齿轮32能够带动与从动齿轮32啮合的外阀体36转动。阀板35夹在阀芯34和外阀体36之间，其外壁与外阀体36的内壁螺纹连接，其内壁与阀芯34接触。阀芯34上设置有挡块37，用于阻挡阀板35周向转动。因此，外阀体36转动，阀板35只能沿阀芯主体38上下移动以控制节流阀3开度的大小。
38.由于阀芯主体38为管状圆台，阀芯主体38的小直径端朝向天然气井。板状的阀板35沿阀芯主体38向下移动，节流阀3开度会逐渐减小。反之，阀板35沿阀芯主体38向上移动，节流阀3开度会逐渐增大。
39.具体地，当阀板35向下移动时，节流阀3的开度逐渐减小，直至闭合。当阀板35向上移动时，节流阀3的开度逐渐增大，直至达到最大开度。本实施方式中，通过调节驱动齿轮31的转动位置能够控制阀板35的上下位置从而实现调节节流阀3的开度大小以准确控制加注
流量。
40.当需要长时间连续加注时，如果加注流量不变，只需使驱动齿轮31停驻在当前位置，阀板35静止在相应的位置处，从而实现连续加注。
41.当需要连续、小剂量加注药剂时，只需首先调节驱动齿轮31以使阀板35下移直至节流阀3的开度符合要求，流量调节完成后使驱动齿轮31停驻在当前位置，阀板35静止在相应的位置处，从而实现连续、小剂量加注。
42.当不需要继续加注时，只需使各个阀板35下移至最低位置并相互加压接触以封闭节流阀3的开口。
43.该节流阀3能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
44.本实施方式的节流阀3能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
45.在一个实施方式中，如图3所示，挡块37凸出于阀芯34的外壁设置，挡块37与阀板35接触并阻挡阀板35的转动。
46.本实施方式的挡块37能够阻挡阀板35的周向转动，从而在外阀体36转动时，阀板35只能沿阀芯主体38上下移动以控制节流阀3开度的大小。
47.在一个实施方式中，如图1和图2所示，阀板35有两个，两个阀板35的底部均设置有配合面，配合面为竖直面，两个阀板35的配合面能够加压接触以闭合节流阀3。
48.本实施方式的配合面为竖直面，当两个阀板35的配合面加压接触时，能够封闭节流阀3的开口，从而使加注流量为零，实现节流阀3的闭合。
49.在一个实施方式中，如图1、图4和图5所示，节流阀3还包括调节盘7，调节盘7用于驱动驱动齿轮31，调节盘7上标有刻度。
50.调节盘7与驱动齿轮31连接，用于驱动驱动齿轮31，其上的刻度能够记录驱动齿轮31的停驻位置。
51.当节流阀3的流量符合要求时，可以记录刻度盘上的数字，从而在下次加注时，可以直接将驱动齿轮31调节至该数值，以满足流量要求。
52.本实施方式的调节盘7能够为调节节流阀3的开度、控制加注流量，提供便利。
53.在一个实施方式中，阀板35与外阀体36通过管螺纹螺纹连接。
54.本实施方式有利于实现阀板35与外阀体36之间的流体密封连接。
55.如图4和图5所示，本实用新型还提供了一种加注装置，加注装置包括第一方面及其任一实施方式的节流阀3。
56.本实施方式的加注装置由于采用了上述节流阀3，能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
57.在一个实施方式中，如图4和图5所示，加注装置包括壳体4，壳体4包括相互连通的管状主体和容纳腔；节流阀3的阀芯连接部39与管状主体的内壁螺纹连接，节流阀3的阀芯连接部39与阀芯主体38上下连接；驱动单元位于容纳腔内。
58.壳体4为节流阀3提供了容纳空间。
59.节流阀3的阀芯连接部39与管状主体的内壁螺纹连接，节流阀3的阀芯连接部39与阀芯主体38上下连接，从而将阀芯主体38固定在壳体4上。
60.驱动单元位于容纳腔内，从而使其与外阀体36能够顺利连接。
61.本实施方式的壳体4为节流阀3提供了容纳空间。
62.在一个实施方式中，如图1、图4和图5所示，驱动单元与调节盘7之间连接有连接杆，连接杆穿过壳体4的容纳腔，连接杆与壳体4的接触处设置有密封盖8。
63.本实施方式的密封盖8能够防止天然气的泄露。
64.在一个实施方式中，如图4和图5所示，节流阀3的下方设置有观察窗5。
65.观察窗5能够用于观察加注流量，当加注流量过大时，可以下移阀板35，以减小节流阀3的开度；当加注流量过小时，可以上移阀板35，以增大节流阀3的开度，有利于调节、控制加注流量的大小。
66.本实施方式的观察窗5的设置，使得实时监控药剂加注流量成为了可能，有利于调节、控制加注流量的大小。
67.在一个实施方式中，如图4和图5所示，节流阀3的上方设置有滤网2。
68.平衡罐20内可能存在腐蚀渣块及其他杂质，通过设置滤网2，渣块及其他杂质能够被有效地过滤掉，有利于避免堵塞节流阀3。
69.本实施方式通过设置滤网2，能够有效过滤渣块及其他杂质，有利于避免堵塞节流阀3。
70.在一个实施方式中，如图4和图5所示，加注装置的顶部设置有活动接头1，加注装置的底部为出液口组件。
71.加注装置的底部朝向天然气井。加注装置的顶部设置有活动接头1，活动接头1又称作由壬、油壬。活动接头1有利于从管道上快速拆装加注装置，为加注装置的使用提供便利。
72.在一个实施方式中，如图4和图5所示，出液口组件包括快速响应阀6。
73.可选地，快速响应阀6为手动调节阀。当出现异常情况时，可以通过快速响应阀6快速关闭节流阀3，以避免节流阀3关闭不及时而造成的损失。
74.本实施方式有利于在出现异常情况时快速关闭节流阀3，以避免节流阀3关闭不及时而造成的损失。
75.实施例一
76.如图1和图2所示，本实施例的节流阀3包括：驱动单元，其包括相互啮合的驱动齿轮31和从动齿轮32；外阀体36，其外壁与从动齿轮32啮合，能够在从动齿轮32的带动下转动；阀芯34，其与外阀体36通过轴承33连接，阀芯34上设置有挡块37；阀芯34包括阀芯主体38，阀芯主体38为管状圆台；以及，阀板35，其位于阀芯主体38与外阀体36之间，阀板35与外阀体36螺纹连接，外阀体36转动能够带动阀板35在挡块37的限位下沿阀芯主体38上下移动以控制节流阀3开度的大小。
77.阀芯34在节流阀3开闭的过程中始终保持静止。外阀体36通过轴承33固定在阀芯34上。阀芯主体38为管状圆台，阀芯主体38的小直径端朝向天然气井。
78.驱动齿轮31转动能够带动与其啮合的从动齿轮32转动，转动的从动齿轮32能够带动与从动齿轮32啮合的外阀体36转动。阀板35夹在阀芯34和外阀体36之间，其外壁与外阀体36的内壁螺纹连接，其内壁与阀芯34接触。阀芯34上设置有挡块37，用于阻挡阀板35周向转动。因此，外阀体36转动，阀板35只能沿阀芯主体38上下移动以控制节流阀3开度的大小。
79.由于阀芯主体38为管状圆台，阀芯主体38的小直径端朝向天然气井。板状的阀板35沿阀芯主体38向下移动，节流阀3开度会逐渐减小。反之，阀板35沿阀芯主体38向上移动，节流阀3开度会逐渐增大。
80.具体地，当阀板35向下移动时，节流阀3的开度逐渐减小，直至闭合。当阀板35向上移动时，节流阀3的开度逐渐增大，直至达到最大开度。本实施例中，通过调节驱动齿轮31的转动位置能够控制阀板35的上下位置从而实现调节节流阀3的开度大小以准确控制加注流量。
81.当需要长时间连续加注时，如果加注流量不变，只需使驱动齿轮31停驻在当前位置，阀板35静止在相应的位置处，从而实现连续加注。
82.当需要连续、小剂量加注药剂时，只需首先调节驱动齿轮31以使阀板35下移直至节流阀3的开度符合要求，流量调节完成后使驱动齿轮31停驻在当前位置，阀板35静止在相应的位置处，从而实现连续、小剂量加注。
83.当不需要继续加注时，只需使各个阀板35下移至最低位置并相互加压接触以封闭节流阀3的开口。
84.该节流阀3能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
85.本实施例的节流阀3能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
86.实施例二
87.如图4和图5所示，加注装置包括壳体4，壳体4包括相互连通的管状主体和容纳腔；节流阀3的阀芯连接部39与管状主体的内壁螺纹连接，节流阀3的阀芯连接部39与阀芯主体38上下连接；驱动单元位于容纳腔内。
88.壳体4为节流阀3提供了容纳空间。
89.节流阀3的阀芯连接部39与管状主体的内壁螺纹连接，节流阀3的阀芯连接部39与阀芯主体38上下连接，从而将阀芯主体38固定在壳体4上。
90.驱动单元位于容纳腔内，从而使其与外阀体36能够顺利连接。
91.本实施例的壳体4为节流阀3提供了容纳空间。
92.本实施例的加注装置由于采用了上述节流阀3，能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。
93.实施例三
94.使用加注装置进行加注药剂。
95.首先，将加注装置通过活动接头1安装至管线中。如图5所示，管线的上游为平衡罐20，管线的下游为采气树10。平衡罐20顶部设置有平衡罐20加注口21。
96.药剂通过滤网2进行过滤，进入节流阀3，以过滤渣块及其他杂质。
97.通过调节盘7调节节流阀3的开度，并使用观察窗5进行实时监控，以监控加注流量。当加注流量过大时，可以下移阀板35，以减小节流阀3的开度；当加注流量过小时，可以上移阀板35，以增大节流阀3的开度。
98.如若遇到出现异常情况，可以通过快速响应阀6快速关闭节流阀3，以避免节流阀3关闭不及时而造成的损失。可选地，快速响应阀6为手动调节阀。
99.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
100.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

技术特征：
1.一种节流阀，其特征在于，包括：驱动单元，其包括相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮；外阀体，其外壁与所述从动齿轮啮合，能够在所述从动齿轮的带动下转动；阀芯，其与所述外阀体通过轴承连接，所述阀芯上设置有挡块；所述阀芯包括阀芯主体，所述阀芯主体为管状圆台；以及，阀板，其位于所述阀芯主体与所述外阀体之间，所述阀板与所述外阀体螺纹连接，所述外阀体转动能够带动所述阀板在所述挡块的限位下沿所述阀芯主体上下移动以控制所述节流阀开度的大小。2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述挡块凸出于所述阀芯的外壁设置，所述挡块与所述阀板接触并阻挡所述阀板的转动。3.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述阀板有两个，两个所述阀板的底部均设置有配合面，所述配合面为竖直面，两个所述阀板的所述配合面能够加压接触以闭合所述节流阀。4.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，还包括调节盘，所述调节盘用于驱动所述驱动齿轮，所述调节盘上标有刻度。5.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述阀板与所述外阀体通过管螺纹螺纹连接。6.一种加注装置，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的节流阀。7.根据权利要求6所述的加注装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括相互连通的管状主体和容纳腔；所述节流阀的阀芯连接部与所述管状主体的内壁螺纹连接，所述节流阀的阀芯连接部与所述阀芯主体上下连接；所述驱动单元位于所述容纳腔内。8.根据权利要求7所述的加注装置，其特征在于，所述驱动单元与调节盘之间连接有连接杆，所述连接杆穿过所述壳体的所述容纳腔，所述连接杆与所述壳体的接触处设置有密封盖。9.根据权利要求6所述的加注装置，其特征在于，所述节流阀的下方设置有观察窗。10.根据权利要求6所述的加注装置，其特征在于，所述节流阀的上方设置有滤网。11.根据权利要求6所述的加注装置，其特征在于，所述加注装置的顶部设置有活动接头，所述加注装置的底部为出液口组件。12.根据权利要求11所述的加注装置，其特征在于，所述出液口组件包括快速响应阀。

技术总结
本申请提供了一种节流阀及加注装置。该节流阀包括：驱动单元，其包括相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮；外阀体，其外壁与从动齿轮啮合，能够在从动齿轮的带动下转动；阀芯，其与外阀体通过轴承连接，阀芯上设置有挡块；阀芯包括阀芯主体，阀芯主体为管状圆台；以及，阀板，其位于阀芯主体与外阀体之间，阀板与外阀体螺纹连接，外阀体转动能够带动阀板在挡块的限位下沿阀芯主体上下移动以控制节流阀开度的大小。该节流阀能够准确控制加注流量且能够实现长时间连续药剂加注，有利于满足工艺要求，能够满足连续、小剂量加注药剂的需求。小剂量加注药剂的需求。小剂量加注药剂的需求。


技术研发人员：侯国昭 张理奎 罗昊 罗佳林 孙莉 李钇池 刘柳 周志林 兰瑞刚 翟明 邓远平 乔林 曹桂林 谭显武 肖健 蒋红军 周妮娜
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2022/3/8