本發(fā)明涉及一種油氣開采及儲(chǔ)氣庫自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置。

背景技術(shù)：

1、在油氣開采及儲(chǔ)氣庫注采等生產(chǎn)作業(yè)過程中，通常使用節(jié)流管匯來實(shí)現(xiàn)節(jié)流降壓和求產(chǎn)配產(chǎn)的功能。節(jié)流閥作為管匯的關(guān)鍵組件，不僅在油氣開采中起到控制油氣流量和穩(wěn)定井口壓力，防止過度生產(chǎn)而導(dǎo)致油井損壞，確保油井的產(chǎn)量和生產(chǎn)效率預(yù)防事故發(fā)生作用，同樣在儲(chǔ)氣庫的運(yùn)營中扮演重要角色。在儲(chǔ)氣庫的注采氣作業(yè)中，控制天然氣的流量是確保生產(chǎn)過程穩(wěn)定性和效率的關(guān)鍵。節(jié)流閥在這一過程中扮演著核心角色，它可以根據(jù)生產(chǎn)需求精確調(diào)節(jié)流量，確保天然氣供應(yīng)符合生產(chǎn)要求。由于天然氣儲(chǔ)層壓力各異，為了防止過高或過低的壓力對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成損害，節(jié)流閥的調(diào)節(jié)功能尤為重要，它能夠維持系統(tǒng)在安全的工作范圍內(nèi)。節(jié)流閥的精確控制可優(yōu)化天然氣從儲(chǔ)層到生產(chǎn)設(shè)備的輸送流程，提升注采氣的效率。此外，在注采過程中，若壓力發(fā)生驟變，可能會(huì)引發(fā)安全事故，威脅人員和設(shè)備安全，而以通過節(jié)流閥的控制，可以平緩地釋放壓力，有效降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

2、現(xiàn)有節(jié)流閥按照是否能夠調(diào)節(jié)開度來分類，可以分為固定式節(jié)流閥和可調(diào)式節(jié)流閥兩類?？烧{(diào)式節(jié)流閥可以根據(jù)工況變化及工藝需求來調(diào)整閥門的開度或節(jié)流孔的大小，從而改變通過節(jié)流閥的氣液的流量和壓降，具有靈活性高，可調(diào)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。但可調(diào)式節(jié)流閥的閥門的開度變化與氣液流量和壓降并非呈現(xiàn)穩(wěn)定的線性關(guān)系，以至于其存無法精確控制氣液流量和壓降的問題。固定式節(jié)流閥設(shè)計(jì)簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，成本較低，具有固定的流量設(shè)定，適用于需要固定流量的場合，具備一定的可預(yù)測性和可控性，但在使用中，固定式節(jié)流閥還存在如下幾方面的不足。

3、(1)現(xiàn)有固定式節(jié)流閥只能安裝一個(gè)固定油咀，無法根據(jù)工況變化和作業(yè)要求來快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4、(2)現(xiàn)有固定式節(jié)流閥承受井下高壓氣液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生顯著的噪音和振動(dòng)，這種現(xiàn)象在高壓差工況尤其明顯。

5、(3)現(xiàn)有固定式節(jié)流閥在處理含有固體顆粒的流體時(shí)，節(jié)流部分極易磨損。這種情況會(huì)縮短閥門的使用壽命，同時(shí)增加維護(hù)成本和頻率。

6、(4)現(xiàn)有固定式節(jié)流閥只能進(jìn)行單級(jí)調(diào)節(jié)，無法實(shí)現(xiàn)多級(jí)節(jié)流。這使得單次的節(jié)流很難達(dá)到預(yù)期的降壓效果。而在需要精確控制流量的情況下，固定節(jié)流閥的能力十分有限，無法滿足復(fù)雜工藝或應(yīng)用中對(duì)不同流量范圍的細(xì)致調(diào)節(jié)需求。

7、為了有效解決現(xiàn)有節(jié)流裝置存在的不足，亟需發(fā)明一種新型節(jié)流裝置，以滿足油氣井生產(chǎn)及儲(chǔ)氣庫高強(qiáng)度注采過程中，產(chǎn)量和壓力等因素會(huì)隨時(shí)間變化，需要靈活快速地調(diào)節(jié)節(jié)流閥的過流通道尺寸以及解決單個(gè)固定油咀在使用時(shí)很難達(dá)到預(yù)期的壓降效果的問題

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，本發(fā)明通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)桿使旋轉(zhuǎn)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到切換固定油咀的目的，由于旋轉(zhuǎn)閥芯內(nèi)裝有多組固定油咀，可以根據(jù)工況需要切換適合的固定油咀控制流量，以滿足不同工況下的流量要求，解決了傳統(tǒng)固定節(jié)流閥只能安裝一個(gè)固定油咀，以及無法根據(jù)不同工況靈活調(diào)節(jié)流量，導(dǎo)致流量不匹配和生產(chǎn)效率下降的問題，以及更換不同規(guī)格的固定油咀時(shí)需要關(guān)閉上下游閥門而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降的問題；本發(fā)明采用雙級(jí)多規(guī)格節(jié)流，雙級(jí)節(jié)流可以將系統(tǒng)壓力逐級(jí)降低，逐級(jí)減緩流體流速變化，減小了流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)，提高了系統(tǒng)的工作環(huán)境，并且雙級(jí)節(jié)流有效降低單個(gè)節(jié)流閥的負(fù)荷和磨損，減小單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)節(jié)流閥當(dāng)井下高壓氣液通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，并且處理含有固體顆粒的流體時(shí)容易發(fā)生磨損的問題。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：它包括上轉(zhuǎn)換接頭、安裝上蓋、固定油咀、旋轉(zhuǎn)閥芯、閥體、電機(jī)、下傳動(dòng)安裝盒、深溝球軸承、轉(zhuǎn)桿、齒輪、推力圓柱滾子軸承、平鍵、密封圈、上傳動(dòng)安裝盒，所述上轉(zhuǎn)換接頭上設(shè)有通孔ⅰ、通孔ⅱ，所述安裝上蓋上設(shè)有通孔ⅲ、通孔ⅳ、臺(tái)階ⅰ，所述閥體上設(shè)有通孔ⅴ、通孔ⅵ、凸臺(tái)ⅰ、螺紋孔ⅲ，所述電機(jī)安裝在下傳動(dòng)安裝盒下方，所述下傳動(dòng)安裝盒安裝于閥體中部下端，所述深溝球軸承安裝于下傳動(dòng)安裝盒內(nèi)，所述齒輪分別安裝在電機(jī)和轉(zhuǎn)桿上，所述推力圓柱滾子軸承安裝在凸臺(tái)ⅰ上，所述旋轉(zhuǎn)閥芯安裝在推力圓柱滾子軸承上，所述固定油咀安裝在旋轉(zhuǎn)閥芯外圈，所述轉(zhuǎn)桿安裝在旋轉(zhuǎn)閥芯中部并通過平鍵連接，所述電機(jī)、深溝球軸承、齒輪、推力圓柱滾子軸承、旋轉(zhuǎn)閥芯、固定油咀、轉(zhuǎn)桿、平鍵在閥體中上下對(duì)稱放置，兩旋轉(zhuǎn)閥芯中部放置有推力圓柱滾子軸承與密封圈，所述安裝上蓋上通孔ⅳ與閥體上通孔ⅴ通過螺栓連接，所述上傳動(dòng)安裝盒安裝于安裝上蓋上，所訴上轉(zhuǎn)換接頭上通孔ⅱ與安裝上蓋上通孔ⅲ通過螺栓連接固定。

3、所述的旋轉(zhuǎn)閥芯上設(shè)有螺紋孔ⅰ，臺(tái)階ⅱ、螺紋孔ⅱ、凹槽ⅰ，所述固定油咀通過螺紋安裝于螺紋孔ⅱ中，所述凹槽ⅰ用于安裝密封圈。

4、所述的下傳動(dòng)安裝盒上設(shè)有臺(tái)階ⅲ、通孔ⅶ、臺(tái)階ⅳ、螺紋孔ⅳ，所述深溝球軸承分別安裝于臺(tái)階ⅲ與臺(tái)階ⅳ上，所述通孔ⅶ與閥體(5)上螺紋孔ⅲ通過螺釘連接，所述電機(jī)與螺紋孔ⅳ通過螺釘連接。

5、所述的轉(zhuǎn)桿上設(shè)有通孔ⅷ、鍵槽ⅰ、鍵槽ⅱ，所述的通孔ⅷ與旋轉(zhuǎn)閥芯上螺紋孔ⅰ通過螺釘連接，所述鍵槽ⅰ用于安裝平鍵與旋轉(zhuǎn)閥芯連接，所述鍵槽ⅱ用于安裝平鍵與齒輪連接。

6、所述的上傳動(dòng)安裝盒上設(shè)有螺紋孔ⅴ、通孔ⅸ、臺(tái)階ⅴ、臺(tái)階ⅵ，所述螺紋孔ⅴ與電機(jī)通過螺釘連接，所述通孔ⅸ與安裝上蓋上通孔ⅳ通過螺栓連接，所述深溝球軸承安裝在臺(tái)階ⅴ和臺(tái)階ⅵ上。

7、本發(fā)明的有益效果是：

8、(1)內(nèi)部安裝了多組不同規(guī)格的固定油咀，通過切換這些油咀，可以靈活地調(diào)節(jié)流量和壓力，以適應(yīng)各種工況的需求變化。

9、(2)采用雙級(jí)節(jié)流設(shè)計(jì)，使得流體速度逐步減少，從而降低了流動(dòng)過程中產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)，改善了系統(tǒng)的工作環(huán)境。

10、(3)有效減少了單個(gè)節(jié)流閥的負(fù)荷和磨損，降低了單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，從而提升了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

11、(4)通過將流量分散至多個(gè)節(jié)流閥進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)精確的流量調(diào)節(jié)，并提供更靈活的流量管理能力，以滿足不同工況的需求。

技術(shù)特征：

1.一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：它包括上轉(zhuǎn)換接頭(1)、安裝上蓋(2)、固定油咀(3)、旋轉(zhuǎn)閥芯(4)、閥體(5)、電機(jī)(6)、下傳動(dòng)安裝盒(7)、深溝球軸承(8)、轉(zhuǎn)桿(9)、齒輪(10)、推力圓柱滾子軸承(11)、平鍵(12)、密封圈(13)、上傳動(dòng)安裝盒(14)，所述上轉(zhuǎn)換接頭(1)上設(shè)有通孔ⅰ(101)、通孔ⅱ(102)，所述安裝上蓋(2)上設(shè)有通孔ⅲ(201)、通孔ⅳ(202)、臺(tái)階ⅰ(203)，所述閥體(5)上設(shè)有通孔ⅴ(501)、通孔ⅵ(502)、凸臺(tái)ⅰ(503)、螺紋孔ⅲ(504)，所述電機(jī)(6)安裝在下傳動(dòng)安裝盒(7)下方，所述下傳動(dòng)安裝盒(7)安裝于閥體(5)中部下端，所述深溝球軸承(8)安裝于下傳動(dòng)安裝盒(7)內(nèi)，所述齒輪(10)分別安裝在電機(jī)(6)和轉(zhuǎn)桿(9)上，所述推力圓柱滾子軸承(11)安裝在凸臺(tái)ⅰ(503)上，所述旋轉(zhuǎn)閥芯(4)安裝在推力圓柱滾子軸承(11)上，所述固定油咀(3)安裝在旋轉(zhuǎn)閥芯(4)外圈，所述轉(zhuǎn)桿(9)安裝在旋轉(zhuǎn)閥芯(4)中部并通過平鍵(12)連接，所述電機(jī)(6)、深溝球軸承(8)、齒輪(10)、推力圓柱滾子軸承(11)、旋轉(zhuǎn)閥芯(4)、固定油咀(3)、轉(zhuǎn)桿(9)、平鍵(12)在閥體(5)中上下對(duì)稱放置，兩旋轉(zhuǎn)閥芯(4)中部放置有推力圓柱滾子軸承(11)與密封圈(13)，所述安裝上蓋(2)上通孔ⅳ(202)與閥體(5)上通孔ⅴ(501)通過螺栓連接，所述上傳動(dòng)安裝盒(14)安裝于安裝上蓋(2)上，所訴上轉(zhuǎn)換接頭(1)上通孔ⅱ(102)與安裝上蓋(2)上通孔ⅲ(201)通過螺栓連接固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：所述的旋轉(zhuǎn)閥芯(4)上設(shè)有螺紋孔ⅰ(401)，臺(tái)階ⅱ(402)、螺紋孔ⅱ(403)、凹槽ⅰ(404)，所述固定油咀(3)通過螺紋安裝于螺紋孔ⅱ(403)中，所述凹槽ⅰ(404)用于安裝密封圈(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：所述的下傳動(dòng)安裝盒(7)上設(shè)有臺(tái)階ⅲ(701)、通孔ⅶ(702)、臺(tái)階ⅳ(703)、螺紋孔ⅳ(704)，所述深溝球軸承(8)分別安裝于臺(tái)階ⅲ(701)與臺(tái)階ⅳ(703)上，所述通孔ⅶ(702)與閥體(5)上螺紋孔ⅲ(504)通過螺釘連接，所述電機(jī)(6)與螺紋孔ⅳ(704)通過螺釘連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)桿(9)上設(shè)有通孔ⅷ(901)、鍵槽ⅰ(902)、鍵槽ⅱ(903)，所述的通孔ⅷ(901)與旋轉(zhuǎn)閥芯(4)上螺紋孔ⅰ(401)通過螺釘連接，所述鍵槽ⅰ(902)用于安裝平鍵(12)與旋轉(zhuǎn)閥芯(4)連接，所述鍵槽ⅱ(903)用于安裝平鍵(12)與齒輪(10)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，其特征在于：所述的上傳動(dòng)安裝盒(14)上設(shè)有螺紋孔ⅴ(1401)、通孔ⅸ(1402)、臺(tái)階ⅴ(1403)、臺(tái)階ⅵ(1404)，所述螺紋孔ⅴ(1401)與電機(jī)(6)通過螺釘連接，所述通孔ⅸ(1402)與安裝上蓋(2)上通孔ⅳ(202)通過螺栓連接，所述深溝球軸承(8)安裝在臺(tái)階ⅴ(1403)和臺(tái)階ⅵ(1404)上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多規(guī)格固定油嘴自動(dòng)切換組合雙級(jí)節(jié)流裝置，屬于油氣開采及儲(chǔ)氣庫自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域。它包括上轉(zhuǎn)換接頭、上傳動(dòng)安裝盒、安裝上蓋、固定油咀、閥體、旋轉(zhuǎn)閥芯、電機(jī)、齒輪、轉(zhuǎn)桿、平鍵、推力球軸承、深溝球軸承、下傳動(dòng)安裝盒等零部件。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙級(jí)多規(guī)格固定油咀的自動(dòng)快速切換，能根據(jù)工況所需切換不同規(guī)格的固定油咀，解決了現(xiàn)有固定式節(jié)流閥僅能裝配一個(gè)固定油咀無法適應(yīng)油氣開采及儲(chǔ)氣庫注采中工況突然變化需要快速更換油咀的問題；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多級(jí)節(jié)流，可有效降低單個(gè)節(jié)流閥的負(fù)荷和磨損，減小單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，解決了現(xiàn)有固定式節(jié)流閥內(nèi)固定油咀易損壞且僅能進(jìn)行一次節(jié)流降壓調(diào)節(jié)，難以達(dá)到預(yù)期節(jié)流降壓目的的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：朱舒帝,王國榮,唐洋,魏劍飛,高科超,譚振興,吳立偉,王金忠,劉偉,高廣亮,周巖,袁光杰,劉奕衫,高翔,袁國海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10