[发明专利]活塞式低剪切母液流量调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体流量调节装置，具体涉及一种油田聚合物采油用活塞式低剪切母液流量调节装置，属于阀门技术领域。

背景技术

常规的母液流量调节器从原理上分主要类型有两种：盘管阻尼器和文丘里阻尼器。盘管阻尼器是利用聚合物在盘管内流动所产生的沿程阻力，通过选择不同管径和长度的管道进行组合，得到各种所需要的流量。由于圆管流动的阻力系数很小，为了保证流体的低剪切性，圆管内的流动必须为层流。为了得到所需要的流量，一般需要很长的管路，因为圆管内的沿程剪切具有累积效应，压降很大，管路越长，压降越大，剪切越严重。同时盘管的螺旋弯曲产生二次流动，增加了剪切程度。另外盘管式流量控制器结构庞大，不能实现聚合物溶液的连续调节，不能真正解决聚合物溶液流量分配过程中的粘度损失的难题。文丘里阻尼器则是利用旋转流变仪，找出不同分子量的聚合物在不同浓度、不同水质配制下的剪切降解边界剪切速率，以此为依据，运用文丘里缩径增阻原理设计制造而成。该流量调节器粘度损失较小、体积小，能够满足不同流量、不同压力的注入井的流量分配需要。目前，油田普遍使用的即是结合文丘里缩径增阻原理和锥阀的高压母液流量调节器，当流量调节器入口、出口压差较小时，聚合物母液的粘度损失较小，但当压差为3MPa时，聚合物母液粘度损失仍可高达5％。因此，新的低剪切母液流量调节结构有待解决。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的盘管阻尼器母液流量调节装置，剪切程度大，不能实现聚合物溶液的连续调节，无法解决在聚合物溶液流量分配过程中粘粘度损失的问题，以及文丘里阻尼器在压差较大时粘度损失大的问题，进而提供一种活塞式低剪切母液流量调节装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的活塞式低剪切母液流量调节装置包括母液下接头、橡胶管、活塞、缸筒、母液上接头、活塞杆和电动执行器，所述缸筒的一端插装有母液下接头，缸筒的另一端插装有母液上接头且二者可拆卸连接，位于缸筒内的母液上接头上套装有活塞，活塞能在母液上接头的外壁和缸筒的内壁上滑动，橡胶管的一端套接在位于缸筒内的母液下接头上，橡胶管的另一端套接在位于缸筒内的母液上接头上，橡胶管、缸筒、母液下接头和活塞四者之间形成一个腔室，电动执行器的输出端与活塞杆连接，活塞杆与活塞连接。

本发明的有益效果是：常规文丘里母液流量调节器调节原理如图4所示，与本发明装置如图3对比可见，常规聚合物母液流量调节器中，高压聚合物母液从锥阀阀芯和锥阀阀壳的间隙中流过，且当调节流量小于3m³/h时，该间隙径向尺寸δ小于2mm，由于间隙狭窄，聚合物母液将不可避免地承受剪切力，剪切力较大，造成粘度损失也较大。而对于本发明的活塞式母液流量调节器，通过控制活塞的运动实现橡胶管内径d(2mm～15mm)的调节，有效地解决了现有盘管阻尼母液流量调节器不能实现聚合物母液的连续调节，以及无法解决聚合物溶液流量分配过程中粘度损失的问题，当调节流量小于3m³/h时，橡胶管的内通径d可达15mm，聚合物母液流经橡胶管内时，聚合物承受剪切力小，由此导致的聚合物母液粘度损失也将随之降低，利用本发明装置可以使聚合物母液粘度损失降到1％以下，有效地解决了文丘里阻尼器在压差较大(入口、出口压差1Mpa以上)时粘度损失大的问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是本发明的装置用于聚合物母液流量调节原理示意图，图4是常规的文丘里聚合物母液流量调节器调节原理示意图(锥阀阀芯9、锥阀阀壳10、聚合物母液11)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式的活塞式低剪切母液流量调节装置包括母液下接头1、橡胶管2、活塞3、缸筒4、母液上接头5、活塞杆7和电动执行器8，所述缸筒4的一端插装有母液下接头1，缸筒4的另一端插装有母液上接头5且二者可拆卸连接，位于缸筒4内的母液上接头5上套装有活塞3，活塞3能在母液上接头5的外壁和缸筒4的内壁上滑动，橡胶管2的一端套接在位于缸筒4内的母液下接头1上，橡胶管2的另一端套接在位于缸筒4内的母液上接头5上，橡胶管2、缸筒4、母液下接头1和活塞3四者之间形成一个腔室2-1，电动执行器8的输出端与活塞杆7连接，活塞杆7与活塞3连接。

本实施方式的弯头6为母液入口，母液下接头1为聚合物母液出口端，聚合物母液从弯头6流入，流经母液上接头5和橡胶管2的内孔，从母液下接头1流出。