[发明专利]一种油田注水井用单流阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种单流阀，尤其是一种油田注水井用单流阀。

背景技术

油田油气开发过程中，为控制地层能量下降速度，稳定原油产量，采用向地层高压注水是补充地层能量的主要方式。由于高压注水系统中设备或配套装置需要停机定期保养或故障检修，注水压力经常出现波动现象，这样注水地层的高压水能量，在管网压差作用下地层水向管网倒流，造成地层水泄出，压力回归，损失能量。同时，大量的高压水倒流，会带动井内砂粒外出，不但影响地面系统工作，而且经常会导致井下砂埋堵塞现象，造成水井作业维护费用升高，为此，在油田注水井上安置防水倒流的单流阀十分必要。而现有的单流阀技术在使用中，经常出现流动阻力较大、密封不严、弹簧断裂失效、故障率高、使用寿命短等现象，不能满足注水井生产工况要求。并且，由于水垢影响，密封面被破坏，单向截止功能彻底失效，因此，油田水井用单向截止技术是目前急需解决的一大难题。

图1是已知的单流阀结构简图：它包括阀体1、弹簧2、凡尔3和凡尔座4组成，这种单流阀存在如下缺点：

1、单向截止可靠性差：由于凡尔3回位不好，工作面受到冲击形变，造成凡尔3与凡尔座4间密封不良，并且弹簧2易损坏，凡尔3不能复位，经常出现功能失效；

2、密封性能差：凡尔3与凡尔座4之间为金属接触密封，要求零件形位公差精度高，使用中大部分单流阀存在渗漏；

3、流程阻力大：弹簧2驱使凡尔3向凡尔座4回位作用，弹簧阻力大，流程正常工作中，需要一定的压力才能推开单流阀凡尔3，在此处有相当大的一部分压力损失；

4、砂粒影响下失去单向截止功能，并且清理后密封面损伤，密封不严；

5、受介质结垢影响，阀件运动受阻，密封面密封功能失效，导致单流阀不能工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种能够有效实现防砂防垢的油田注水井用单流阀。

本方案是通过如下技术措施来实现的：该油田注水井用单流阀包括阀体，所述阀体内依次设置有导向板、防砂阀芯、移动阀座和防垢阀芯，且防砂阀芯和防垢阀芯的外径小于移动阀座的外径，所述导向板的中部设置有导向孔、外周设置有出水流道，所述移动阀座和防垢阀芯的中部设置有进水流道，所述防砂阀芯的左端与导向孔滑动配合，所述防砂阀芯的右端与移动阀座滑动配合用于打开或关闭移动阀座左端的径向通孔，所述防垢阀芯的左端与移动阀座固定连接、右端可与阀体配合，且移动阀座和阀体之间设置有弹簧，所述弹簧套装在防垢阀芯的外侧。

上述防砂阀芯的左半段为与导向孔滑动配合的导向段、右半段沿圆周方向自外向内依次为裙部、开口向右的环形凹槽和密封段，所述裙部的外径大于出水流道的内径，所述移动阀座的左端设置有与环形凹槽滑动配合的环形筒，所述径向通孔设置在环形筒上。

上述移动阀座的左侧设置有与密封段的右端配合的锥形密封段Ⅰ。

上述防砂阀芯处于左极限位置时，所述裙部的右端面与径向通孔纵剖面的左侧平齐，且密封段的右端面与锥形密封段Ⅰ右端之间的距离大于裙部右端面与径向通孔纵剖面右侧之间的距离。

上述裙部中靠近出水流道一端的外侧面为背部承流面，所述背部承流面为水平面。

上述裙部中靠近出水流道一端的外侧面为背部承流面，所述背部承流面为自左向右向外倾斜的斜面。

上述阀体上设置有与防垢阀芯右端配合的锥形密封段Ⅱ。

上述移动阀座与阀体内壁之间设置有密封圈。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该油田注水井用单流阀中，防砂阀芯采用了双端导向，增加了回位精度，且可以避免地层中返回水中砂粒的影响，防垢阀芯在压差作用下，驱动力量大，且移动阀座与阀体之间设置有弹簧，降低了整个单流阀的流程阻力。防垢阀芯密封面接触压力大，解决了密封面水垢的影响，使阀门开启和闭合行为准确，工作可靠，使用寿命长，密封性能可靠。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为现有技术中单流阀的结构示意图。

图2为本发明具体实施方式中流体关闭时的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式中流体通畅流通时的结构示意图。