CN113818835B - 一种回流式流入控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种回流式流入控制阀，包括阀盖；阀体，阀体内有呈180°对称设计的两个回流环，回流环采用特斯拉式回型流道设计，回型环出口处采用渐缩流道设计，回型环出口通径小于阀入口通径，且小于支路出口通径，回型环出口正对支路出口形成环形回流设计，回流环支路流道其中一壁面与旋流腔相切。利用本发明的回流式流入控制阀能够摆脱流体切向流入的要求，在入口既能分流又能节流，达到不同粘度流体控流作用，实现油井稳油控水。
Description
技术领域
本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种回流式流入控制阀。
背景技术
控水完井技术是一种机械控水技术，相比化学控堵水技术而言，对地层伤害小，环境污 染小，从而得到海上油气开发的青睐。控水完井技术的核心是流入控制阀的设计，其控流能 力的大小直接关系到油气井的调控强度。控水完井可以实现分层/分段开采。
控水完井技术理论已日渐成熟，然而对流入控制阀的研制还在不断的改进。不同的油田 对阀结构的需求不同，尤其是流体粘度，对工具结构要求较高。传统流入控制器多利用圆盘 产生旋流，造成流动阻力。然而流体切向进入圆盘才能达到较好的效果。由于结构的限制只 有少部分流体能完全实现切向流入。本发明摆脱传统依靠旋流压降限流的特点，采用了一种 回流式入口，对低粘流体可实现自循环式回流，限制流体的流入。适用于中高粘油井控水完 井。
发明内容
为解决前述问题，本发明提出了一种回流式流入控制阀，能够有效的在入口流道实现阻 流，且结合圆盘旋流能到达到更好的控流效果，为流入控制阀的研制提供技术支持。
本发明的技术方案如下：
一种回流式流入控制阀，其特征在于，包含
阀盖，所述阀盖置于上部与阀体焊接连接；
阀体，所述阀体包含回流环，回流环支路流道和旋流腔；所述回流环采用特斯拉式回型 流道设计，所述回型环回型流道设有阀入口、直流道、弧形流道、渐缩流道、回型环出口和 支路出口；所述回流环支路流道两端分别与回型环支路出口和旋流腔连接，侧面与回流环出 口连接；所述旋流腔与阀出口连通。
本发明的一种实施方式在于，所述回型环在阀中包含两个(Ⅰ和Ⅲ)，且呈180°对称设计；
本发明的一种实施方式在于，所述回型流道形状为方形；
本发明的一种实施方式在于，所述回型流道形状为圆形；
本发明的一种实施方式在于，所述回流环出口通径小于、小于入口通径，且小于支路出 口通径；
本发明的一种实施方式在于，所述弧形流道形状为圆弧；
本发明的一种实施方式在于，所述弧形流道形状为椭圆弧；
本发明的一种实施方式在于，所述旋流腔形状为圆形设计；
本发明的一种实施方式在于，所述旋流腔形状为方形设计；
进一步的实施方式在于，所述回流环出口流道下壁面与旋流腔相切。
本发明的有益效果：
通过设计回流式入口能够摆脱流体切向流入的要求，在入口既能分流又能节流，大大增 加了流入控制器在油田应用的适用性。该工具结构简单，无运动部件，环境适应能力强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图 作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范 围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他相关的附图。
图1为实施例1的整体结构示意图；
图2为实施例2的整体结构示意图；
图3为本发明的阀盖俯视结构示意图；
图中，1为阀入口，2为支路出口，3为弧形流道，4为回型环出口，5为支路流道，6为旋流腔，7为阀出口，8为直流道，9为渐缩流道，10为阀盖，11为阀体。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和技术优点更加清楚，下面将结合实施例和附图，对本发明的实 施过程中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1
参见图1，一种回流式流入控制阀，包括
回流环Ⅰ和III，流体自阀入口1进入，根据流体的粘度不同，水的粘度比较低，流动时惯 性力较大，沿直流道8进入弧形流道3，再进入渐缩流道9，自回型环出口4流出，由于采用 渐缩设计流体流速会增加，另一方面回型环出口4通径小于支路出口2，再加上流出流体正 对支路出口2，出现高速流体冲击低速流体，形成环形流动，阻碍流体的流入，形成自锁式 流动。只有少部分流体在支路流道5的引导下切向流入旋流腔6，然后自阀出口7流出。与之相反，油的粘度较高，流动时粘滞力占主导，高粘油自阀入口1进入，自支路出口2流入 支路流道5中，最后进入旋流腔6，自阀出口7流出，只有少部分流体径直流经直流道8、弧 形流道3、渐缩流道9和回型环出口4，由于流量较小不足以对支路出口2形成冲击，随支路 出口2流出的流体进入支路流道5，到达旋流腔6后自阀出口7流出。
实施例2
参见图2，本实施例中，各部件结构与实施例1相同，唯一的区别在于，旋流腔6为方形。
Claims (10)
1.一种回流式流入控制阀，其特征在于，包含
阀盖，所述阀盖置于上部与阀体焊接连接；
阀体，所述阀体包含回流环、支路流道和旋流腔；所述回流环采用特斯拉式回型流道设计，所述回流环设有阀入口、直流道、弧形流道、渐缩流道、回型环出口和支路出口；所述直流道的一端连接阀入口，直流道的另一端连接弧形流道的一端，弧形流道的另一端与渐缩流道较宽一端连接，渐缩流道较窄一端作为回型环出口与支路出口相连，所述支路出口设置在直流流道上；所述支路流道两端分别与支路出口和旋流腔连接，侧面与回型环出口连接；所述旋流腔与阀出口连通。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述回流环在阀中包含两个，且呈180°旋转对称设计。
3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述回流环形状为方形。
4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述回流环形状为圆形。
5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述回型环出口通径小于入口通径，且小于支路出口通径。
6.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述弧形流道形状为圆弧。
7.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述弧形流道形状为椭圆弧。
8.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述旋流腔形状为圆形设计。
9.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述旋流腔形状为方形设计。
10.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述回型环出口流道下壁面与旋流腔相切。
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