助力式针型回压控制方法及其回压阀技术

本发明专利技术公开了一种助力式针型回压控制方法及其回压阀，所述回压阀包括：阀体，其具有U型阀壁，阀壁的右端开口，左端具有接口，阀壁内为空腔；封闭盖，其连接在阀体的右端，封闭盖内设有连通的针通道和出液口，出液口位于针通道的右端，封闭盖的上侧设有进液口，进液口与针通道连通；针型塞，其可左右移动地连接在阀体的空腔内，针型塞具有活塞，活塞的右端依次连接着针杆和锥形的针尖，活塞密封连接在空腔内，活塞的左右两端分别设有弹簧，针杆可移动地位于针通道内，在回压阀处于封闭状态，针尖的前部插入出液口形成封闭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种助力式针型回压控制方法及其回压阀。
技术介绍
回压控制是油气开发实验中经常使用的方法，特别是模拟油藏高温高压条件的驱油实验，控制产出端稳定的压力状态是实验正常进行的必要条件。受实验设计种类的影响，有些驱替实验周期长达I 2个月，实验期间回压控制必须是稳定有效的，短暂的控制失效即可造成模型内压力的大幅波动，容易导致整体实验的停止。目前，回压控制有两类方法，一种是弹簧式针型阀控制；一种是膜片式流体增压控制。 弹簧式针型阀是利用弹簧作用力线性范围所做的控制调整，压力控制范围相对较窄；适合于流速稳定、控制要求精度不高的实验，在压力波动较大时，弹簧对针型阀控制的灵敏度较低，而且对流体的粘度等有较高要求。膜片式流体增压控制方法的设备是目前使用最为广泛的，其特点是利用流体对压力的高敏感性，快速调节膜片的前后移动。其优点是控制精度高、反应速度快，适合油气田开发实验的驱替条件。但是应用过程中，也显示出不完善特点，即膜片向后移动的控制有时不能完成，或者膜片已经向后移动，但是注入流体仍不能排出释放压力，特别是在控制高粘度流体的回压时。造成这种现象的原因有两个膜片向后运动的动力来源有两个，一是注入流体和控制阀体压力间的压力差，该压力差在回压控制状态时很小，如果此时该压差不能使膜片前方封堵流体出口的密封块及时产生渗流通道，则注入流体将对密封块产生加压封堵效应，此时回压控制失效。高粘流体、密封块设计及加工精度稍差即容易产生这种现象。另一个动力来源是，膜片在受压减弱时本身具有弹性力，由于膜片的主要功能是密封性能，其材质的柔韧性强，弹性差，因而容易使入口流体封堵在入口处。膜片材质要求高，也造成膜片的更换率大，实验成本高。以上两种回压控制方法限制了开发实验的顺利进行，因而研发测试精度高，操作稳定性更好的回压阀是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种助力式针型回压控制方法及其回压阀，其摆脱了常规方法中，密封块和膜片移动时对压差、自身材料、加工精度等过于严格的要求。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现一种助力式针型回压阀，所述回压阀包括阀体，其具有U型阀壁，阀壁的右端开口，左端具有接口，阀壁内为空腔；封闭盖，其连接在阀体的右端，封闭盖内设有连通的针通道和出液口，出液口位于针通道的右端，封闭盖的上侧设有进液口，进液口与针通道连通；针型塞，其可左右移动地连接在阀体的空腔内，针型塞具有活塞，活塞的右端依次连接着针杆和锥形的针尖，活塞密封连接在空腔内，活塞的左右两端分别设有弹簧，针杆可移动地位于针通道内，在回压阀处于封闭状态，针尖的前部插入出液口形成封闭。如上所述的助力式针型回压阀，所述活塞与阀壁之间设有O型圈。如上所述的助力式针型回压阀，所述针杆与针通道之间设有O型圈。一种助力式针型回压控制方法，其包括下述步骤提供上述的回压阀；将回压控制器通过回压阀的所述接口连接回压阀，并在回压控制器上设置回压压力设定值；驱替过程产生的流体通过所述进液口注入回压阀的活塞的右侧；所述回压控制器根据设定值和注入的流体的压力的差异进行调节，如果注入流体压力高于设定值，所述针型塞向左移动，打开出液口，流体沿出液口流出，如果注入流体压力低于设定值，所述针型塞向右移动，堵塞出液口。本专利技术实施例与常规回压控制方法比较，具有以下优点I.助力式针型回压控制方法采用流体控制方式，保留了控制精度高的特点；2.弹簧的辅助作用和针型封堵结构使回压控制的操作稳定性增强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图I是本专利技术实施例的驱替实验的回压控制系统的流程示意图；图2是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的结构示意图；图3是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的阀体的主视剖面示意图；图4是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的阀体的左视示意图；图5是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的针型塞的主视示意图；图6是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的封闭盖的主视剖面示意图；图7是本专利技术实施例的助力式针型回压阀的封闭盖的右视示意具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施方式I驱替实验的回压控制系统的流程见图I所示，回压控制系统包括回压阀A，回压控制器B和计量器C。回压阀A具有进液口和出液口，回压阀A的出液口连接计量器C，回压阀A远离出液口的一端连接回压控制器B。驱替过程产生的流体D通过进液口进入回压阀A ；此时回压控制器B根据设定值和产出流体压力的差异进行调节，流体压力高，则控制部分降压，使少量流体沿出液口进入计量器C ;流体压力低于设定值时，控制器增压，通路断开。其中，所述回压控制器B包括压力传感器、微量柱塞泵和自动控制器件。压力传感器用来感知入口流体压力和柱塞泵内压力；微量柱塞泵受自动控制器指令进行前进和后退(速度设置等)的指令；自动控制器件按照设计回压值与流体压力对比，发出指令使微量柱塞泵柱塞作增压或降压运动。如图2至图7所示，本专利技术实施例的助力式针型回压阀，其包括阀体1，封闭盖2和针型塞3。阀体I具有U型阀壁la，阀壁Ia的右端开口，左端具有接口 lb，接口 Ib与回压控制器B的管线连接，是回压控制器B内柱塞泵流体进出的密封接口，阀壁Ia内为空腔lc。封闭盖2连接在阀体I的右端，封闭盖2内设有连通的针通道2a和出液口 2b，出液口 2b位于针通道2a的右端，封闭盖2的上侧设有进液口 2c，进液口 2c与针通道2a连通。针型塞3可左右移动地连接在阀体的空腔Ic内，针型塞3具有活塞3a，活塞3a的右端依次连接着针杆3b和锥形的针尖3c，活塞3a密封连接在空腔内，活塞3a的左右两端分别设有弹簧4，针杆3b可移动地位于针通道2a内，在回压阀处于封闭状态，针尖3c的前部插入出液口 2b 形成封闭。其中，弹簧4可由扁平钢丝制作，当受压大到一定程度时，一侧弹簧变为一段柱体，可以承载高压。压力降低时，弹簧产生的弹力促使活塞移动。此外，封闭盖2可通过螺栓连接在阀体I上，封闭盖2与阀体I之间为密封连接。本专利技术实施例中，驱替过程产生的流体D通过进液口 2c进入回压阀的活塞3a的右侧，回压控制器B内柱塞泵流体通过接口 Ib可进入活塞3a的左侧，活塞3a受左右流体压差驱动，在弹簧4弹力的辅助作用下，在阀体的空腔Ic内移动，此时针杆3b带动针尖3c将出液口 2b打开或关闭。本专利技术实施例与常规回压控制方法比较，具有以下优点1.助力式针型回压控制方法采用流体控制方式，保留了控制精度高的特点；2.弹簧的辅助作用和针型封堵结构使回压控制的操作稳定性增强。根据本专利技术的一个实施方式，所述活塞3a与阀壁Ia之间设有O型圈5，活塞3a上的O型圈起密封作用。所述针杆3b与针通道2a之间设有O型圈6，针杆3b上的O型圈在封闭盖2内的针通道2a内起扶正作用，不起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助力式针型回压阀，其特征在于，所述回压阀包括：阀体，其具有U型阀壁，阀壁的右端开口，左端具有接口，阀壁内为空腔；封闭盖，其连接在阀体的右端，封闭盖内设有连通的针通道和出液口，出液口位于针通道的右端，封闭盖的上侧设有进液口，进液口与针通道连通；针型塞，其可左右移动地连接在阀体的空腔内，针型塞具有活塞，活塞的右端依次连接着针杆和锥形的针尖，活塞密封连接在空腔内，活塞的左右两端分别设有弹簧，针杆可移动地位于针通道内，在回压阀处于封闭状态，针尖的前部插入出液口形成封闭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴隆，秦积舜，李实，李军，俞宏伟，张可，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：