一种水基工况下抗高压冲蚀的调压阀的制作方法

本发明属于钻井，特别涉及一种水基工况下抗高压冲蚀的调压阀。

背景技术：

1、防喷器控制装置在钻井油气行业用于地面井控作业，用来预防和处理油气井在作业过程中井下压力突变造成溢流甚至井喷失控等钻井安全问题。防喷器控制装置通过油管中的液压油传递高压动力，控制防喷器闸板开、关动作，达到遇突发情况快速关井的效果，保护油田现场设备和人员安全。

2、防喷器控制装置通过调压阀进行压力调节提供防喷器闸板动作的合适压力，由此调压阀是控制工作压力至关重要的元件，调压阀的核心部件为内部密封结构，传统密封结构的工作环境为高压、大流量的液压油，通过密封盒的上下移动调节减压密封环与柱塞的金属面配合变化，控制节流口的开度大小实现出口压力的变化。

3、目前防喷器控制装置都是通过液压油传递高压动力，液压油相比于水基液，存在粘度大、防腐特性和润滑特性等属性优势，在液压系统中应用历史悠久且应用范围非常广泛。但防喷器控制装置在试验测试、管线拆装和维护保养时，不可避免出现液压油的泄露，液压油的主要成分为盐类、重金属离子、有机聚合物等，泄露后极易污染水源、土壤、空气等且难以清理干净，液压油通常易燃，造成使用、储存成本和风险较高，对环境污染大，因此研发一款以环境友好型液压液为动力介质的调压阀很有必要，水基液压液主要成分为水，以及少量的综合添加剂，改进其润滑、粘度、抗磨、防冻等属性，相比于液压油，水基液具有抗燃性能优越、工作温度较低、对材料相容性好、易于储存和运输等优势，且对于环境友好，无毒无害、可被生物降解，使用后可直接排放在自然环境中，目前的防喷器控制装置使用的调压阀的密封盒只设计一个进油腔，减压密封环与进油腔配合，进油口为等直径流道，水基液的饱和蒸气压比液压油高，在水基高压大流量工况下，易对调压阀内部密封结构造成气蚀和冲蚀破坏，造成密封结构密封效果下降，导致调压功能破坏，在钻井现场遇突发工况时，不能及时准确控制防喷器闸板动作，引发生产安全事故，因此，研制一款水基工况下抗高压冲蚀的调压阀很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了一种水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，包括：阀体、法兰单元、密封单元、第一进油柱塞、下堵头、第二进油柱塞、回油单元和调节单元；

2、所述阀体设置有内腔，阀体第一侧壁位于内腔一侧，第二侧壁位于内腔另一侧；阀体底部安装有下堵头；阀体侧壁设置有出油口；

3、所述第一进油柱塞安装在阀体第一侧壁的通孔内；

4、所述第二进油柱塞安装在阀体第二侧壁的通孔内；所述第二进油柱塞内设置有进液流道；

5、所述法兰单元安装在阀体外壁面通孔处；

6、所述密封单元设置于阀体内腔；

7、所述阀体内部设置有回油单元，顶部设置有调节单元；

8、所述密封单元包括密封盒、减压密封环和第一弹性件；

9、所述密封盒滑动设置于第一进油柱塞和第二进油柱塞之间，三者相互抵接；

10、所述密封盒上设置有若干进油腔；进油腔内依次设置有减压密封环、第一弹性件和减压密封环。

11、更进一步地，所述密封盒还包括：o型密封圈；

12、所述减压密封环上设置有环形凹槽；

13、所述o型密封圈设置于环形凹槽内。

14、更进一步地，所述第一进油柱塞整体呈圆柱体，设置有横向通孔；

15、所述横向通孔与第二进油柱塞的进液流道对应设置。

16、更进一步地，所述第二进油柱塞整体呈圆柱体；

17、所述第二进油柱塞进液流道包括依次连接的圆柱流道和锥形孔流道。

18、更进一步地，所述法兰单元包括进油法兰；

19、所述进油法兰安装在阀体第二侧壁通孔处；

20、所述进油法兰上设置有流道，流道与第二进油柱塞进液流道连通。

21、更进一步地，所述法兰单元还包括：盲法兰；

22、所述盲法兰安装在阀体第一侧壁通孔处。

23、更进一步地，所述阀体整体呈长方体。

24、更进一步地，所述密封盒的若干进油腔位于同一水平面。

25、更进一步地，所述回油单元包括回油法兰、回油柱塞和卸油密封环；

26、所述阀体第一侧壁和第二侧壁分别对称设置通孔，通孔内设置有回油柱塞；第一侧壁通孔处设置有盲法兰；第二侧壁通孔处设置有回油法兰；

27、所述回油柱塞呈带通孔的圆柱体，且位于第一进油柱塞和第二进油柱塞上方；

28、所述密封盒中部开设有回油腔；回油腔内设置有隔套，隔套两端均套接有卸油密封环；卸油密封环与位于同一侧的回油柱塞抵接。

29、更进一步地，所述调节单元包括导向套、弹簧下支座、弹簧调节罩、第二弹性件、弹簧上支座、轴承、轴承压盖、密封塞、调节螺杆和手柄；

30、所述导向套呈管状，套设于阀体内腔顶端和密封盒之间；

31、所述弹簧调节罩呈管状，安装在阀体顶部，对导向套进行限位；

32、所述弹簧下支座、第二弹性件、弹簧上支座、轴承、轴承压盖依次连接，且设置于弹簧调节罩内；

33、所述弹簧下支座与密封盒顶部连接；

34、所述密封塞安装在弹簧调节罩顶部；

35、所述调节螺杆一端与手柄连接，另一端穿过密封塞螺纹孔与轴承压盖连接。

36、与现有技术相比，本发明的实施例至少具有以下优点：本发明提供一种以对环境友好型、无毒的高压水基液为动力介质且具有更好的抗冲蚀性的调压阀，更加安全、更加可靠、寿命更长久；变直径的进液流道相比于传统调压阀密封结构等直径进油流道，可以弱化高压水基液的冲击压力和冲击速度，减弱水基液冲蚀破坏，采用双进油腔加双减压密封环结构设计，对高压高流速水基液进行瞬间分流作用，减弱水基液对减压密封环的直接冲蚀，且增加了减压密封环与柱塞的接触面积，增大节流口单位时间内水基液通过量，提高调压效率和准确性，一定程度上缩短井控反应时间，双进油腔加双减压密封环结构，保证在其中一减压密封环损坏时继续进行调压工作，提高井控工作安全性和设备使用寿命。

37、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

1.一种水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，包括：阀体(1)、法兰单元、密封单元、第一进油柱塞(5)、下堵头(6)、第二进油柱塞(20)、回油单元和调节单元；

2.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述密封盒(31)还包括：o型密封圈(33)；

3.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述第一进油柱塞(5)整体呈圆柱体，设置有横向通孔；

4.根据权利要求1或3所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述第二进油柱塞(20)整体呈圆柱体；

5.根据权利要求4所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述法兰单元包括进油法兰(4)；

6.根据权利要求5所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述法兰单元还包括：盲法兰(2)；

7.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述阀体(1)整体呈长方体。

8.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述密封盒(31)的若干进油腔(35)位于同一水平面。

9.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述回油单元包括回油法兰(7)、回油柱塞(8)和卸油密封环(9)；

10.根据权利要求1所述的水基工况下抗高压冲蚀的调压阀，其特征在于，所述调节单元包括导向套(10)、弹簧下支座(11)、弹簧调节罩(12)、第二弹性件(13)、弹簧上支座(14)、轴承(15)、轴承压盖(16)、密封塞(17)、调节螺杆(18)和手柄(19)；