气嘴转换装置的制作方法

1.本技术涉及油气工程技术领域。特别涉及一种气嘴转换装置。


背景技术：

2.在气井生产过程中，一般会在第一节流管线和第二节流管线之间安装气嘴，气体由第一节流管线流向第二节流管线。正常生产时，节流气嘴与第二节流管线对准，实现节流。而在气井生产过程中，井底会产生积液，这时需要通过气嘴转换装置将直径较大的携液气嘴与第二节流管线对准，通过该携液气嘴将积液携带出来，从而使气井恢复正常生产。
3.相关技术中的气嘴转换装置包括手轮、转轴和本体，手轮与本体连接，本体内设置节流气嘴套和密封盘，手轮通过转轴与节流气嘴套连接，节流气嘴套和密封盘为端面密封，节流气嘴套内设置节流气嘴，密封盘内设置携液气嘴。当正常生产时，节流气嘴与第二节流管线对准，从而实现节流；当井底产生积液，需要将积液携带出来时，操作人员转动手轮，带动节流气嘴套旋转，从而节流气嘴与携液气嘴背离，携液气嘴与第二节流管线对准，从而实现携液。
4.但相关技术中需要人工手动转换气嘴，增加了操作人员的劳动强度，导致气嘴转换效率低。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种气嘴转换装置，可以提高气嘴转换效率。具体技术方案如下：
6.本技术实施例提供了一种气嘴转换装置，所述装置包括：控制器、电动执行器、支承座、联轴杆、阀体和法兰总成；
7.所述阀体的第一端与第一节流管线连接，所述阀体的第二端与第二节流管线连接，且所述第一节流管线与所述第二节流管线垂直，气体由所述第一节流管线流向所述第二节流管线；
8.所述阀体的第三端通过所述支承座与所述电动执行器连接，所述电动执行器与所述控制器电性连接；
9.所述电动执行器内设有所述联轴杆，所述联轴杆穿过所述支承座与所述阀体内的所述法兰总成连接，所述法兰总成上开有节流气嘴孔和携液气嘴孔，所述节流气嘴孔上安装节流气嘴，所述携液气嘴孔上安装携液气嘴；
10.所述控制器，用于远程控制所述电动执行器运转；
11.所述电动执行器，用于在运转的过程中，通过所述联轴杆带动所述法兰总成旋转；
12.所述法兰总成，用于在旋转的过程中，将所述节流气嘴与所述第二节流管线对准或者将所述携液气嘴与所述第二节流管线对准。
13.在一种可能的实现方式中，所述联轴杆上设有气嘴标识；所述支承座上设有观察窗；
14.所述观察窗，用于根据所述气嘴标识确定当前与所述第二节流管线对准的气嘴。
15.在另一种可能的实现方式中，所述节流气嘴包括：第一节流气嘴、第二节流气嘴和第三节流气嘴；
16.所述第一节流气嘴、所述第二节流气嘴、所述第三节流气嘴和所述携液气嘴周向设置在所述法兰总成上；
17.当所述联轴杆旋转第一角度时，所述第一节流气嘴与所述第二节流管线对准；
18.当所述联轴杆旋转第二角度时，所述第二节流气嘴与所述第二节流管线对准；
19.当所述联轴杆旋转第三角度时，所述第三节流气嘴与所述第二节流管线对准；
20.当所述联轴杆旋转第四角度时，所述携液气嘴与所述第二节流管线对准。
21.在另一种可能的实现方式中，所述第一节流气嘴的直径大于所述第二节流气嘴的直径；
22.所述第二节流气嘴的直径大于所述第三节流气嘴的直径。
23.在另一种可能的实现方式中，所述第一节流气嘴的直径为6mm；
24.所述第二节流气嘴的直径为5mm；
25.所述第三节流气嘴的直径为4mm；
26.所述携液气嘴的直径为10mm。
27.在另一种可能的实现方式中，所述节流气嘴的材质为陶瓷。
28.在另一种可能的实现方式中，所述法兰总成包括：转轴和转换法兰；
29.所述转轴的一端与所述联轴杆连接，所述转轴的另一端与所述转换法兰连接；
30.所述节流气嘴孔和所述携液气嘴孔位于所述转换法兰上；
31.所述转轴，用于在所述联轴杆的带动下旋转，在旋转的过程中将所述节流气嘴与所述第二节流管线对准或者将所述携液气嘴与所述第二节流管线对准。
32.在另一种可能的实现方式中，所述阀体设有阀座，所述阀座的一端与所述法兰总成连接，所述阀座的另一端通过第一对接组件与所述第二节流管线连接；
33.所述阀座上设有阀座孔，所述阀座孔用于对准所述节流气嘴或所述携液气嘴。
34.在另一种可能的实现方式中，所述第一对接组件的一端与所述阀座的另一端连接，所述第一对接组件的另一端与所述第二节流管线连接；
35.所述装置还包括：第二对接组件；
36.所述第二对接组件的一端与所述阀体的第一端连接，所述第二对接组件的另一端与所述第一节流管线连接。
37.在另一种可能的实现方式中，所述第二对接组件包括：对接法兰、对接螺栓和密封垫；
38.所述对接法兰通过所述对接螺栓与所述第一节流管线连接；
39.所述密封垫位于所述阀体的第一端与所述对接法兰之间。
40.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
41.本技术实施例提供了一种气嘴转换装置，由于控制器与电动执行器连接，电动执行器通过其内的联轴杆与法兰总成连接，而法兰总成上安装有节流气嘴和携液气嘴，当需要切换节流管线连接的气嘴时，通过控制器控制电动执行器转动，而电动执行器的转动能够将节流气嘴或者携液气嘴与节流管线对准，从而实现气嘴的切换。由此可见，通过该气嘴
转换装置切换节流管线连接的气嘴时，只需要通过控制器控制电动执行器转动即可，无需人工手动转动气嘴，降低了操作人员的劳动强度，从而提高了气嘴转换效率。
附图说明
42.图1是本技术实施例提供的一种气嘴转换装置的示意图；
43.图2是本技术实施例提供的一种在转换法兰上安装携液气嘴和多个节流气嘴的示意图；
44.图3是本技术实施例提供的另一种气嘴转换装置的示意图。
45.附图标记分别表示：
[0046]1‑
控制器，2
‑
电动执行器，3
‑
支承座，4
‑
联轴杆，5
‑
阀体，6
‑
法兰总成，7
‑
第一节流管线，8
‑
第二节流管线，9
‑
节流气嘴，10
‑
携液气嘴，11
‑
观察窗，12
‑
阀座，13
‑
第一对接组件，14
‑
第二对接组件，61
‑
转轴，62
‑
转换法兰，91
‑
第一节流气嘴，92
‑
第二节流气嘴，93
‑
第三节流气嘴，141
‑
对接法兰，142
‑
对接螺栓，143
‑
密封垫。
具体实施方式
[0047]
为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0048]
本技术实施例提供了一种气嘴转换装置，参见图1，该装置包括：控制器1、电动执行器2、支承座3、联轴杆4、阀体5和法兰总成6；
[0049]
阀体5的第一端与第一节流管线7连接，阀体5的第二端与第二节流管线8连接，且第一节流管线7与第二节流管线8垂直，气体由第一节流管线7流向第二节流管线8；
[0050]
阀体5的第三端通过支承座3与电动执行器2连接，电动执行器2与控制器1电性连接；
[0051]
电动执行器2内设有联轴杆4，联轴杆4穿过支承座3与阀体5内的法兰总成6连接，法兰总成6上开有节流气嘴孔和携液气嘴孔，节流气嘴孔上安装节流气嘴9，携液气嘴孔上安装携液气嘴10；
[0052]
控制器1，用于远程控制电动执行器2运转；
[0053]
电动执行器2，用于在运转的过程中，通过联轴杆4带动法兰总成6旋转；
[0054]
法兰总成6，用于在旋转的过程中，将节流气嘴9与第二节流管线8对准或者将携液气嘴10与第二节流管线8对准。
[0055]
本技术实施例提供的气嘴转换装置，由于控制器1与电动执行器2连接，电动执行器2通过其内的联轴杆4与法兰总成6连接，而法兰总成6上安装有节流气嘴9和携液气嘴10，当需要切换节流管线连接的气嘴时，通过控制器1控制电动执行器2转动，而电动执行器2的转动能够将节流气嘴9或者携液气嘴10与节流管线对准，从而实现气嘴的切换。由此可见，通过该气嘴转换装置切换节流管线连接的气嘴时，只需要通过控制器1控制电动执行器2转动即可，无需人工手动转动气嘴，降低了操作人员的劳动强度，从而提高了气嘴转换效率。
[0056]
法兰总成6的介绍：在一种可能的实现方式中，法兰总成6位于阀体5内，法兰总成6包括转轴61和对接法兰62；
[0057]
转轴61的一端与联轴杆4连接，转轴61的另一端与转换法兰62连接；
[0058]
节流气嘴孔和携液气嘴孔位于转换法兰62上；
[0059]
转轴61，用于在联轴杆4的带动下旋转，在旋转的过程中将节流气嘴9与第二节流管线8对准或者将携液气嘴10与第二节流管线8对准。
[0060]
该实现方式中，转轴61与联轴杆4的连接方式可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，转轴61与联轴杆4通过螺纹连接。
[0061]
转轴61与转换法兰62的连接方式可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，转轴61与转换法兰62通过键槽连接或者焊接。具体地，当转轴61与转换法兰62通过键槽连接时，转轴61和转换法兰62上均设有凹槽，平键嵌在两个凹槽之间，从而在联轴杆4旋转的过程中可以带动转轴61旋转，转轴61带动转换法兰62旋转，进而带动气嘴孔上的气嘴旋转，从而将不同的气嘴与第二节流管线对准，进而实现气嘴的远程转换。
[0062]
在一种可能的实现方式中，节流气嘴孔的数量和携液气嘴孔的数量可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，转换法兰62上可以开设两个节流气嘴孔和一个携液气嘴孔，或者，两个节流气嘴孔和两个携液气嘴孔，或者三个节流气嘴孔和一个携液气嘴孔。
[0063]
在一种可能的实现方式中，节流气嘴孔的直径和携液气嘴孔的直径可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，节流气嘴孔的直径和携液气嘴孔的直径最大不超过22mm。
[0064]
节流气嘴9的介绍：在一种可能的实现方式中，参见图2，节流气嘴9包括：第一节流气嘴91、第二节流气嘴92和第三节流气嘴93；
[0065]
第一节流气嘴91、第二节流气嘴92、第三节流气嘴93和携液气嘴10周向设置在法兰总成6上；
[0066]
当联轴杆4旋转第一角度时，第一节流气嘴91与第二节流管线8对准；
[0067]
当联轴杆4旋转第二角度时，第二节流气嘴92与第二节流管线8对准；
[0068]
当联轴杆4旋转第三角度时，第三节流气嘴93与第二节流管线8对准；
[0069]
当联轴杆4旋转第四角度时，携液气嘴10与第二节流管线8对准。
[0070]
该实现方式中，第一节流气嘴91、第二节流气嘴92、第三节流气嘴93和携液气嘴10可以周向均匀设置在法兰总成6上，也可以周向不均匀设置在法兰总成6上。在本技术实施例中，仅以第一节流气嘴91、第二节流气嘴92、第三节流气嘴93和携液气嘴10周向均匀设置在法兰总成6上为例进行说明。
[0071]
在一种可能的实现方式中，第一角度、第二角度、第三角度和第四角度可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。当第一节流气嘴91、第二节流气嘴92、第三节流气嘴93和携液气嘴10周向均匀设置在法兰总成6上时，第一角度、第二角度、第三角度和第四角度相同，均为90
°
。
[0072]
在一种可能的实现方式中，第一节流气嘴91的直径大于第二节流气嘴92的直径；
[0073]
第二节流气嘴92的直径大于第三节流气嘴93的直径。
[0074]
该实现方式中，第一节流气嘴91的直径、第二节流气嘴92的直径和第三节流气嘴93的直径均可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，第一节流气嘴91的直径为6mm，第二节流气嘴92的直径为5mm，第三节流气嘴93的直径为
4mm。
[0075]
其中，携液气嘴10的直径也可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，携液气嘴10的直径为10mm。
[0076]
需要说明的一点是，相关技术中的气嘴转换装置中只有一个节流气嘴9，当气井的生产条件发生改变，需要更换节流气嘴9时，需要进行管线泄压，打开节流气嘴套取出当前的节流气嘴9，再将需要更换的节流气嘴9放入，而这个过程存在天然气泄漏着火爆炸的风险，同时还增加了操作人员的劳动强度，对气井的生产也造成了一定的影响。
[0077]
而在本技术实施例中，该气嘴转换装置中包括三个节流气嘴9，例如当前采用的是第一节流气嘴91，当气井的生产条件发生改变需要更换第一节流气嘴91时，通过控制器1可以远程控制电动执行器2运转，在电动执行器2运转过程中，通过联轴杆4带动法兰总成6旋转，使法兰总成6在旋转过程中将当前与第二节流管线8对准的第一节流气嘴91转换为第二节流气嘴92或者第三节流气嘴93，从而无需操作人员手动更换，降低了操作人员的劳动强度，提高了更换气嘴的安全性，进而提高了气嘴转换效率。
[0078]
在一种可能的实现方式中，以第一节流气嘴91为例进行说明。第一节流气嘴91的材质可以根据需要进行设置并更改，例如，第一节流气嘴91的材质为陶瓷。该陶瓷为耐冲刷材料，可以满足节流过程中气体对节流气嘴9的冲刷。
[0079]
联轴杆4的介绍：在一种可能的实现方式中，联轴杆4上设有气嘴标识，支承座3上设有观察窗11；
[0080]
观察窗11，用于根据气嘴标识确定当前与第二节流管线8对准的气嘴。
[0081]
该实现方式中，电动执行器2可以带动联轴杆4可以实现360
°
的旋转，联轴杆4旋转不同的角度对应不同的节流气嘴9或携液气嘴10。
[0082]
在本技术实施例中，对接法兰62上开设四个气嘴孔，四个气嘴孔上分别安装第一节流气嘴91、第二节流气嘴92、第三节流气嘴93和携液气嘴10。相应的，联轴杆4上分别设有第一气嘴标识、第二气嘴标识、第三气嘴标识和携液标识，气嘴标识的位置与观察窗11的位置相对，通过观察窗11可以看到对应的气嘴标识，从而操作人员根据该气嘴标识可以判断当前与第二节流管线8对准的气嘴。
[0083]
在一种可能的实现方式中，气嘴标识在联轴杆4上的设置方式可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，气嘴标识可以雕刻在联轴杆4上。在本技术实施例中，对雕刻方式不作具体限定。
[0084]
在一种可能的实现方式中，联轴杆4的长度可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0085]
在一种可能的实现方式中，联轴杆4的材质可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，联轴杆4的材质为铸铁或合金，该合金可以为不锈钢。
[0086]
在一种可能的实现方式中，联轴杆4的直径可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0087]
在一种可能的实现方式中，观察窗11的形状可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，观察窗11的形状为圆形或方形。
[0088]
当观察窗11的形状为圆形时，该观察窗11的直径可以根据需要进行设置并更改，
在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0089]
电动执行器2的介绍：在一种可能的实现方式中，电动执行器2可以通过信号线与控制器1电性连接，从而电动执行器2可以接收控制器1发送的控制信号，基于该控制信号进行运转，进而实现气嘴的远程转换。
[0090]
其中，该信号线的类型可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，该信号线的类型为rs485信号线。
[0091]
在一种可能的实现方式中，电动执行器2的调节扭矩可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，电动执行器2的调节扭矩不超过150n
·
m。
[0092]
控制器1的介绍：在一种可能的实现方式中，控制器1的类型可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，该控制器1可以为plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器1)。
[0093]
当控制器1为plc时，该plc可以与终端连接，在井底出现积液或者需要转换生产气嘴时，通过终端向电动执行器2发送控制信号，通过控制信号控制电动执行器2的运转，进而实现气嘴的远程转换。
[0094]
在一种可能的实现方式中，终端上可以显示有控制界面，该控制界面中可以显示当前处于正常生产状态还是携液状态，当处于正常生产状态时，还可以显示该状态下对应的节流气嘴9。在本技术实施例中，对控制界面的显示形式不作具体限定。
[0095]
支承座3的介绍：在本技术实施例中，支承座3为中空结构，联轴杆4可以穿过该支承座3与法兰总成6连接。
[0096]
在一种可能的实现方式中，支承座3的一端与电动执行器2连接，支承座3的另一端与阀体5的第三端连接。
[0097]
该实现方式中，支承座3可以通过法兰和螺栓分别与电动执行器2以及阀体5的第三端连接。其中，支承座3的一端可以通过法兰和螺栓与电动执行器2的一端连接，支承座3的另一端也可以通过法兰和螺栓与阀体5的第三端连接。
[0098]
在另一种可能的实现方式中，支承座3也可以通过焊接的方式分别与电动执行器2以及阀体5连接。在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0099]
在一种可能的实现方式中，支承座3的材质可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，支承座3的材质为铸铁或合金，该合金可以为不锈钢。
[0100]
在一种可能的实现方式中，支承座3的形状可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，支承座3的形状为圆柱形，从而便于与电动执行器2以及阀体5的连接。
[0101]
阀座12的介绍：在一种可能的实现方式中，参见图3，阀体5内设有阀座12，阀座12的一端与法兰总成6连接，阀座12的另一端通过第一对接组件13与第二节流管线8连接；
[0102]
阀座12上设有阀座12孔，阀座12孔用于对准节流气嘴9或携液气嘴10。
[0103]
该实现方式中，阀座12上设有阀座12孔，该阀座12孔的中心线与节流气嘴9的中心线以及携液气嘴10的中心线在一条直线上，在气嘴转换过程中阀座12孔与节流气嘴9对准或者携液气嘴10对准，从而实现将节流气嘴9或携液气嘴10与第二节流管线8对准，实现节流或者携液的目的。
[0104]
在本技术实施例中，当阀座12孔对准节流气嘴9时，说明当前处于正常生产状态，其中，该节流气嘴9可以为第一节流气嘴91、第二节流气嘴92或者第三节流气嘴93。当阀座12孔对准携液气嘴10时，说明当前处于携液状态。控制器1可以通过电动执行器2远程控制气嘴转换，从而实现各个生产状态之间的切换或者生产状态与携液状态之间的切换。
[0105]
在一种可能的实现方式中，阀座12孔的大小可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0106]
在一种可能的实现方式中，阀体5的外部上设有产品铭牌，该产品铭牌上可以显示第一节流管线7和第二节流管线8的额定压力，第一节流管线7和第二节流管线8中介质的温度，还可以显示各个节流气嘴9的直径和携液气嘴10的直径。在本技术实施例中，对产品铭牌上标注的信息不作具体限定。
[0107]
在一种可能的实现方式中，第一节流管线7的额定压力和第二节流管线8的额定压力可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，第一节流管线7的额定压力和第二节流管线8的额定压力为16mpa。
[0108]
在一种可能的实现方式中，第一节流管线7和第二节流管线8中介质的温度在
‑
29℃～82℃。该介质包括天然气和液体。
[0109]
需要说明的一点是，相关技术中在操作人员手动将节流气嘴9转换为携液气嘴10后，还需要操作人员在现场值守，直至携液过程完成。由此可见，相关技术中进行气嘴转换时，不仅增加了操作人员的劳动强度，还增加了人工成本，导致气嘴转换效率低。
[0110]
而本技术实施例提供的气嘴转换装置，可以实现远程控制，不需要操作人员在现场值守，降低了人工成本和操作人员的劳动强度，从而提高了气嘴转换效率。
[0111]
第一对接组件13和第二对接组件14的介绍：在一种可能的实现方式中，第一对接组件13的一端与阀座12的另一端连接，第一对接组件13的另一端与第二节流管线8连接；
[0112]
该装置还包括：第二对接组件14；
[0113]
第二对接组件14的一端与阀体5的第一端连接，第二对接组件14的另一端与第一节流管线7连接。
[0114]
在一种可能的实现方式中，第二对接组件14包括：对接法兰141、对接螺栓142和密封垫143；
[0115]
对接法兰141通过对接螺栓142与第一节流管线7连接；
[0116]
密封垫143位于阀体5的第一端与对接法兰141之间。
[0117]
该实现方式中，对接法兰141与第一节流管线7之间可以通过螺栓固定，从而将阀体5与第一节流管线7连通。
[0118]
在一种可能的实现方式中，对接法兰141的型号可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，对接法兰141的型号为f10法兰。
[0119]
密封垫143的类型可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，该密封垫143为透镜垫。该透镜垫为金属透镜垫，该金属透镜垫的耐压程度可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。
[0120]
对接管的尺寸可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，对接管的外径为76mm，内径为58mm。
[0121]
在一种可能的实现方式中，第一对接组件13与第一对接组件13可以相同或者不
同，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，第一对接组件13和第二对接组件14相同。
[0122]
在一种可能的实现方式中，第一对接组件13中的对接法兰141与第二对接组件14中的对接法兰141之间的水平距离和垂直距离可以根据需要进行设置并更改，在本技术实施例中，对此不作具体限定。例如，水平距离为190mm，垂直距离为190mm。
[0123]
本技术实施例提供的气嘴转换装置，由于控制器1与电动执行器2连接，电动执行器2通过其内的联轴杆4与法兰总成6连接，而法兰总成6上安装有节流气嘴9和携液气嘴10，当需要切换节流管线连接的气嘴时，通过控制器1控制电动执行器2转动，而电动执行器2的转动能够将节流气嘴9或者携液气嘴10与节流管线对准，从而实现气嘴的切换。由此可见，通过该气嘴转换装置切换节流管线连接的气嘴时，只需要通过控制器1控制电动执行器2转动即可，无需人工手动转动气嘴，降低了操作人员的劳动强度，从而提高了气嘴转换效率。
[0124]
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本技术的技术方案，并不用以限制本技术。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。