天然气井智能流量调节器的内芯防护结构的制作方法

1.本技术涉及天然气和石油开采技术领域，尤其涉及一种天然气井智能流量调节器的内芯防护结构。


背景技术：

2.为了对天然气井的生产状态进行精细控制，越来越多的天然气井的生产出口配备了流量调节器。流量调节器主要包括阀座和阀芯装置。阀芯装置为运动部件，用于与阀座配合以关闭流量调节器，或脱离阀座以打开流量调节器。通过调节阀芯与流量调节器之间的位置，可以改变天然气井的生产流量。
3.现有的流量调节器，进口沿径向连通流量调节器的工作腔与外界。通过进口进入流量调节器的流体会对阀芯装置径向上的特定位置进行冲蚀，阀芯装置被冲蚀位置短时间内出现明显损伤，从而导致阀芯装置运动受限或无法有效密封的情况发生。


技术实现要素：

4.本技术的实施例提供一种天然气井智能流量调节器的内芯防护结构，其能够有效避免阀芯装置上特定位置被冲蚀的情况发生。
5.为了达到上述的目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
6.天然气井智能流量调节器的内芯防护结构，包括：阀体，阀体内开设有沿预设轴线延伸的工作腔，阀体上还开设有进口和出口，进口沿径向连通工作腔与外界，出口连通工作腔的一端，阀体上还开设有连通工作腔的另一端的驱动装置安装孔；阀座，阀座固定在出口中，阀座内开设有连通工作腔与外界的流体通道；驱动装置，驱动装置与驱动装置安装孔固定连接；阀芯装置，阀芯装置设置在工作腔内并与驱动装置连接；以及防护套，防护套可绕预设轴线转动的设置在工作腔内，阀芯装置位于防护套内；其中，防护套的长度小于阀座与驱动装置之间的最短距离，防护套的外周面与工作腔的内周面之间具有间隙，防护套上开设有流体通过孔；驱动装置被构造为带动阀芯装置在与阀座配合的关阀位置以及远离阀座的开阀位置之间往复运动；当阀芯装置位于开阀位置时，流体通过孔与流体通道连通。
7.进一步的，防护套上还开设有长条形的流量调节孔，流量调节孔沿阀座至驱动装置的方向延伸。
8.进一步的，流量调节孔与预设轴线平行。
9.进一步的，流量调节孔相对于流体通过孔更靠近阀座。
10.进一步的，防护套的外周面设置有多个弧形的导流凸起，多个导流凸起围绕防护套的轴线均匀布置。
11.进一步的，流体通过孔的数量为偶数个，且流体通过孔围绕防护套的轴线均匀布置。
12.进一步的，防护套的长度比阀座与驱动装置之间的最短距离小1
‑
5mm。
13.进一步的，沿阀座至驱动装置的方向，防护套依次包括小直径段和大直径段；阀座
上开设有容纳孔，小直径段远离大直径段的一端可转动的插入容纳孔内。
14.本技术的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
15.本技术实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构，其具备防护套，防护套可绕预设轴线转动的设置在工作腔内。通过进口沿径向进入工作腔的流体将带动防护套转动。当流体经流体通过孔进入防护套时，流体能够均匀的冲击在阀芯装置的各个位置上，从而避免了流体对阀芯装置上特定位置进行集中冲击，解决了阀芯装置被冲蚀位置短时间内出现明显损伤的问题，杜绝了因特定位置因冲蚀损伤导致阀芯装置运动受限或无法有效密封的情况发生。大大提高了天然气井智能流量调节器的使用寿命。
附图说明
16.为了更清楚的说明本技术实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施方式，不应被看作是对本技术范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。
17.图1为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构的剖面结构示意图，其中阀芯装置位于开阀位置；
18.图2为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构的剖面结构示意图，其中阀芯装置位于关阀位置；
19.图3为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构中，防护套的立体结构示意图。
20.图中：010
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天然气井智能流量调节器的内芯防护结构；100
‑
阀体；100a
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预设轴线；110
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工作腔；120
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进口；130
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出口；140
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驱动装置安装孔；200
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阀座；210
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流体通道；220
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容纳孔；300
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驱动装置；400
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阀芯装置；500
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防护套；501
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小直径段；502
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大直径段；510
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流体通过孔；520
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流量调节孔；530
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导流凸起。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.因此，以下对本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的部分实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本技术和简
化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.本技术的描述中，“油气井”可以指石油井，也可以指天然气井。当“油气井”为天然气井时，其可以是用于采集常规天然气的天然气井，也可以是用于采集非常规天然气(页岩气、煤层气等)的天然气井。
27.实施例1：
28.图1为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构010的剖面结构示意图，其中阀芯装置400位于开阀位置。图2为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构010的剖面结构示意图，其中阀芯装置400位于关阀位置。图3为本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构010中，防护套500的立体结构示意图。
29.请结合参照图1和图2，在本实施例中，天然气井智能流量调节器的内芯防护结构010包括阀体100、阀座200、驱动装置300、阀芯装置400和防护套500。
30.阀体100内开设有沿预设轴线100a延伸的工作腔110。阀体100上还开设有进口120和出口130。进口120沿径向连通工作腔110与外界，出口130连通工作腔110的一端。出口130与工作腔110同轴。阀体100上还开设有连通工作腔110的另一端的驱动装置安装孔140。
31.阀座200固定在出口130中，阀座200内开设有连通工作腔110与外界的流体通道210。驱动装置300与驱动装置安装孔140固定连接。阀芯装置400设置在工作腔110内并与驱动装置300连接。
32.防护套500可绕预设轴线100a转动的设置在工作腔110内，阀芯装置400位于防护套500内。防护套500的长度小于阀座200与驱动装置300之间的最短距离，防护套500的外周面与工作腔110的内周面之间具有间隙，防护套500上开设有流体通过孔510；驱动装置300被构造为带动阀芯装置400在与阀座200配合的关阀位置(图2中所示的位置)以及远离阀座200的开阀位置(图1中所示的位置)之间往复运动。当阀芯装置400位于开阀位置时，流体通过孔510与流体通道210连通。
33.本实施例提供的天然气井智能流量调节器的内芯防护结构010，其具备防护套500，防护套500可绕预设轴线100a转动的设置在工作腔110内。当阀芯装置400处于开阀位置时，通过进口120沿径向进入工作腔110的流体将带动防护套500转动。当流体经流体通过孔510进入防护套500时，流体能够均匀的冲击在阀芯装置400的各个位置上，从而避免了流体对阀芯装置400上特定位置进行集中冲击，解决了阀芯装置400被冲蚀位置短时间内出现明显损伤的问题，杜绝了因特定位置因冲蚀损伤导致阀芯装置400运动受限或无法有效密封的情况发生。大大提高了天然气井智能流量调节器的使用寿命。
34.需要说明的是，在本实施例中，驱动装置300可以是气压驱动机构、液压驱动机构或电驱动机构，只要能够实现带动阀芯装置400在关阀位置和开阀位置之间往复运动即可。
35.进一步的，在本实施例中，防护套500上还开设有长条形的流量调节孔520，流量调节孔520沿阀座200至驱动装置300的方向延伸。阀芯装置400整体上为圆柱形，其与防护套500的内周面之间可沿预设轴线100a滑动的配合。当阀芯装置400在开阀位置和关阀位置直接运动时，流量调节孔520露出的长度发生改变。当阀芯装置400位于关阀位置时，流量调节孔520完全被阀芯装置400遮住，流量调节孔520与防护套500的内部空间的连通面积达到最小。当阀芯装置400位于开阀位置时，流量调节孔520完全露出，其与防护套500的内部空间
连通面积达到最大。如此，通过调节阀芯装置400的位置，即可对从出口130流出的流体的流量进行调节。
36.进一步的，在本实施例中，流量调节孔520与预设轴线100a平行。
37.进一步的，在本实施例中，流量调节孔520相对于流体通过孔510更靠近阀座200。如此，能够更加精细的对从出口130流出的流体的流量进行调节。
38.进一步的，在本实施例中，防护套500的外周面设置有多个弧形的导流凸起530，多个导流凸起530围绕防护套500的轴线均匀布置。通过设置导流凸起530，使得防护套500在流体的冲击下能够更加容易的转动起来，从而进一步增加阀芯装置400各个部位受冲击的均匀性。
39.进一步的，在本实施例中，流体通过孔510的数量为2个，且流体通过孔510围绕防护套500的轴线均匀布置。在其他实施例中，流体通过孔510的数量为偶数个。
40.进一步的，在本实施例中，防护套500的长度比阀座200与驱动装置300之间的最短距离小1
‑
5mm。
41.进一步的，在本实施例中，沿阀座200至驱动装置300的方向，防护套500依次包括小直径段501和大直径段502。阀座200上开设有容纳孔220，小直径段501远离大直径段502的一端可转动的插入容纳孔220内。大直径段502与工作腔110的内表面可转动的配合。
42.以上所述仅为本技术的部分实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。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。