石油天然氣鉆井行業(yè)用節(jié)流閥

節(jié)流閥是石油、天然氣行業(yè)井控裝置在節(jié)流管中的核心部件，其功能是在實(shí)施油氣井壓力控制技術(shù)時(shí)，通過其開閉維持一定的壓力，使井底壓力的變化穩(wěn)定在一定的狹窄范圍內(nèi)。 節(jié)流閥的節(jié)流元件幾乎都采用針閥結(jié)構(gòu)的筒形橡膠，通過氣液驅(qū)動橡膠筒的外壁，改變其內(nèi)孔的大小的另一個(gè)是，利用兩塊重疊的金屬板，通過其相對的旋轉(zhuǎn)來改變節(jié)流孔的大小。 雖然節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)不同，但原理是通過改變流體通路的大小，鉆井液在節(jié)流元件中流動的阻力的大小不同，因此井口的回壓也不同，貫通孔越小阻力越大，回壓越大貫通孔越大阻力越小，回壓也越小，因此達(dá)到節(jié)流的目的。

節(jié)流管匯的節(jié)流閥主要分為兩類:固定式節(jié)流器和可變式節(jié)流閥。 可變式節(jié)流閥根據(jù)閥的構(gòu)造，分為針閥、筒形節(jié)流閥、籠式節(jié)流閥、節(jié)流孔式節(jié)流閥等。 其操作方式有手動、氣動、電動、液動。

節(jié)流閥是石油、天然氣行業(yè)井控裝置在節(jié)流管中的核心部件，其功能是在實(shí)施油氣井壓力控制技術(shù)時(shí)，通過其開閉維持一定的壓力，使井底壓力的變化穩(wěn)定在一定的狹窄范圍內(nèi)。 節(jié)流閥的節(jié)流元件幾乎都采用針閥結(jié)構(gòu)的筒形橡膠，通過氣液驅(qū)動橡膠筒的外壁，改變其內(nèi)孔的大小的另一個(gè)是，利用兩塊重疊的金屬板，通過其相對的旋轉(zhuǎn)來改變節(jié)流孔的大小。 節(jié)流閥的固定節(jié)流閥的流量一定，可根據(jù)需要更換不同尺寸的節(jié)流閥以獲得不同的排出量，但固定節(jié)流閥與可變節(jié)流閥組合使用，通常使用可變節(jié)流閥，在井的涌出量較多時(shí)組合固定節(jié)流閥。

固定式節(jié)流閥不是閥門，是一體的裝置，里面有短管和管子。 這個(gè)尺寸記載在APISpec6A上。 提供這種節(jié)流孔的短節(jié)可以更換，通過改變其尺寸可以得到所希望的流量。 流量的變化通過更換具有不同孔徑的節(jié)流孔來實(shí)現(xiàn)。 固定式節(jié)流孔適用于采油樹等壓力固定的情況。

固定式節(jié)流孔用于油井(采油樹)，有加熱式和非加熱式兩種。 如圖11-4所示，加熱式節(jié)流閥由節(jié)流閥體、加熱器罩和油噴嘴構(gòu)成。

(1)針閥節(jié)流閥

針狀節(jié)流閥用于節(jié)流管匯、膝蓋垂壓油氣井口裝置等。 針閥節(jié)流閥分為手動和液動兩種。 在此僅介紹手動針閥。

針閥節(jié)流閥主要由法蘭、閥體、零形密封件、盤根外殼、壓蓋、閥桿、手柄、閥座、軸承、壓蓋、閥針、螺母、鑰匙等構(gòu)成。 一對隱式節(jié)流孔和閥座可減少鳥速流體造成的損害，是頂蓋的大螺母，維護(hù)方便，測試端口容易安裝壓力測量儀。 針閥節(jié)流閥廣泛應(yīng)用于井口系統(tǒng)、管匯、測試等目的。

(2)筒形節(jié)流閥

筒形節(jié)流閥閥體為筒形，在作為整體硬質(zhì)合金的閥座內(nèi)圈嵌入硬質(zhì)合金，在閥蓋與介質(zhì)的接觸端加厚硬質(zhì)合金，使耐磨損性和耐腐蝕性良好。 在閥門的出口通道上嵌入尼龍制的耐磨襯套，保護(hù)閥體免受磨損。

筒形節(jié)流閥由油壓推壓(圖11-6 )，或由手柄的旋轉(zhuǎn)(圖11-7 )調(diào)節(jié)閥的開閉，因此具有流體流動良好、振動小的特征。 筒形閥用前后的止動蓋、帶槽圓形螺母等固定在閥軸上，根據(jù)閥軸的上下移動調(diào)節(jié)流量，閥門和閥座內(nèi)蓋由YG8制作，具有耐腐蝕、耐沖洗性。 閥體和閥蓋、閥體和氣缸之間用0形圈、唇形圈密封。 用螺栓連接，連接部突出，遠(yuǎn)離內(nèi)腔，消除

腐蝕介質(zhì)侵蝕了螺栓和螺紋孔，減少了螺栓負(fù)荷。 手動節(jié)流閥在手動輪與系統(tǒng)直接連接的驅(qū)動閥體上工作，為了減輕操作扭矩，也可以在手動輪與系統(tǒng)之間追加錐齒輪結(jié)構(gòu)的省力機(jī)構(gòu)(圖11-8 )。

液動筒形節(jié)流閥的閥蓋尾部是液壓缸和活塞，通過液壓油驅(qū)動活塞，驅(qū)動閥桿，前后驅(qū)動閥體，節(jié)流閥體和閥座之間流路面積的變化。 操作控制臺的人為了知道節(jié)流閥的開度，在閥蓋的氣缸外端安裝了閥變送器。

液動筒形節(jié)流閥具有以下特點(diǎn)

①耐腐蝕性、耐沖洗性優(yōu)異

②筒形閥體和閥座內(nèi)圈為硬質(zhì)合金，可反向使用，壽命長

③大的閥體室和筒形閥體結(jié)構(gòu)具有比通常的針?biāo)俅蟮牧髁?，采用?cè)進(jìn)正出的流動，該筒形閥板周圍的導(dǎo)向筒減小節(jié)流時(shí)的振動，減小噪音

④氣門位置變送器可通過氣動信號將節(jié)流閥的實(shí)際開關(guān)位置送至控制臺

⑤操作者可以從控制臺遠(yuǎn)程控制節(jié)流閥的開關(guān)。 操作手動筒形節(jié)流閥時(shí)，手柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，開度變小，將容易關(guān)閉的手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則開度變大，節(jié)流閥打開

閥門的打開可以從蓋子的刻度顯示。 旋轉(zhuǎn)手柄接近行程末端時(shí)，不要太快，以免損傷軸桿或擋蓋。

節(jié)流閥只能控制壓力和流量，無法切斷。 也就是說，閥體和閥座之間不能密封。

(3)籠式節(jié)流閥

籠式節(jié)流閥利用帶孔籠結(jié)構(gòu)改變流體方向，利用流體力學(xué)原理使流體沿籠的中心線運(yùn)動，避免對節(jié)流元件的沖擊和腐蝕，減少運(yùn)行噪聲。 籠式節(jié)流閥可提供可變流量，節(jié)流徑有較大的調(diào)節(jié)范圍，但要求流量不變時(shí)，該節(jié)流閥也可在某個(gè)位置提供一定流量，可滿足用戶不同的流量需求。

籠式節(jié)流閥體組合的內(nèi)部和節(jié)流閥軸頭部采用碳化鎢材料，具有耐腐蝕性、耐沖擊性，壽命長。 在閥體上設(shè)有排壓閥，以便在打開閥蓋之前作業(yè)者能夠安全地釋放腔室內(nèi)的壓力。 閥蓋密封采用特殊的結(jié)構(gòu)形式和密封材質(zhì)，耐高壓，密封可靠，壽命長。 籠式節(jié)流閥節(jié)流元件采用碳化鎢材料，上下多點(diǎn)固定，節(jié)流范圍廣，噪音低，抗高沖擊損失，環(huán)形空間有助于減少閥體的腐蝕。

籠式節(jié)流閥的多孔多向能消除了湍流浪涌現(xiàn)象，大大延長了安全壽命，降低了停產(chǎn)維護(hù)率。 籠式調(diào)速控制器維護(hù)方便，銷式調(diào)速控制器具有結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，同時(shí)調(diào)速控制器的針頭易損壞、壽命短、針頭破損的碎片有進(jìn)入管道的危險(xiǎn)。 這些情況會增加油氣井開采后期的作業(yè)成本，而且更換調(diào)速控制器會導(dǎo)致停井間接油氣產(chǎn)量損失。

籠式節(jié)流閥分為活塞籠式和套筒籠式。

①活塞籠式如圖11-9所示，活塞根據(jù)籠位置達(dá)到節(jié)流目的，主要用于高流速、中壓下降的情況。 主要應(yīng)用于海洋和陸地井口、管匯、分離器、氣舉、注氣。

泥漿循環(huán)和地面高壓注入采氣等管匯設(shè)備。

節(jié)流孔式節(jié)流閥(圖11-11 )分為手動節(jié)流孔式節(jié)流閥和液動節(jié)流孔式節(jié)流閥。

節(jié)流孔式節(jié)流閥具有以下特點(diǎn)

①用螺栓連接閥桿和閥體，具有連接安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

②手動節(jié)流孔式節(jié)流閥采用省力結(jié)構(gòu)，通過手柄傳動改變節(jié)流孔徑，節(jié)流孔式節(jié)流閥由4缸聯(lián)動的液壓驅(qū)動器驅(qū)動，具有開關(guān)靈活、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

③節(jié)流孔板式節(jié)流閥在執(zhí)行元件上安裝了角度變送器，在先導(dǎo)油箱上可瞬間看到節(jié)流孔的面積。

④閥桿密封采用0環(huán)及其四氟化環(huán)的雙重密封，在保證密封性能的情況下，降低了閥開關(guān)扭矩。

⑤閥板是以軸線為旋轉(zhuǎn)軸的封閉件，起到調(diào)節(jié)流體節(jié)流面積的作用和封閉流體的作用。

⑥檢查手柄是否逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

⑦節(jié)流式節(jié)流閥與其他各種節(jié)流閥相比，zui壽命長，zui具有耐沖擊和磨損的能力。

⑧孔板式節(jié)流閥適用于鉆井、壓裂、泥漿循環(huán)和地面高壓注氣采氣等設(shè)備。 該閥zui的特征是，關(guān)閉時(shí)，出入口之間的壓力差將兩個(gè)節(jié)流孔牢固地推壓，實(shí)現(xiàn)切斷密封的功能。 特別是在遇到急劇的壓力上升和泄漏引起的壓力急劇下降等緊急突發(fā)事件的情況下，能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的高低壓傳感器的壓力信號值自動地關(guān)閉，因此能夠避免重大的危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量和壓力。 截止型節(jié)流閥可在廣泛范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，也可調(diào)節(jié)，但口徑小，適用于中小口徑，蝶形節(jié)流閥適用于大口徑。 節(jié)流閥請勿作為截止閥使用。 如果節(jié)流閥長期使用，密封面一定會被侵蝕，無法保證密封性。

國產(chǎn)節(jié)流閥多采用截止型，其公稱尺寸DiV3?200，公稱壓力在PN320以下，工作溫度^

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資料來源:上海自動儀表銷售網(wǎng)( 40017.net )

資料來源: 40017.net/info/jishu _ 17 f0a 50 e1ABA 3711.html

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