[发明专利]一种压力调节器

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体是指一种压力调节器。

背景技术

采用气压举升，是现代采油过程中经济效益最好的采油方法，气举可以不受油井深度的限制，注入气可以自上而下逐次通过各级气举阀深入液体内，使油管底部以上的液体重量变轻，并降低对油层的回压，从而保证油井顺利连续生产。而现有的气举阀在使用过程中，球体在高压气流的超强推动作用下，不断发生往复运动，即球体与球座之间发生不间断的相互碰撞而导致球体的气密性下降，使得气举阀对油管内油液的调节灵活度下降，最终导致气举采油的效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力调节器，方便调控高压气流注入的同时，保证油管与套管之间稳定的气密性，提高气举采油过程中调控效率。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种压力调节器，包括壳体，在所述壳体内由上至下依次开设有调节腔、进气腔以及过渡腔，所述调节腔内安装有填充有压缩空气的气囊，且调节腔通过透气孔与进气腔连通，所述透气孔的孔径沿顶杆的轴线向下递减，在所述透气孔内壁且沿其轴向安装有螺旋突起，所述进气腔通过小孔与过渡腔连通，所述过渡腔与油管连通，在所述进气腔的两侧开有连通孔，且在进气腔中部设置有T型的顶杆，回力弹簧套设在顶杆的竖直段上，顶杆的竖直段顶部贯穿透气孔后向上延伸至与气囊连接，在顶杆水平段底部设置有用于密封小孔的第一球体，且在进气腔的内壁上还设置有弹性橡胶材质的垫片，垫片中部开有与小孔同轴的密封孔，所述密封孔的孔径小于第一球体的直径。针对现有技术中气举采油时，对高压气流的调节不准确而导致采油效率降低的问题，发明人通过设置不同的腔体来对高压气流进行联动控制，使得高压气流在套管与油管间的流通更为流畅，调节更加精确，进而提高气举采油的效率；使用时，在套管与油管的环空部分中设置多个壳体，此时过渡腔与油管内部连通，进气腔与过渡腔之间被封隔，且回力弹簧处于拉伸状态，向套管内注入大量的高压气流，高压气流通过连通孔进入到进气腔通，在进气腔被填充的同时，高压气流通过透气孔进入到调节腔中，而调节腔内的空间被膨胀的气囊所填充，通过注入的高压气流对气囊的挤压，气囊产生形变而使自身的体积减小，此时气囊对顶杆的下压力减小，在回力弹簧的回复作用力下，顶杆上移，同时带动第一球体撤销对小孔的密封，而进气腔中的高压气流则通过小孔泄压以快速通过过渡腔体进入到油管内，通过高压气流对油管内油液重力的部分抵消，油管内的油液上升所需的升力大幅度下降，即加快了油管内的油液泵出效率。

由于高压气流的流速不稳定，即使得顶杆以及第一球体在竖直方向上的往复运动不规律，即第一球体与小孔上端面之间会发生间断性的碰撞，且该碰撞产生的作用应力不稳定，第一球体上用于密封的工作面会局部受损，即降低密封性能；而发明人在进气腔的内壁上设置有橡胶材质的垫片，该垫片中部开有与小孔同轴的密封孔，且密封孔的孔径下于第一球体的直径，即在第一球体发生间断性的往复运动而与小孔上端面接触前，第一球体先与垫片发生柔性接触，使得第一球体的下移趋势相对减缓，直至第一球体的工作面与小孔上端面接触后，第一球体的内径大于密封孔的内径，使得第一球体的外壁会对密封孔内壁形成一定的挤压，垫片通过形变将第一球体夹持紧固，进而加强第一球体对小孔密封性能，防止在调节腔内气囊发生微小形变的同时，进气腔内的高压气流则通过小孔泄压流通至过渡腔内，避免壳体内高压气流的进出比过低，即进气量远大于出气量，提高油管内气举采油的工作效率。

其中，由进气腔中进入到调节腔内的高压气流直接作用在气囊底部，该束气流通过透气孔的聚集，使得气流自身所携带的冲量被顺势放大，即气囊的底部受到的冲击远大于气囊的其余部分，致使气囊底部受损严重，而发明人通过在将透气孔的内径沿顶杆轴向向下递减，使得气流在流至调节腔体内的流通截面面积递增，相应地减缓了气流的部分速度，并且在透气孔内壁上设置螺旋突起，使得气流在进入调节腔内后呈圆锥形的雾状分布，增大了气流与气囊外壁的接触面积，避免气囊的局部应力集中而导致受损，并且使得气囊的形变更加规律，减少顶杆在透气孔内轴向摆动的几率。