一种多级串联整体式节流阀的制作方法

1.本发明涉及石油和天然气开采技术用的节流阀领域，特别涉及一种多级串联整体式节流阀。


背景技术：

2.在页岩气、页岩油的开采过程中，从油气井到地面的流体具有高压力，高含砂量，高流速的特点，此工况的流体将对各类采油、采气设备产生极大的冲蚀，因此在开采流体进入下游管道之前，必须对开采流体进行节流降压处理。
3.现有节流阀在遇到高冲蚀、高压差和高含砂的工况时，高速含沙流体会直接冲刷节流阀内部节流元件，使得节流阀内部各部件冲蚀受损严重，节流阀很难达到预期的节流调节效果，为了实现预期的节流调节效果，现场往往需要多台节流阀连接，这导致节流阀占用空间和面积都非常大，而且在安装节流阀时需要将节流阀与管线之间通过螺栓螺母连接，增加了现场作业时间和成本，同时也增加了泄漏的风险。
4.因此，提出一种多级串联整体式节流阀来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种多级串联整体式节流阀，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种多级串联整体式节流阀，包含节流阀阀体、一级节流模块、二级节流模块、三级节流模块、阀门驱动模块、信号传感器模块、信号收集处理模块、阀盖组件、盲法兰组件，所述阀门驱动模块的底部安装在节流阀阀体顶部的右侧，所述一级节流模块安装在节流阀阀体内腔的顶部，所述二级节流模块安装在一级节流模块的右侧，所述三级节流模块固定连接在二级节流模块的底部，所述信号传感器模块安装在节流阀阀体的右侧，所述信号收集处理模块固定连接在节流阀阀体顶部的右侧；
8.所述一级节流模块和三级节流模块采用固定油嘴进行节流，所述二级节流模块采用可调式节流元件进行节流，可调式节流元件主要由阀座、阀杆和操作机构组成，所述阀门驱动模块包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，所述信号传感器模块和信号收集处理模块电性连接，所述信号传感器模块与一级节流模块、二级节流模块、三级节流模块电性连接，所述阀盖组件安装有固定油嘴。
9.优选的，所述阀体进口开设有供流体进入的开口。
10.优选的，所述一级节流模块和三级节流模块采用固定油嘴进行节流，所述固定油嘴尺寸可以进行自由拆装，所述二级节流模块安装有可调式节流元件进行节流，所述可调式节流元件包括阀座、阀杆和操作机构组成。
11.优选的，所述可调式节流元件可选取笼套式节流元件、针式节流元件、孔板式节流元件、柱塞式节流元件。
12.优选的，所述固定油嘴和可调式节流元件均采用硬质合金材料。
13.优选的，所述阀门驱动模块包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块。
14.优选的，所述节流阀阀体、一级节流模块、二级节流模块、三级节流模块的上、下游均固定连接有信号采集孔，所述信号采集孔与传感器模块电性连接。
15.优选的，所述阀盖组件与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件替换为阀门驱动模块。
16.有益效果
17.与现有技术相比，本发明提供了一种多级串联整体式节流阀，具备以下
18.有益效果：
19.1、该多级串联整体式节流阀，将三个节流模块整合设计在同一阀体上，大大节约了节流阀所占用的空间，节约了现场人力和设备成本，也减少了泄漏的风险。
20.2、该多级串联整体式节流阀，流体经过三级节流后，流体的流量和压力可以得到极大的限制，相比于常规节流阀，多级串联整体式节流阀节流调压范围更广，节流效果更出色。
21.3、该多级串联整体式节流阀，可以根据实际工况，将一级节流模块和三级节流模块的固定油嘴更换为可调式节流元件，可以更好地提升节流调节精度。
22.4、该多级串联整体式节流阀，信号传感器模块、信号收集处理模块、阀门驱动模块三者的动态配合，可以实现整个节流阀的智能控制，让节流阀在不同井内流体工况下，输出符合设定工况的流体。
23.5、该多级串联整体式节流阀，通过设置的二级节流模块，其采用可调式节流元件进行节流，通过阀杆与阀座的相对运动，来改变阀座节流孔的外露过流面积，从而达到不同的节流效果，阀门驱动模块还可以根据需求要求，来进行更换，更换的模块包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，通过设置的信号传感器模块和信号收集处理模块可以用于实现整个节流阀的智能控制，信号传感器模块可以从一级节流模块、二级节流模块、三级节流模块的上、下游，收集各类参数包括压力、流量、温度等，并且将其转换为电信号，传递给信号收集处理模块，通过设置的信号收集处理模块可以将收集到的信息进行处理，输出控制信号，控制阀门进行调节，阀门调节后，各类参数进行动态调整，同时此类参数重新通过信号传感器模块传递给信号收集处理模块，信号收集处理模块再处理，如此动态调整，以实现整个节流阀的智能控制，阀盖组件与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件替换为阀门驱动模块。
附图说明
24.图1是本发明的剖切图；
25.图2是本发明正面的平面图；
26.图3是本发明外部的结构示意图。
27.图中：1、节流阀阀体；2、一级节流模块；3、二级节流模块；4、三级节流模块；5、阀门驱动模块；6、信号传感器模块；7、信号收集处理模块；8、阀盖组件。
具体实施方式
28.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
29.如图1-3所示，一种多级串联整体式节流阀，包含节流阀阀体1、一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4、阀门驱动模块5、信号传感器模块6、信号收集处理模块7、阀盖组件8、盲法兰组件9。阀门驱动模块5的底部安装在节流阀阀体1顶部的右侧，一级节流模块2安装在节流阀阀体1内腔的顶部，二级节流模块3安装在一级节流模块2的右侧，三级节流模块4固定连接在二级节流模块3的底部，信号传感器模块6安装在节流阀阀体1的右侧，信号收集处理模块7固定连接在节流阀阀体1顶部的右侧，一级节流模块2和三级节流模块4采用固定油嘴进行节流，二级节流模块3采用可调式节流元件进行节流，可调式节流元件主要由阀座、阀杆和操作机构组成，阀门驱动模块5包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，信号传感器模块6和信号收集处理模块7电性连接，信号传感器模块6与一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4电性连接，阀盖组件8安装有固定油嘴，阀体1进口开设有供流体进入的开口，一级节流模块2和三级节流模块4采用固定油嘴进行节流，固定油嘴尺寸可以进行自由拆装，二级节流模块3安装有可调式节流元件进行节流，可调式节流元件包括阀座、阀杆和操作机构组成，可调式节流元件可选取笼套式节流元件、针式节流元件、孔板式节流元件、柱塞式节流元件，固定油嘴和可调式节流元件均采用硬质合金材料，阀门驱动模块5包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，节流阀阀体1、一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4的上、下游均固定连接有信号采集孔，信号采集孔与传感器模块6电性连接，阀盖组件8与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件8替换为阀门驱动模块5。
30.将三个节流模块整合设计在同一阀体上，大大节约了节流阀所占用的空间，节约了现场人力和设备成本，也减少了泄漏的风险，流体经过三级节流后，流体的流量和压力可以得到极大的限制，相比于常规节流阀，多级串联整体式节流阀节流调压范围更广，节流效果更出色，可以根据实际工况，将一级节流模块2和三级节流模块4的固定油嘴更换为可调式节流元件，可以更好地提升节流调节精度，信号传感器模块6、信号收集处理模块7、阀门驱动模块5三者的动态配合，可以实现整个节流阀的智能控制，让节流阀在不同井内流体工况下，输出符合设定工况的流体，通过设置的二级节流模块3，其采用可调式节流元件进行节流，通过阀杆与阀座的相对运动，来改变阀座节流孔的外露过流面积，从而达到不同的节流效果，阀门驱动模块5还可以根据需求要求，来进行更换，更换的模块包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，通过设置的信号传感器模块6和信号收集处理模块7可以用于实现整个节流阀的智能控制，信号传感器模块6可以从一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4的上、下游，收集各类参数包括压力、流量、温度等，并且将其转换为电信号，传递给信号收集处理模块7，通过设置的信号收集处理模块7可以将收集到的信息进行处理，输出控制信号，控制阀门进行调节，阀门调节后，各类参数进行动态调整，同时此类参数重新通过信号传感器模块6传递给信号收集处理模块7，信号收集处理模块7再处理，如此动态调整，以实现整个节流阀的智能控制，阀盖组件8与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件8替换为阀门驱动模块5。
31.如图1所示，包含节流阀阀体1、一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4、
阀门驱动模块5、信号传感器模块6、信号收集处理模块7、阀盖组件8、盲法兰组件9等。
32.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，流体从阀体1进口处流入，先经过一级节流模块2进行一级节流，然后经过二级节流模块3进行二级节流，然后经过三级节流模块4进行三级节流，最后从出口处流出。
33.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，的一级和三级节流模块1、4采用固定油嘴进行节流，固定油嘴尺寸根据实际情况选取，的二级节流模块3采用可调式节流元件进行节流，可调式节流元件主要由阀座、阀杆和操作机构组成，通过阀杆与阀座的相对运动，来改变阀座节流孔的外露过流面积，从而达到不同的节流效果。
34.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，可调式节流元件，可选取笼套式节流元件、针式节流元件、孔板式节流元件、柱塞式节流元件。
35.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，固定油嘴和可调式节流元件均采用硬质合金材料。
36.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，阀门驱动模块5需要根据客户要求，来进行选择，可选用的阀门驱动模块有气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块。
37.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，信号传感器模块6和信号收集处理模块7主要用于实现整个节流阀的智能控制，信号传感器模块6从一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4的上、下游，收集各类参数压力、流量、温度等，并且将其转换为电信号，传递给信号收集处理模块7，信号收集处理模块7将收集到的信息进行处理，输出控制信号，控制阀门进行调节，阀门调节后，各类参数压力、流量、温度等进行动态调整，同时此类参数重新通过信号传感器模块6传递给信号收集处理模块7，信号收集处理模块7再处理，如此动态调整，以实现整个节流阀的智能控制。
38.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，节流阀阀体1上，一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4的上、下游均有信号采集孔，方便信号传感器模块6进行信号采集。
39.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，的阀盖组件8与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件8替换为阀门驱动模块5。
40.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4所采用的节流方式非固定，可以根据实际工况，将一级、三级节流模块的固定油嘴更换为可调式节流元件。
41.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，节流阀阀体1采用组合式阀体设计，其中一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4的安装尺寸完全相同，阀盖组件8和阀门驱动模块5安装尺寸完全相同，方便后期的维护保养。
42.如图1所示，本实施例提供了一种多级串联整体式节流阀，节流阀阀体1一级节流模块2、二级节流模块3、三级节流模块4之间均设有冲砂口。
43.需要说明的是，本发明为一种多级串联整体式节流阀，节流阀工作时，流体从阀体1进口处流入，先经过一级节流模块2进行一级节流，然后经过二级节流模块3进行二级节流，然后经过三级节流模块4进行三级节流，最后从出口处流出，通常一级和三级节流模块
1、4采用固定油嘴进行节流，根据实际使用情况可采用不同规格的油嘴，二级节流模块3采用可调式节流元件进行节流，可调式节流元件主要由阀座、阀杆和操作机构组成，通过阀杆与阀座的相对运动，来改变阀座节流孔的外露过流面积，从而达到不同的节流效果，一级节流可以将油气井内具有高压力，高含砂量，高流速的流体进行初次节流，并且稳流，二级节流通过可调式的节流元件，对稳流后的流体进行精准调节，三级节流对二级精准调节后的流体再进行稳流，以改善流体到达下游端的实际工况。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种多级串联整体式节流阀，包含节流阀阀体(1)、一级节流模块(2)、二级节流模块(3)、三级节流模块(4)、阀门驱动模块(5)、信号传感器模块(6)、信号收集处理模块(7)、阀盖组件(8)、盲法兰组件(9)。其特征在于：所述阀门驱动模块(5)的底部安装在节流阀阀体(1)顶部的右侧，所述一级节流模块(2)安装在节流阀阀体(1)内腔的顶部，所述二级节流模块(3)安装在一级节流模块(2)的右侧，所述三级节流模块(4)固定连接在二级节流模块(3)的底部，所述信号传感器模块(6)安装在节流阀阀体(1)的右侧，所述信号收集处理模块(7)固定连接在节流阀阀体(1)顶部的右侧；所述一级节流模块(2)和三级节流模块(4)采用固定油嘴进行节流，所述二级节流模块(3)采用可调式节流元件进行节流，可调式节流元件主要由阀座、阀杆和操作机构组成，所述阀门驱动模块(5)包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块，所述信号传感器模块(6)和信号收集处理模块(7)电性连接，所述信号传感器模块(6)与一级节流模块(2)、二级节流模块(3)、三级节流模块(4)电性连接，所述阀盖组件(8)安装有固定油嘴。2.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述阀体(1)进口开设有供流体进入的开口。3.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述一级节流模块(2)和三级节流模块(4)采用固定油嘴进行节流，所述固定油嘴尺寸可以进行自由拆装，所述二级节流模块(3)安装有可调式节流元件进行节流，所述可调式节流元件包括阀座、阀杆和操作机构组成。4.根据权利要求3所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述可调式节流元件可选取笼套式节流元件、针式节流元件、孔板式节流元件、柱塞式节流元件。5.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述固定油嘴和可调式节流元件均采用硬质合金材料。6.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述阀门驱动模块(5)包括气动驱动模块、电动驱动模块、液动驱动模块和手动驱动模块。7.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述节流阀阀体(1)、一级节流模块(2)、二级节流模块(3)、三级节流模块(4)的上、下游均固定连接有信号采集孔，所述信号采集孔与传感器模块(6)电性连接。8.根据权利要求1所述的一种多级串联整体式节流阀，其特征在于：所述阀盖组件(8)与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，需要将阀盖组件(8)替换为阀门驱动模块(5)。

技术总结
本发明公开了一种多级串联整体式节流阀，包含阀体、一级节流模块、二级节流模块、三级节流模块、阀门驱动模块、信号传感器模块、信号收集处理模块、阀盖组件、盲法兰组件等。本发明所述的一种多级串联整体式节流阀，流体从阀体进口处流入，先经过一级节流模块进行一级节流，然后经过二级节流模块进行二级节流，然后经过三级节流模块进行三级节流，最后从出口处流出，阀盖组件与固定油嘴配合使用，当需要将固定油嘴改为可调节流元件时，阀盖组件需要替换为阀门驱动模块，本发明特别适用于高冲蚀、高压差和高含砂工况，相比于常规节流阀，其节流调节范围更广，适用性更强，操作更方便。操作更方便。操作更方便。


技术研发人员：陆家明 闵瑞松 周明 吴建勇 贾岩
受保护的技术使用者：江苏孚杰高端装备制造（集团）股份有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/11