管式节流阀
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目录1用途及工作原理 (3)2 结构特点 (3)3 技术参数和主要规格 (4)4 安装 (4)5 使用方法 (5)6 维修和保养 (5)7 节流、压井管汇随机备件表 (6)8 附图 (7)附图一 JG35-65节流管汇 (8)附图二 JLK65-35手动节流阀 (10)附图三 PFF65-35平板闸阀 (11)附图四 JLG65-35固定式节流阀 (12)1 用途及工作原理JG35-65节流管汇是钻井过程中,成功地控制井涌,实施油气井压力控制技术的必备设备。
采用此设备,实施平衡压力钻井新工艺,可防止油层污染,提高钻井速度,可有效地控制井喷事故。
该设备一端与防喷器四通侧法兰连接,在防喷器关闭的条件下,通过节流阀的启闭,控制一定的套管压力,从而保证在最小压差下进行平衡钻井,除此之外,节流管汇还可用于洗井作业。
2 结构特点本设备由JLK65-35节流阀、JLG65-35固定式节流阀、PFF65-35带平衡杆明杆平板闸阀、压力传感器、阀位变送器、抗震压力表、五通等零部件组成(产品结构详见附图一),该管汇采用双翼控制结构,压力试验采用API 16C标准规范要求,安全可靠性高,管汇外连接形式为法兰连接,装拆方便快捷。
管汇的结构简单、阀门操作灵便、开关力矩小,能满足油田现场的使用要求。
2.1 JLK65-35手动可调式节流阀(结构详见附图二)手动节流阀是本设备关键部件。
JLK65-35手动节流阀需在阀位现场操作。
节流阀具有如下特点:阀芯、阀座均采用耐磨和抗冲蚀性能好的硬质合金材料制成,并且能够颠倒使用,因而能大大增加节流阀的使用寿命。
阀门具有较大的阀体腔和柱塞式阀芯结构,较通常的针形节流阀,具有较大的流量,可缓解节流时的振动、减少噪音,此阀只用于节流,不作密封使用。
2.2 PFF65-35明杆平板闸阀(结构详见附图三)该阀是节流管汇开通和截断介质流通的主要开关部件,阀门由阀体、闸板、阀座、阀盖、阀杆、平衡杆等零部件组成。
四、高压节流阀件的研究节流阀是接在节流管线上,用控制节流阀通道大小来对液流造成阻力而生成回压,使井内流体在受控下流出的零部件。
在众多的阀门中,节流阀就是其中一种。
在压井施工中,节流阀是为了提高环空流动阻力而在循环通路的末端人为设置的一个流动障碍,流体流经节流阀时,产生一个适当的流动阻力,这个阻力通过流体传递到井底,以弥补不足的井底压力。
而当节流阀应用在节流管汇,其作用是控制流量,用于保持整个油气生产系统的压力。
可以说节流阀是节流系统的核心部件。
所以要解决节流系统在高压井中的井控问题,首先需要进行高压节流阀的研究。
为了实现对流体的控制,阀门一般应具备以下性能:即密封性能、强度性能、调节性能、动作性能和流通性能。
对于大多数阀门来说,密封问题是首要问题。
但对于安装在节流管汇、井口采油树或压井管汇上的节流阀等调节类阀,除了对密封和强度的基本要求外,其调节性能的优劣具有重要意义。
在塔里木油田现场,普遍使用的节流阀是针形阀,亦即锥形阀。
通过在现场的调研及实践,在锥阀的使用过程中,常出现许多对油气田生产不利的现象,如噪声大,阀杆振动,严重的甚至会造成阀杆断裂,阀座刺穿。
针对这种情况,进行高压节流阀的研究十分必要。
4.1 节流阀的流体力学及动力学理论分析4.1.1 管内流动粘性是流体的固有属性。
在油田现场的管道中的真实流动都是具有粘性的流动。
但是由于常见的液体和气体的粘性系数µ的数值很小,因而在速度梯度不是很大的流场中,粘性力相对于其它力而言为小量,故可不考虑粘性力的作用,从而可以假定为理想流体;但在采油井口的油气采输,管道输送以及压井施工中,由于在管道存在速度梯度很大的区域,则必须考虑粘性力的作用。
对于复杂的流动问题目前只有某些特殊问题,才可以完全用理论方法来求解,而大量实际问题如节流阀(复杂的三维非等截面弯管)中的流动则主要是依靠数值计算方法和实验的方法来求解。
由于实际实验的方法成本较高,故本文采用计算机数值模拟计算。
节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。
将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。
节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀,在定量泵液压系统中,节流阀和溢流阀配合,可组成三种节流调速系统,即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。
节流阀没有流量负反馈功能,不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定,一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。
节流阀的性能要求对节流阀的性能要求是:·流量调节范围大,流量一压差变化平滑.内泄漏量小,若有外泄漏油口,外泄漏量也要小;·调节力矩小,动作灵敏。
安装与维护事项节流阀的安装与维护应注意以下事项:该阀经常需要操作,因此应安装在易于方便操作的位置上。
安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。
节流口堵塞原因:1、油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在节流缝隙处。
2、由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子,而节流缝隙的金属表面上存在电位差,故极化分子被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,吸附层厚度一般为5~8微米,因而影响了节流缝隙的大小。
以上堆积、吸附物增长到一定厚度时,会被液流冲刷掉,随后又重新附在阀口上。
这样周而复始,就形成了流量的脉动。
3、阀口压差较大时,因阀口温度高,液体受挤压的程度增强,金属表面也更易受摩擦作用而形成电位差,因此压差大时容易产生堵塞现象。
定义:维持阀进口压力近于恒定,系统中多余的流体通过该阀回流的压力控制阀。
作用:一种液压压力控制阀。
在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。
定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。
当系统压力增大时,会使流量需求减小。
此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。
安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。
只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。