[发明专利]助力式针型回压控制方法及其回压阀

说明书

技术领域

本发明是有关于一种助力式针型回压控制方法及其回压阀。

背景技术

回压控制是油气开发实验中经常使用的方法，特别是模拟油藏高温高压条件的驱油实验，控制产出端稳定的压力状态是实验正常进行的必要条件。受实验设计种类的影响，有些驱替实验周期长达1～2个月，实验期间回压控制必须是稳定有效的，短暂的控制失效即可造成模型内压力的大幅波动，容易导致整体实验的停止。

目前，回压控制有两类方法，一种是弹簧式针型阀控制；一种是膜片式流体增压控制。

弹簧式针型阀是利用弹簧作用力线性范围所做的控制调整，压力控制范围相对较窄；适合于流速稳定、控制要求精度不高的实验，在压力波动较大时，弹簧对针型阀控制的灵敏度较低，而且对流体的粘度等有较高要求。

膜片式流体增压控制方法的设备是目前使用最为广泛的，其特点是利用流体对压力的高敏感性，快速调节膜片的前后移动。其优点是控制精度高、反应速度快，适合油气田开发实验的驱替条件。但是应用过程中，也显示出不完善特点，即膜片向后移动的控制有时不能完成，或者膜片已经向后移动，但是注入流体仍不能排出释放压力，特别是在控制高粘度流体的回压时。造成这种现象的原因有两个：膜片向后运动的动力来源有两个，一是注入流体和控制阀体压力间的压力差，该压力差在回压控制状态时很小，如果此时该压差不能使膜片前方封堵流体出口的密封块及时产生渗流通道，则注入流体将对密封块产生加压封堵效应，此时回压控制失效。高粘流体、密封块设计及加工精度稍差即容易产生这种现象。另一个动力来源是，膜片在受压减弱时本身具有弹性力，由于膜片的主要功能是密封性能，其材质的柔韧性强，弹性差，因而容易使入口流体封堵在入口处。膜片材质要求高，也造成膜片的更换率大，实验成本高。

以上两种回压控制方法限制了开发实验的顺利进行，因而研发测试精度高，操作稳定性更好的回压阀是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种助力式针型回压控制方法及其回压阀，其摆脱了常规方法中，密封块和膜片移动时对压差、自身材料、加工精度等过于严格的要求。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种助力式针型回压阀，所述回压阀包括：阀体，其具有U型阀壁，阀壁的右端开口，左端具有接口，阀壁内为空腔；封闭盖，其连接在阀体的右端，封闭盖内设有连通的针通道和出液口，出液口位于针通道的右端，封闭盖的上侧设有进液口，进液口与针通道连通；针型塞，其可左右移动地连接在阀体的空腔内，针型塞具有活塞，活塞的右端依次连接着针杆和锥形的针尖，活塞密封连接在空腔内，活塞的左右两端分别设有弹簧，针杆可移动地位于针通道内，在回压阀处于封闭状态，针尖的前部插入出液口形成封闭。

如上所述的助力式针型回压阀，所述活塞与阀壁之间设有O型圈。

如上所述的助力式针型回压阀，所述针杆与针通道之间设有O型圈。

一种助力式针型回压控制方法，其包括下述步骤：

提供上述的回压阀；

将回压控制器通过回压阀的所述接口连接回压阀，并在回压控制器上设置回压压力设定值；

驱替过程产生的流体通过所述进液口注入回压阀的活塞的右侧；

所述回压控制器根据设定值和注入的流体的压力的差异进行调节，如果注入流体压力高于设定值，所述针型塞向左移动，打开出液口，流体沿出液口流出，如果注入流体压力低于设定值，所述针型塞向右移动，堵塞出液口。

本发明实施例与常规回压控制方法比较，具有以下优点：

1.助力式针型回压控制方法采用流体控制方式，保留了控制精度高的特点；

2.弹簧的辅助作用和针型封堵结构使回压控制的操作稳定性增强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的驱替实验的回压控制系统的流程示意图；

图2是本发明实施例的助力式针型回压阀的结构示意图；

图3是本发明实施例的助力式针型回压阀的阀体的主视剖面示意图；

图4是本发明实施例的助力式针型回压阀的阀体的左视示意图；

图5是本发明实施例的助力式针型回压阀的针型塞的主视示意图；

图6是本发明实施例的助力式针型回压阀的封闭盖的主视剖面示意图；