[发明专利]一种高压注水阀阀芯

说明书

本发明属于油田用阀芯领域，具体涉及一种高压注水阀阀芯，适用于油田高压注水系统。本发明阀芯外壳、阀芯芯轴，阀芯外壳下端的内壁与阀芯芯轴下端的外壁之间采用圆锥面配合，阀门通道位于圆锥面所在区域；在圆锥面的上方，阀芯外壳的内壁与阀芯芯轴的外壁形成的空腔，在空腔内设置有推力轴承、碟形弹簧、阀芯活塞，所述推力轴承、碟形弹簧均位于阀芯活塞下方，且与碟形弹簧相连。本发明通过改变阀芯外壳与阀芯芯轴之间的相对位置对磨损进行补偿，大幅提高阀芯的使用寿命，降低阀芯的使用和维护成本。

技术领域

本发明属于石油开采设备及元件领域，具体涉及一种高压注水阀阀芯，适用于油田高压注水系统。

背景技术

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油开采不出来。为了弥补原油开采后所造成的地下亏空或防止地层塌陷，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。目前常采用的做法是，利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注人油层，以保持油层压力，在地下油井高压注水过程中，需要使用高压注水阀。

现有技术中阀芯与阀体安装后的装配图如图1所示，阀芯101装在柱形阀体102之内，上方有环形螺母103压紧。目前的高压注水阀阀芯结构如图2所示，阀芯101包括阀芯外壳1以及与阀芯外壳1之间采用圆柱面配合的阀芯芯轴2，配合不能有任何过盈或者任何间隙，如果有过盈，芯轴无法转动。在高压作用下，如果有间隙，阀芯就会出现泄漏。但是，阀门通道的开闭，必须通过阀芯外壳1和阀芯芯轴2之间的相对转动实现，有转动就会存在磨损，磨出产生间隙后阀芯就会失效。因此，目前的注水阀的阀芯的使用寿命普遍很短，一般在半年以内。

发明内容

针对现有技术中阀芯外壳与阀芯芯轴之间配合以及阀芯内压力排放的问题，本发明提供一种高压注水阀阀芯，通过改变阀芯外壳与阀芯芯轴之间的配合方式对磨损进行补偿，大幅提高阀芯的使用寿命，降低阀芯的使用和维护成本。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种高压注水阀阀芯，包括阀芯外壳1、阀芯芯轴2，其特殊之处在于，阀芯外壳1下端的内壁与阀芯芯轴2下端的外壁之间采用圆锥面配合，阀门通道3位于圆锥面所在区域；在圆锥面的上方，阀芯外壳1的内壁与阀芯芯轴2的外壁形成的空腔，在空腔内设置有推力轴承5、碟形弹簧6、阀芯活塞7，

所述推力轴承5、碟形弹簧6均位于阀芯活塞7下方，且与碟形弹簧6相连。

进一步地，在阀芯芯轴2内部的底端至顶端设置有导流通道一15，在阀芯芯轴2位于阀芯活塞7以上的部位上开设有导流通道二25，所述导流通道一15的顶端与导流通道二25相通，所述导流通道一15沿阀芯芯轴2的轴向方向设置，所述导流通道二25沿阀芯芯轴2的横向方向设置。

进一步地，沿阀芯外壳1的高度方向设置有贯穿阀芯外壳1的泄压通道26，所述泄压通道26 底部与位于阀芯芯轴2底部进水口处的压力腔21相通，顶部与外界大气相通。

进一步地，所述阀芯活塞7的顶部设置有阀芯端盖10，且阀芯活塞7与阀芯端盖10之间形成平衡腔12，位于阀芯芯轴2底部进水口处的压力腔21与平衡腔12之间通过导流通道一15、导流通道二25贯通。

进一步地，阀芯活塞7与阀芯芯轴2之间采用过盈配合，阀芯活塞7与阀芯芯轴2之间装有O形圈13，阀芯活塞7与阀芯外壳1之间装有密封圈一14，在阀芯活塞7的顶端安装有为防止阀芯活塞7沿着轴向松动的轴用挡圈8。

进一步地，阀芯芯轴2顶部贯穿阀芯压盖10，阀芯外壳1和阀芯芯轴2之间通过位于阀芯外壳1顶端的阀芯压盖10密封。