石油天然气钻井行业用节流阀

节流阀是石油、天然气行业井控装置在节流管中的核心部件，其功能是在实施油气井压力控制技术时，通过其开闭维持一定的压力，使井底压力的变化稳定在一定的狭窄范围内。 节流阀的节流元件几乎都采用针阀结构的筒形橡胶，通过气液驱动橡胶筒的外壁，改变其内孔的大小的另一个是，利用两块重叠的金属板，通过其相对的旋转来改变节流孔的大小。 虽然节流阀的结构不同，但原理是通过改变流体通路的大小，钻井液在节流元件中流动的阻力的大小不同，因此井口的回压也不同，贯通孔越小阻力越大，回压越大贯通孔越大阻力越小，回压也越小，因此达到节流的目的。

节流管汇的节流阀主要分为两类:固定式节流器和可变式节流阀。 可变式节流阀根据阀的构造，分为针阀、筒形节流阀、笼式节流阀、节流孔式节流阀等。 其操作方式有手动、气动、电动、液动。

节流阀是石油、天然气行业井控装置在节流管中的核心部件，其功能是在实施油气井压力控制技术时，通过其开闭维持一定的压力，使井底压力的变化稳定在一定的狭窄范围内。 节流阀的节流元件几乎都采用针阀结构的筒形橡胶，通过气液驱动橡胶筒的外壁，改变其内孔的大小的另一个是，利用两块重叠的金属板，通过其相对的旋转来改变节流孔的大小。 节流阀的固定节流阀的流量一定，可根据需要更换不同尺寸的节流阀以获得不同的排出量，但固定节流阀与可变节流阀组合使用，通常使用可变节流阀，在井的涌出量较多时组合固定节流阀。

固定式节流阀不是阀门，是一体的装置，里面有短管和管子。 这个尺寸记载在APISpec6A上。 提供这种节流孔的短节可以更换，通过改变其尺寸可以得到所希望的流量。 流量的变化通过更换具有不同孔径的节流孔来实现。 固定式节流孔适用于采油树等压力固定的情况。

固定式节流孔用于油井(采油树)，有加热式和非加热式两种。 如图11-4所示，加热式节流阀由节流阀体、加热器罩和油喷嘴构成。

(1)针阀节流阀

针状节流阀用于节流管汇、膝盖垂压油气井口装置等。 针阀节流阀分为手动和液动两种。 在此仅介绍手动针阀。

针阀节流阀主要由法兰、阀体、零形密封件、盘根外壳、压盖、阀杆、手柄、阀座、轴承、压盖、阀针、螺母、钥匙等构成。 一对隐式节流孔和阀座可减少鸟速流体造成的损害，是顶盖的大螺母，维护方便，测试端口容易安装压力测量仪。 针阀节流阀广泛应用于井口系统、管汇、测试等目的。

(2)筒形节流阀

筒形节流阀阀体为筒形，在作为整体硬质合金的阀座内圈嵌入硬质合金，在阀盖与介质的接触端加厚硬质合金，使耐磨损性和耐腐蚀性良好。 在阀门的出口通道上嵌入尼龙制的耐磨衬套，保护阀体免受磨损。

筒形节流阀由油压推压(图11-6 )，或由手柄的旋转(图11-7 )调节阀的开闭，因此具有流体流动良好、振动小的特征。 筒形阀用前后的止动盖、带槽圆形螺母等固定在阀轴上，根据阀轴的上下移动调节流量，阀门和阀座内盖由YG8制作，具有耐腐蚀、耐冲洗性。 阀体和阀盖、阀体和气缸之间用0形圈、唇形圈密封。 用螺栓连接，连接部突出，远离内腔，消除

腐蚀介质侵蚀了螺栓和螺纹孔，减少了螺栓负荷。 手动节流阀在手动轮与系统直接连接的驱动阀体上工作，为了减轻操作扭矩，也可以在手动轮与系统之间追加锥齿轮结构的省力机构(图11-8 )。

液动筒形节流阀的阀盖尾部是液压缸和活塞，通过液压油驱动活塞，驱动阀杆，前后驱动阀体，节流阀体和阀座之间流路面积的变化。 操作控制台的人为了知道节流阀的开度，在阀盖的气缸外端安装了阀变送器。

液动筒形节流阀具有以下特点

①耐腐蚀性、耐冲洗性优异

②筒形阀体和阀座内圈为硬质合金，可反向使用，寿命长

③大的阀体室和筒形阀体结构具有比通常的针速大的流量，采用侧进正出的流动，该筒形阀板周围的导向筒减小节流时的振动，减小噪音

④气门位置变送器可通过气动信号将节流阀的实际开关位置送至控制台

⑤操作者可以从控制台远程控制节流阀的开关。 操作手动筒形节流阀时，手柄顺时针旋转，开度变小，将容易关闭的手柄逆时针旋转，则开度变大，节流阀打开

阀门的打开可以从盖子的刻度显示。 旋转手柄接近行程末端时，不要太快，以免损伤轴杆或挡盖。

节流阀只能控制压力和流量，无法切断。 也就是说，阀体和阀座之间不能密封。

(3)笼式节流阀

笼式节流阀利用带孔笼结构改变流体方向，利用流体力学原理使流体沿笼的中心线运动，避免对节流元件的冲击和腐蚀，减少运行噪声。 笼式节流阀可提供可变流量，节流径有较大的调节范围，但要求流量不变时，该节流阀也可在某个位置提供一定流量，可满足用户不同的流量需求。

笼式节流阀体组合的内部和节流阀轴头部采用碳化钨材料，具有耐腐蚀性、耐冲击性，寿命长。 在阀体上设有排压阀，以便在打开阀盖之前作业者能够安全地释放腔室内的压力。 阀盖密封采用特殊的结构形式和密封材质，耐高压，密封可靠，寿命长。 笼式节流阀节流元件采用碳化钨材料，上下多点固定，节流范围广，噪音低，抗高冲击损失，环形空间有助于减少阀体的腐蚀。

笼式节流阀的多孔多向能消除了湍流浪涌现象，大大延长了安全寿命，降低了停产维护率。 笼式调速控制器维护方便，销式调速控制器具有结构本身特点、结构简单、价格便宜的特点，同时调速控制器的针头易损坏、寿命短、针头破损的碎片有进入管道的危险。 这些情况会增加油气井开采后期的作业成本，而且更换调速控制器会导致停井间接油气产量损失。

笼式节流阀分为活塞笼式和套筒笼式。

①活塞笼式如图11-9所示，活塞根据笼位置达到节流目的，主要用于高流速、中压下降的情况。 主要应用于海洋和陆地井口、管汇、分离器、气举、注气。

泥浆循环和地面高压注入采气等管汇设备。

节流孔式节流阀(图11-11 )分为手动节流孔式节流阀和液动节流孔式节流阀。

节流孔式节流阀具有以下特点

①用螺栓连接阀杆和阀体，具有连接安全可靠等优点。

②手动节流孔式节流阀采用省力结构，通过手柄传动改变节流孔径，节流孔式节流阀由4缸联动的液压驱动器驱动，具有开关灵活、操作方便等优点。

③节流孔板式节流阀在执行元件上安装了角度变送器，在先导油箱上可瞬间看到节流孔的面积。

④阀杆密封采用0环及其四氟化环的双重密封，在保证密封性能的情况下，降低了阀开关扭矩。

⑤阀板是以轴线为旋转轴的封闭件，起到调节流体节流面积的作用和封闭流体的作用。

⑥检查手柄是否逆时针旋转，关闭顺时针旋转。

⑦节流式节流阀与其他各种节流阀相比，zui寿命长，zui具有耐冲击和磨损的能力。

⑧孔板式节流阀适用于钻井、压裂、泥浆循环和地面高压注气采气等设备。 该阀zui的特征是，关闭时，出入口之间的压力差将两个节流孔牢固地推压，实现切断密封的功能。 特别是在遇到急剧的压力上升和泄漏引起的压力急剧下降等紧急突发事件的情况下，能够根据预先设定的高低压传感器的压力信号值自动地关闭，因此能够避免重大的危险事故的发生。

节流阀用于调节介质的流量和压力。 截止型节流阀可在广泛范围内调节，也可调节，但口径小，适用于中小口径，蝶形节流阀适用于大口径。 节流阀请勿作为截止阀使用。 如果节流阀长期使用，密封面一定会被侵蚀，无法保证密封性。

国产节流阀多采用截止型，其公称尺寸DiV3〜200，公称压力在PN320以下，工作温度^

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资料来源:上海自动仪表销售网( 40017.net )

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