一种基于流体管道输送的动力油嘴控制装置
技术领域
本发明属于油气设备
技术领域
，具体涉及一种基于流体管道输送的动力油嘴控制装置。背景技术
油气资源是指蕴藏在地壳中的石油与天然气。油气在输送过程中，需要在油气管道的输送油气过程中频繁更换不同口径的油嘴管，以便于达到改变输送速率的目的。
在中国专利授权公告号CN205370526U中公开了一种石油天然气井口装置用动力油嘴，该装置的连接部件采用螺纹连接，连接部件与台阶经过机械力进行压合，提高了油嘴的密封性能，其结构牢固，可防止在使用过程中抖动产生的脱落。但是这种在提高其结构牢固性的同时，也带来了不便于拆卸，当需要更换其他口径的油嘴时，需要采用人工或半机械方式件油嘴与管道连接处的螺钉进行拆卸后，再进行组装。
但是对于需要经受大量排砂冲蚀的试油/气过程时，其更换油嘴频繁较多，长时间的更换会导致有助于与管道的连接处密封性受损，影响整个管道的传输性能，甚至造成不必要的安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于流体管道输送的动力油嘴控制装置，解决了现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于流体管道输送的动力油嘴控制装置，包括管道、油嘴组件、排砂通道，所述管道、油嘴组件构成两组连通通路分别为第一通道和第二通道，并分别设置于所述的排砂通道的左右两侧位置；
所述油嘴组件包括油嘴杆、油嘴、外罩壳本体，所述油嘴杆所在的中心轴线垂直面上开设有两端部贯穿的第一通孔，所述第一通孔为多组设置并沿油嘴杆的中心轴线方向阵列分布，并在所述第一通孔内安装有不同口径的油嘴；
所述外罩壳本体所在的中部贯穿有相互垂直的第二通孔和第三通孔，所述油嘴杆贯穿第二通孔并沿所述第二通孔的轴线方向运动，并使所述油嘴杆上第一通孔的油嘴与第三通孔的中心轴线重合，同时所述第三通孔与所述管道相互连通，使油气从管道的一端部进入后通过第三通孔所在的油嘴，并从另一端部流出实现导通。
进一步的，所述油嘴杆的第一通孔贯穿在油嘴杆所在的两端部口径呈阶梯状依次减小或扩大分布，使所述油嘴所在的外径与所述第一通孔的内径相互套接并适配，同时使通过所述管道的流体流通方向从油嘴所在的第一通孔的大口径方向流向小口径方向。
进一步的，所述油嘴杆与外罩壳本体所在的第二通孔连接端部通过液压缸进行罩封。
进一步的，所述油嘴组件的油嘴杆伸出外罩壳本体的第二通孔向外，同时通过电动驱动器实现油嘴杆沿着外罩壳本体的第二通孔的中心轴向方向做往复运动，以实现更换不同口径的油嘴与第三通孔连通。
进一步的，所述第一通孔所在的油嘴与所述外罩壳本体所在的第三通孔结合处设置有密封件。
进一步的，所述密封件贴合在所述外罩壳本体的第二通孔内壁，同时所述密封件所在的外罩壳本体的第三通孔位置设置有环形骨架。
进一步的，所述环形骨架所在的两端面与所述密封件所在的内外壁平齐，并使所述环形骨架所在的中心轴线与所述第三通孔的中心轴线同心设置，流体从所述油嘴的端部流出经过环形骨架所在的孔洞流通至第三通孔所连接的管道上。
进一步的，所述油嘴杆所在的端部设置有锁死防转扣，实现所述油嘴组件的油嘴的中心轴线方向与所述外罩壳本体的第三通孔的中心轴向方向保持一致。
本发明的有益效果：
1、本装置能够在线控制一键切换不同口径规格的油嘴，并且能够在不拆卸设备的情况下更换新油嘴。解决普通油嘴管汇需频繁拆卸、更换油嘴的操作困难与风险。
2、本装置解决普通油嘴管汇需频繁拆卸、更换油嘴操作困难与风险，减少现场操作人员的劳动强度，降低固定油嘴冲蚀失效的频率，并节约节流放喷时间和油嘴更换成本。
3、本装置通过一根集成有多种规格油嘴的油嘴杆，通过智能化驱动和控制技术，将所需要的预装油嘴精准的移动到流体通道中，实现在线快捷切换油嘴的目的。
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，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是本发明实施例的整体控制装置结构示意图；
图2是本发明实施例的油嘴组件整体结构示意图；
图3是本发明实施例的油嘴组件剖面结构示意图；
图4是本发明实施例的油嘴杆部分截面结构示意图；
图5是本发明实施例的密封件截面结构示意图；
图6是本发明实施例的环形骨架结构示意图；
图7是本发明实施例的油嘴组件控制结构示意图；
图8是本发明实施例的流体在其中一个方向流动示意图；
图9是本发明实施例的流体在另一个方向流动示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例公开一种基于流体管道输送的动力油嘴控制装置，包括管道1、油嘴组件2、排砂通道3，管道1、油嘴组件2构成两组连通通路分别为第一通道101和第二通道102，并分别设置于的排砂通道3的左右两侧位置；
如图2、图3所示，油嘴组件2包括油嘴杆21、油嘴22、外罩壳本体23，油嘴杆21所在的中心轴线垂直面上开设有两端部贯穿的第一通孔211，第一通孔211为多组设置并沿油嘴杆21的中心轴线方向阵列分布，并在第一通孔211内安装有不同口径的油嘴22；如图4所示，油嘴杆21的第一通孔211贯穿在油嘴杆21所在的两端部口径呈阶梯状依次减小分布，使油嘴21所在的外径与第一通孔211的内径相互套接并适配，同时使管道1的油气流通方向从第一通孔211的大口径方向流向小口径方向保持一致。
外罩壳本体23所在的中部贯穿有相互垂直的第二通孔231和第三通孔232，油嘴杆21贯穿第二通孔231并沿第二通孔231的轴线方向运动，并使油嘴杆21上第一通孔211的油嘴22与第三通孔232的中心轴线重合，同时第三通孔232与管道1相互连通，使油气从管道1的一端部进入后通过第三通孔232所在的油嘴22，并从另一端部流出。
油嘴杆21与外罩壳本体23所在的第二通孔231连接端部通过液压缸24进行罩封。
油嘴组件2的油嘴杆21伸出外罩壳本体23的第二通孔231向外，同时通过电动驱动器4实现油嘴杆21沿着外罩壳本体23的第二通孔231的中心轴向方向做往复运动，已实现更换不同口径的油嘴21与第三通孔232连通。
如图5所示，第一通孔211所在的油嘴21与外罩壳本体23所在的第三通孔232结合处设置有密封件201。
如图6所示，密封件201贴合在外罩壳本体23的第二通孔231内壁，同时密封件201所在的外罩壳本体23的第三通孔232位置设置有环形骨架2011。环形骨架2011所在的两端面与密封件201所在的内外壁平齐，并使所述环形骨架2011所在的中心轴线与所述第三通孔232的中心轴线同心设置，流体从所述油嘴22的端部流出经过环形骨架2011所在的孔洞流通至第三通孔232所连接的管道1上。通过控制油嘴组件2上液压缸24自动压缩，以便油嘴21与外罩壳本体23所在的第三通孔232结合处的密封件201收缩，即达到该连接处左右导通，并实现与外部隔绝密封的效果。
如图7所示，油嘴杆21所在的端部设置有锁死防转扣202，实现油嘴组件2的油嘴21的中心轴线方向与外罩壳本体23的第三通孔232的中心轴向方向保持一致，避免油嘴杆21在上下往复运动过程中产生活动偏差，造成油嘴21与第三通孔232无法形成有效的连通通道。
使用时，如图8所示，首先将L2(液压闸阀)、L3(泄放阀)、L4(液压闸阀)、R2(液压闸阀)、R3(泄放阀)、R4(液压闸阀)、M1(手动闸阀)、M2(手动闸阀)处于关闭状态；同时L1(手动旋塞阀)、L5(手动旋塞阀)、R1(手动旋塞阀)、R5(手动旋塞阀)处于开启状态。此时油嘴组件2上的液压缸24处于泄压状态，处于排砂通道3的进口和出口四通连接在上游、下游的管道法兰上。
通过远程控制台实现油嘴组件2上的油嘴杆21沿着外罩壳本体23的第二通孔231的中心轴线方向运动，并选择油嘴杆21上指定规格的油嘴22，将油嘴杆21上该口径规格的油嘴22与第三通孔232实现切换连通，并实现左右管道1的导通。随后再控制油嘴组件2上液压缸24自动压缩，以便油嘴21与外罩壳本体23所在的第三通孔232结合处的密封件201收缩，即达到该连接处左右导通，并实现与外部隔绝密封的效果。
随后打开L2(液压闸阀)、L4(液压闸阀)，管道1内的流体油气经过L1(手动旋塞阀)、L2(液压闸阀)进入到油嘴组件2进行节流降压操作。最后油气通过管道1经过L4(液压闸阀)、L5(手动旋塞阀)流往出口位置。
如图9所示，同理右侧方向采用相同的工作流程和原理进行降压节流操作。
对于排砂通道3的通道常处于关闭状态，仅在压裂加砂后放喷阶段排砂量很大时使用，以减少管道1内含砂流体对设置在排砂通道3两侧方向设置油嘴组件2的核心件损耗。
当开启排砂通道3的通道时，手动打开M1(手动闸阀)、M2(手动闸阀)，并关闭L2(液压闸阀)、L4(液压闸阀)、R2(液压闸阀)、R4(液压闸阀)，从入口进入的流体介质将经过固定式节流阀节流降压后从出口排出。
通过远程控制台或者现场的电液控制柜，关闭L2(液压闸阀)、L4(液压闸阀)，随后开启L3(泄放阀)使油嘴组件2内腔泄压，两端部的液压缸24随后自动打开，释放油嘴组件2的密封件201的密封压力，使油嘴杆21能自由运动。然后智能电动驱动器带动油嘴杆21移动并切换到所需的油嘴22位置。
随后关闭L3(泄放阀)，液压缸24再次压缩油嘴组件2的密封件201，实现油嘴22与外部隔绝密封，以达到密封效果。
最后L2(液压闸阀)、L4(液压闸阀)再次开启，完成对油嘴22的切换。
当需使用当需使用预装尺寸以外的油嘴22时，或预装油嘴22发生损坏时，可在线更换新油嘴22。每套设备都将按客户需求配备一套足够数量的备用油嘴22。具体更换时，首先通过远程控制台或现场电液控制柜，将油嘴杆21推至一侧，然后打开保护罩，使用油嘴拆装工具将预装的油嘴22分别拆下，然后将新油嘴安装至油嘴杆21的第一通孔211预装位置上。
本装置能够在线一键切换不同规格的油嘴，并且能够在不拆卸设备的情况下更换新油嘴。解决普通油嘴管汇需频繁拆卸、更换油嘴的操作困难与风险。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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。
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