[发明专利]一种井下环空控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种井下控制阀，特别是涉及一种井下环空控制阀。

背景技术

在常规的油井生产管柱中封隔器是一种常见的井控工具，在油井的生产过程起密封油管与套管环空的作用。随着油井的生产，油管与套管环空中的气液压力会逐渐升高，影响油井的正常生产。为了将封隔器以下油管与套管环空中的气液压力控制在一个合理压力范围内，需要在封隔器顶部连接一个控制阀。常规的控制阀是通过液压推动活塞从而带动阀杆并打开阀门，由于控制阀内的密封元件为非金属元件，在高温环境下密封元件的密封性能会失效，导致控制阀无法使用。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够与封隔器配合使用且能够适用于高温环境的井下环空控制阀。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种井下环空控制阀，该阀为全金属结构，包括阀体和安装在其内的阀杆，所述阀体包括从上至下依次螺纹密封连接的阀体上段、阀体中段和阀体下段，所述阀杆的下端固接有第二阀球，在所述阀体下段的内下部形成有流体通道，所述流体通道的进口形成在所述阀体下段的底端，所述流体通道的出口形成在所述阀体下段的侧壁上，在所述流体通道内形成有与所述第二阀球适配且位于所述第二阀球上方的第二阀座结构，在所述阀体上段的上端通过螺纹密封连接有与其内部连通的阀帽，所述阀帽上密封安装有金属液控管线，所述阀帽内设有所述阀杆的限位结构，所述限位结构包括形成在所述阀体上段顶端的第一阀座结构、限位销、第一阀球和第一压簧，所述限位销的下端与所述阀杆的上端接触，所述限位销的上端与所述第一阀球接触，所述第一阀球与所述第一阀座结构适配，所述第一压簧夹压在所述第一阀球与所述阀帽之间；所述阀杆的上部通过金属波纹管与所述阀体上段形成动密封，所述金属波纹管的上端与所述阀杆连接，所述金属波纹管的下端与所述阀体中段的上端连接，所述阀杆的下部通过螺纹连接有推环，在所述推环的下方设有安装在所述阀体下段上的挡环，在所述推环和所述挡环之间夹压有第二压簧，所述推环设有伸出在所述挡环之下的伸出段，在所述伸出段上固接有滑套，所述滑套的中下部为扩径孔段，所述扩径孔段和所述阀杆之间形成有与所述流体通道连通的环形空间，所述扩径孔段的侧壁外圆上设有密封圈，所述扩径孔段的侧壁上设有与所述流体通道的出口适配的出流口，所述出流口位于所述密封圈的上方；

在开始注入压力时，所述金属波纹管受压后收缩，带动所述阀杆向下移动，当所述第一阀球移动到与所述第一阀座相配合处时，所述第一阀球与所述第一阀座形成密封，当继续注入压力，压力增大时，所述第一阀球与所述第一阀座处的密封隔断压力，使所述金属波纹管不会承受较高压力。

在所述流体通道的出口处设有护罩，所述护罩固接在所述阀体下段上。

本发明具有的优点和积极效果是：采用液压控制方式，控制阀整体全部由金属制成，阀内静密封采用金属密封，采用金属波纹管替代动密封元件，使该控制阀能够用于稠油热采井生产管柱中；在阀体流体出口处内侧设计滑套结构，能够满足对封隔器进行常温高压验封的要求，使该控制阀能够与封隔器配合使用，控制排出油井生产管柱中封隔器以下油管与套管环空中的高压气液体。在阀体气体出口处外侧设计护罩结构，能够避免在排出气液体流速较大时冲蚀油管或套管。本发明既可以适用高温的稠油热采井，也可以适用于常规的冷采井。本发明解决了常规井下控制阀不能用于高温环境的问题，提高了稠油热采工艺的技术水平。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、金属液控管线，2、密封接头组件，3、阀帽，4、第一压簧，5、第一阀球，6、限位销，7、阀杆，8、金属波纹管，9、阀体上段，10、阀体中段，11、推环，12、第二压簧，13、挡环，14、滑套，15、密封圈，16、护罩，17、阀体下段，18、第二阀球，19、出流口，20、流体通道的出口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种井下环空控制阀，该阀为全金属结构，包括阀体和安装在其内的阀杆7，阀体包括从上至下依次螺纹连接的阀体上段9、阀体中段10和阀体下段17，