[发明专利]用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法

说明书

本发明属于完井技术领域，公开了一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法，实现阀门开度大小的变换调节，从而达到遥控配产控制各油层产量的目的，包括上接头、导向钉、轨套、上部外筒、锁套、管线管、心轴、开度套、密封组、下部外筒、下接头、控制管线、密封圈等。机械开度阀随生产管柱一同下入封隔层位位置，地面液压系统通过从地面到机械开度阀之间连接的液控管线对机械开度阀进行打压操作实现四个位置顺序切换，从而实现该层产液进生产管柱进口开度大小调节。本发明机械开度阀的优点是：控制方式为机械液压，井下无电子元件，安全可靠性高；具备位置压力显示反馈；密封可靠；开度可调节等。

技术领域

本发明属于完井技术领域，具体的说，是涉及一种利用地面液控管线对井下开度阀进行液压控制，实现阀门开度大小的变换调节，从而达到遥控配产控制各油层产量的目的。

背景技术

油田完井技术中井下开度阀(或多级滑套)的主要作用是实现流体通道开度调节，有效实现油藏需要的配产控制。通常井下开度阀(或多级滑套)的控制方式为管内打压、电缆管线和液控管线。管内打压的方式反馈井下开度阀开度状态难度很大，出现无效操作的概率高，受到生产管柱压力限制大，作业不方便；利用电缆管线井下传输电能实现电动控制的井下开度阀开度调节，受限于生产井井口防爆、作业安全、电子元件温度压力可靠性等限制；液控管线控制机械井下开度阀被较广泛应用于生产井分层开采流量控制。中国专利CN200920106040.9介绍了一种油套连通器，可以达到实现调节生产层位的目的。但是这种滑套式连通器是用油管带液压开关下入井内进行打开或者关闭，只有“打开”或“关闭”两种工作状态，无法实现对某个油层进行定量配产的要求，不具备通过调节流量控制生产的功能。中国专利CN 201520025275.0公开的井下多级流量控制阀采用一根液控管线控制，达到在不停止生产的情况下控制井下流体流动的目的，但是这种井下多级流量控制阀受井深深度限制，同时弹簧机械部件作为核心功能开关动作部件，也增加了工具的不可靠性。中国专利CN201020685155.0介绍了一种具有J型槽结构的多级流量控制阀，同样采用两个液控管线控制，利用地面液压使控制阀内的活塞上下运动，并利用J型槽结构对活塞运动进行定位，以确保达到控制井下流动的目的，但是不具备地面显示井下机械开度阀的开度位置状态结构设计，同时不具备应急利用专用机械工具实现开度阀调节的结构设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于如何更加可靠的控制和反馈井下流体通道开度调节状态，提供一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法，可以在不需要人为干预的情况下进行多油层产液的有效控制，特别是针对深水井进行生产动态实时调整，操作方便，节约生产成本。

一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，包括上接头(1)、导向钉(2)、轨套(3)、上部外筒(4)、锁套(5)、管线管(6)、心轴(7)、开度套(8)、密封组(9)、下部外筒(10)、下接头(11)、控制管线；控制管线包括一号液控管线(1201)和二号液控管线(1202)；

所述上接头(1)、所述上部外筒(4)、所述管线管(6)、所述下部外筒(10)及所述下接头(11)从上到下依次采用螺纹连接，与所述开度套(8)、所述密封组(9)一同构成外工作筒；所述上接头(1)与所述上部外筒(4)之间、所述上部外筒(4)与所述管线管(6)之间、所述管线管(6)与所述下部外筒(10)之间、所述下部外筒(10)与所述下接头(11)之间均通过密封圈形成密封；所述下部外筒(10)与所述心轴(7)之间构成第一环空，所述开度套(8)、所述密封组(9)安装在该环空内；所述开度套(8)位于所述管线管(6)下方，所述管线管(6)的下部端面与所述开度套(8)的上部端面之间通过密封圈形成密封；所述密封组(9)位于所述开度套(8)下方，所述密封组(9)下部端面由所述下部外筒(10)的内部限位台肩(1001)的上表面限位；