[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

摘要

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。

主权项

1.一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，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(12)；控制管线(12)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；所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间构成环空，所述轨套(3)和所述锁套(5)安装在该环空内；所述轨套(3)上部与所述心轴(7)螺纹连接，所述轨套(3)下端面由所述心轴(7)的外部限位台肩(701)上表面限位；所述锁套(5)上部与所述心轴(7)螺纹连接，且所述心轴(7)的外部限位台肩(701)下表面对所述锁套(5)上端面限位；由此，采用螺纹连接在一起的所述轨套(3)、所述锁套(5)、所述心轴(7)构成内工作筒，内工作筒安装在外工作筒的内部；所述上部外筒(4)中段设置有一个径向的螺纹孔(401)，所述螺纹孔(401)用于将所述导向钉(2)螺纹连接于上部外筒(4)；所述上部外筒(4)下部的内回转面间隔设置有四道沟槽，由下到上分别为第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404)和第四沟槽(405)，分别为锁套(5)上弹性爪结构的卡爪的四个停留位置；所述上部外筒(4)、所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间的密封圈形成上部液压腔；所述管线管(6)在对应于上部液压腔的位置安装有第二管线接头，所述第二管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述二号液控管线(1202)的连接；所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、管线管(6)下部与所述心轴(7)之间的密封圈形成下部液压腔；管线管(6)在对应于下部液压腔的位置安装有第一管线接头，所述第一管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述一号液控管线(1201)连接；所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液时，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，也为机械开度阀开启方向；所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液时，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，也为机械开度阀关闭方向；所述一号液控管线(1201)和所述二号液控管线(1202)的压力变化同时由地面液压系统进行显示；所述下部外筒(10)开设有周向均布的条形孔(1002)，所述条形孔(1002)的上方和下方分别由设置在所述下部外筒(10)与所述开度套(8)之间的密封圈形成密封；所述内部限位台肩(1001)位于所述条形孔(1002)下方，用于对所述心轴(7)下行限位；所述开度套(8)沿轴向设置有三排孔眼，每排分别包括周向均布且对应于所述条形孔(1002)的孔眼；由下到上分别为第一开孔(801)、第二开孔(802)和第三开孔(803)；与所述下部外筒(10)的条形孔(1002)相配合实现三种流道尺寸；所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)的的两端也由所述条形孔(1002)两端密封圈形成密封；所述轨套(3)的外回转面设置有整圈的轨道，该轨道设置有在周向上均等分布的八个死点，按照轨道的轨迹依次为第一死点(301)、第二死点(302)、第三死点(303)、第四死点(304)、第五死点(305)、第六死点(306)、第七死点(307)、第八死点(308)；其中，第二死点(302)、第四死点(304)、第六死点(306)、第八死点(308)位于轨套(3)下部，与轨套(3下)端面的轴线距离相等；其中，第一死点(301)、第三死点(303)、第五死点(305)、第七死点(307)位于轨套(3)上部，与轨套(3)上端面的轴向距离呈递进式增加；第一死点(301)至第二死点(302)至第三死点(303)至第四死点(304)至第五死点(305)至第六死点(306)至第七死点(307)至第八死点(308)，最后回到第一死点(301)的连线构成轨道轨迹；所述导向钉(2)端部嵌装于所述轨套(3)的轨道内，并在所述心轴(7)移动的同时，所述导向钉(2)随所述轨套(3)的转动在其轨道内滑动，其滑动轨迹依次为所述第一死点(301)、所述第二死点(302)、所述第三死点(303)、所述第四死点(304)、所述第五死点(305)、所述第六死点(306)、所述第七死点(307)、所述第八死点(308)，最后回到第一死点(301)；所述锁套(5)下部设置有弹性爪结构，弹性爪结构的卡爪位于所述锁套(5)的外回转面，用于与所述上部外筒(4)的第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404)和第四沟槽(405)相配合；所述心轴(7)带动所述轨套(3)和所述锁套(5)移动时，所述锁套(5)的上弹性爪结构的卡爪依次通过所述上部外筒(4)的四道沟槽。