井下多级流量控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种用于油气井和注水井开发中的井下流动控制工具，尤其涉及一种井下多级流量控制阀。
【背景技术】
[0002]智能完井技术是一项集动态监测、实时控制与生产优化为一体的系统技术，在优化生产效率和油气采收率方面具有巨大潜能，其优越性被业内人士逐渐认识并引起广泛关注。井下流量控制阀是智能完井系统的核心部件、关键装置和最终执行装备，其主要作用在于改变油管与环空之间的流体通过面积，从而控制井下流体的流动状态。
[0003]目前，油田作业中使用的滑套用途主要是找水、堵水，通过电缆或油管打压的方式进行打开或者关闭，也有少数滑套用于控制井下流动。中国专利CN200920106040.9介绍了一种油套连通器，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。上述的井下开关阀只有两种状态打开”或“关闭”，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CN200920247083.9介绍了一种层间多级控制阀，采用两根液控管线控制，利用地面液压使得控制阀内的活塞上下运动，达到控制井下各油层段流动状态的调节。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。上述两种多级流量控制阀均需要采用两个液控管线控制，增加了实施的成本。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种井下多级流量控制阀，以克服现有技术的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种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。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的，一种井下多级流量控制阀，包括能相对上下滑动的外工作筒和内工作筒，内工作筒同轴套设在外工作筒的内部；所述外工作筒包括从上到下依次通过锥螺纹连接的上接头、上缸套、下缸套及下接头，所述上缸套和下缸套的内外径相同；所述内工作筒包括从上到下依次连接的弹簧座、活塞及滑套；其中弹簧座与活塞之间采用锥螺纹连接，活塞与滑套之间采用钢球座能相对轴向转动的连接在一起；所述弹簧座和活塞均为套筒形零件，弹簧座的外壁设有第一环形凸台，弹簧座外部套设有一复位弹簧，该复位弹簧的下端抵靠在第一环形凸台上；上接头的内壁设有一台肩，所述复位弹簧的上端抵靠在台肩上；上缸套位于第一环形凸台下面的内壁上设有第二环形凸台；所述活塞的外壁上位于第二环形凸台的下面设有第三环形凸台，第三环形凸台以上的活塞外径与弹簧座的外径相等；下缸套内壁上位于第三环形凸台的下面设有第四环形凸台；所述第二环形凸台能与第三环形凸台以上的活塞外壁形成密封接触，所述第三环形凸台能与上缸套和下缸套的内壁形成密封接触，所述第四环形凸台能与第三环形凸台以下的活塞外壁形成密封接触，从而在第二环形凸台、第三环形凸台、上下缸套和活塞之间形成第一环形密封空间，在第三环形凸台、第四环形凸台、上下缸套和活塞之间形成第二环形密封空间；活塞的侧壁上设有与第一环形密封空间相通的第一透孔；下缸套的侧壁上设有与第二环形密封空间相通的第二透孔，该第二透孔与一液控管线连接；所述滑套的外壁上设有导向滑槽，下缸套的侧壁上对应导向滑槽的位置固定设有一销钉，该销钉滑动设置在所述导向滑槽内；滑套侧壁上位于导向滑槽的下面设有多组上下排列且孔径从上到下依次变小的第三透孔；所述下接头的侧壁上设有能依次与每组第三透孔对应连通的第四透孔；在所述下接头与滑套之间位于第四透孔的上下侧均设有密封圈。
[0007]在本实用新型的一较佳实施方式中，钢球座为套筒形零件，钢球座的上端螺纹连接在活塞下端的外侧，钢球座的下端向内侧突设有第一环形凸起，滑套的上端向外侧突设有第二环形凸起，第一环形凸起的内径小于第二环形凸起的外径，滑套的上端伸入到钢球座内侧且第二环形凸起能挂靠在第一环形凸起上，第二环形凸起与第一环形凸起之间均匀分布设有多个钢球。
[0008]在本实用新型的一较佳实施方式中，第二透孔通过管线调向阀座与液控管线连接，管线调向阀座固定在下缸套外壁与第二透孔对应的位置处。
[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，滑套外壁上的导向滑槽包括环设于滑套外壁且呈上下对应设置的定位槽和止挡槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与滑套轴向平行且呈周向均匀设置的多个长度逐渐循环递增的轨道槽构成；所述各相邻轨道槽之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的底部设有与锯齿齿向相反的斜面。
[0010]在本实用新型的一较佳实施方式中，活塞侧壁上与第一环形密封空间相通的第一透孔为斜孔，该斜孔由活塞侧壁内侧向外侧从下向上倾斜。
[0011]在本实用新型的一较佳实施方式中，第三环形凸台上侧的受压面积不小于第三环形凸台下侧的受压面积。
[0012]在本实用新型的一较佳实施方式中，第三环形凸台上侧的受压面积不大于第三环形凸台下侧的受压面积。
[0013]由上所述，本实用新型采用一根液控管线控制，利用井内液柱压力变换井下油嘴尺寸的大小，实现定量控制油层产液量，达到不动管柱的合采分采和合注分注。
【附图说明】
[0014]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0015]图1:为本实用新型井下多级流量控制阀的结构示意图。
[0016]图2:为本实用新型中滑套的结构示意图。
[0017]图3:为本实用新型中活塞的结构示意图。
[0018]图4:为本实用新型中滑套外壁的导向滑槽展开示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0020]参见图1，本实用新型提供了一种井下多级流量控制阀100，使用时其数量根据油层所需分段数而定，可以根据需要控制每一层的产量。该井下多级流量控制阀100包括上接头1、上缸套2、下缸套3、下接头4、弹簧座5、复位弹簧6、活塞7、钢球座8、钢球9、滑套10、销钉11、管线调向阀座12、密封圈13。上接头I和下接头4可以分别通过螺纹与油管相连；其中，上接头1、上缸套2、下缸套3及下接头4从上到下依次采用锥螺纹连接，一起构成外工作筒，上缸套2和下缸套3的内外径相同。弹簧座5、活塞7及滑套10从上到下依次连接，一起构成内工作筒。内工作筒同轴套设在外工作筒的内部且内外工作筒能相对上下滑动。其中弹簧座5与活塞7之间采用锥螺纹连接，活塞7与滑套10之间采用钢球座8及钢球9可相对轴向转动的连接在一起。钢球座8为套筒形零件，钢球座8的上端螺纹连接在活塞7下端的外侧，钢球座8的下端向内侧突设有第一环形凸起81，滑套10的上端向外侧突设有第二环形凸起101，第一环形凸起81的内径小于第二环形凸起101的外径，滑套10的上端伸入到钢球座8内侧且第二环形凸起101能挂靠在第一环形凸起81上，第二环形凸起101与第一环形凸起81之间均匀分布设有多个钢球9，从而滑套10可以相对于活塞7轴向转动。弹簧座5和活塞7均为套筒形零件，弹簧座5的外壁设有第一环形凸台51，弹簧座5外部套设有一复位弹簧6，该复位弹簧6的下端抵靠在第一环形凸台51上；上接头I的内壁设有一台肩，复位弹簧6的上端抵靠在台肩上。上缸套2位于第一环形凸台51下面的内壁上设有第二环形凸台21 ;活塞7的外壁上位于第二环形凸台21的下面设有第三环形凸台71，第三环形凸台71以上的活塞外径与弹簧座5的外径相等。下缸套3内壁上位于第三环形凸台71的下面设有第四环形凸台31。第二环形凸台21能与第三环形凸台71以上的活塞外壁形成密封接触，第三环形凸台71能与上缸套2和下缸套3的内壁形成密封接触，第四环形凸台31能与第三环形凸台71以下的活塞外壁形成密封接触，从而在第二环形凸台21、第三环形凸台71、上下缸套2、3和活塞7之间形成第一环形密封空间14，在第三环形凸台71、第四环形凸台31、上下缸套2、3和活塞7之间形成第二环形密封空间15 ;即上缸套2、下缸套3与活塞7共同形成一个环形液压缸。活塞7的侧壁上设有与第一环形密封空间14相通的第一透孔72，第一透孔72为斜孔，该斜孔由活塞7侧壁的内侧向外侧从下向上倾斜，使得第一环形密封空间14与油管内部的液体相通。下缸套3的侧壁上设有与第二环形密封空间15相通的第二透孔32，该第二透孔32通过管线调向阀座12与一液控管线16连接，管线调向阀座12固定在