专利名称：一种液压控制多次开关阀及其定位工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田钻井工具，特别是一种液压控制多次开关阀及其定位工具。
背景技术：
目前，在油田生产的井下作业中，一般是通过投钢球蹩压打开或关闭流体控制阀以及通过钢丝作业打开或关闭流体控制阀。这些阀只能打开一次或关闭一次，不能实现多次开关，因此无法满足油水井多层段分层处理或油井分层找隔水的技术要求，也不能应用于水平井。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种液压控制多次开关阀及其定位工具，其结构简单，能够方便地实现油田井下特别是水平井的多次开关阀作业，大大提高油田生产效率。本实用新型的目的是这样实现的，一种液压控制多次开关阀，该开关阀包括两根同轴连接在一起的上中心管与下中心管，在上中心管的下端以及其中部外周缘上分别设置着嵌装有密封圈的上下环形凸缘，在靠近所述下环形凸缘的下中心管上部外周缘上设置着活塞上进液孔，下中心管的中部外周缘上设置着嵌装有密封圈的外环形挡肩，在该外环形挡肩与所述的上环形凸缘之间的上下中心管外呈滑动配合套装着活塞滑套，活塞滑套下端外周缘上液密封连接着一根密封配合套装在所述外环形挡肩外部的滑套延长管，活塞滑套的下端内周缘上设置着具有密封圈的内环形挡肩，位于内、外环形挡肩之间的下中心管外周缘上设置着活塞下进液孔，内外环形挡肩之间的下中心管外周壁与活塞滑套下端内周壁之间构成与所述活塞下进液孔相连通的进液室，内环形挡肩与下环形凸缘之间构成与所述活塞上进液孔相连通的出液室，位于上下环形凸缘之间的上中心管以及活塞滑套外周壁上分别设置着相互沟通的循环孔以及滑套循环孔。一种用以对所述液压控制多次开关阀进行定位的定位工具，包括定位接头以及定位器，所说的定位接头为在下中心管的下端连接着一短节，短节中部内周壁上具有一环形凹槽，凹槽的上部内壁以及下部内壁均为锥形面，上部内壁的法线与下中心管轴线之间构成的夹角为75°-87°，下部内壁的法线与下中心管的轴线之间构成的夹角为20°-30°，所说的定位器配合套装在所说的短节内，定位器上的嵌瓦上下端面分别与短节内凹槽的上部内壁以及下部内壁相配合接触。本实用新型开关阀安装时先将下中心管固定在台钳上，装好密封圈，然后将带有密封圈的活塞滑套套装在其外环形挡肩上，之后将带有密封圈的上中心管推入滑套内腔并旋转与下中心管的螺纹接好，最后将滑套延长管套装在下中心管凸起的外环形挡肩上并与滑套连接好。开关阀处于打开位置时，所述的循环孔与滑套循环孔对齐，中心管内部空间与滑套外面是连通的。关闭开关阀需要开关工具对准活塞下进液孔，使进液孔处于开关工具上的两个对装的皮碗之间，并在开关工具内升高液体压力，高压液体通过活塞下进液孔进入所说的进液室内，推动活塞滑套及其延长管向上中心管顶端运动，此时循环孔与滑套循环孔错开并分别位于上环形凸缘两侧，则开关阀处于关闭位置。同样，要打开已关闭的开关阀则需要将开关工具对准活塞上进液孔并在开关工具内升高液体压力，活塞滑套及其延长管在液压作用下向下中心管下端运动，则循环孔与滑套循环孔再次对齐，开关阀打开。该开关工具已在专利200820103440. X中有详细描述，此处不再赘述。本实用新型定位工具的定位原理是当接在连续油管下端的定位器及开关工具下到定位接头里时，定位器嵌瓦下被压缩的弹簧弹开，由于定位接头右端是缓角结构，左端是陡角结构，连续油管克服相对较小的阻力就可继续下行(向右)，但此时上提(向左)连续油管就会遇到比较大的阻力，在地面可以探测到，结合每个开关阀的下入深度记录就可以确定开关工具对准哪个开关阀了。本实用新型中所用的定位器的结构与专利200820103439. 7 中的开关工具结构基本相同，此处不再赘述。该型定位工具的特点是每个开关阀所配套定位接头都是一样的，一个定位器就够用了，适用于一口井里有很多开关阀的情况，开关阀越多其优越性越强，开关阀内径不存在逐级缩小的情况。打开或关闭任何一个开关阀只需要更换开关工具与定位器之间的短节即可(关阀所用的短节短一点，开发所用的短节长一点)。连续油管一次入井开启或关闭几个阀而不需要更换工具。本实用新型结构简单，能够方便地实现油田井下特别是水平井的多次开关阀作业，大大提高油田生产效率。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。图1为本实用新型开关阀的主视半剖面结构示意图；图2为本实用新型开关阀的关闭状态结构示意图；图3为本实用新型开关阀与定位接头的连接结构示意图；图4为本实用新型定位器主视半剖面结构示意图。
具体实施方式
一种液压控制多次开关阀，如图1、图2所示，该开关阀包括两根同轴连接在一起的上中心管1与下中心管2，在上中心管1的下端以及其中部外周缘上分别设置着嵌装有密封圈的上、下环形凸缘11、12。在靠近所述下环形凸缘12的下中心管2上部外周缘上设置着活塞上进液孔7，活塞上进液孔7的数量为4个，均布间隔布置在下中心管2的上部外周缘上。下中心管2的中部外周缘上设置着嵌装有密封圈的外环形挡肩41，在该外环形挡肩 41与所述的上环形凸缘11之间的上、下中心管外呈滑动配合套装着活塞滑套3，活塞滑套3 下端外周缘上液密封连接着一根密封配合套装在所述外环形挡肩外部的滑套延长管4。活塞滑套3的下端与滑套延长管4的连接端面之间设置着密封圈20，使得活塞滑套3与滑套延长管4 二者之间构成液密封连接结构。活塞滑套3的下端内周缘上设置着具有密封圈的内环形挡肩，位于内、外环形挡肩之间的下中心管外周缘上设置着活塞下进液孔8，内、外环形挡肩之间的下中心管外周壁与活塞滑套下端内周壁之间构成与所述活塞下进液孔8相连通的进液室18。内环形挡肩与下环形凸缘之间构成与所述活塞上进液孔7相连通的出液室19。位于上、下环形凸缘11、12之间的上中心管1以及活塞滑套3外周壁上分别设置着相互沟通的循环孔5以及滑套循环孔6。关闭开关阀需要开关工具14对准活塞下进液孔8，使进液孔8处于开关工具14上的两个对装的皮碗之间，并在开关工具14内升高液体压力，高压液体通过活塞下进液孔8 进入所说的进液室18内，推动活塞滑套3及其延长管4向上中心管1顶端运动，此时循环孔5与滑套循环孔6错开并分别位于上环形凸缘11两侧，如图2所示，则开关阀处于关闭位置。一种用以对所述液压控制多次开关阀进行定位的定位工具，如图3、图4所示，包括定位接头16以及定位器，本实用新型中所用的定位器的结构与专利200820103439. 7中的开关工具结构基本相同，此处不再赘述。所说的定位接头16为在下中心管2的下端连接着一短节，短节中部内周壁上具有一环形凹槽，凹槽的上部内壁15以及下部内壁17均为锥形面，上部内壁15的法线与下中心管轴线之间构成的夹角为75°-87°，下部内壁17的法线与下中心管的轴线之间构成的夹角为20°-30°。如图4所示，所说的定位器配合套装在所说的短节内，定位器上的嵌瓦沈上端面25以及下端面27分别与短节内凹槽的上部内壁15以及下部内壁17相配合接触。
权利要求1.一种液压控制多次开关阀，其特征是该开关阀包括两根同轴连接在一起的上中心管与下中心管，在上中心管的下端以及其中部外周缘上分别设置着嵌装有密封圈的上下环形凸缘，在靠近所述下环形凸缘的下中心管上部外周缘上设置着活塞上进液孔，下中心管的中部外周缘上设置着嵌装有密封圈的外环形挡肩，在该外环形挡肩与所述的上环形凸缘之间的上下中心管外呈滑动配合套装着活塞滑套，活塞滑套下端外周缘上液密封连接着一根密封配合套装在所述外环形挡肩外部的滑套延长管，活塞滑套的下端内周缘上设置着具有密封圈的内环形挡肩，位于内、外环形挡肩之间的下中心管外周缘上设置着活塞下进液孔，内外环形挡肩之间的下中心管外周壁与活塞滑套下端内周壁之间构成与所述活塞下进液孔相连通的进液室，内环形挡肩与下环形凸缘之间构成与所述活塞上进液孔相连通的出液室，位于上下环形凸缘之间的上中心管以及活塞滑套外周壁上分别设置着相互沟通的循环孔以及滑套循环孔。
2.一种用以对权利要求1所述液压控制多次开关阀进行定位的定位工具，包括定位接头以及定位器，其特征是所说的定位接头为在下中心管的下端连接着一短节，短节中部内周壁上具有一环形凹槽，凹槽的上部内壁以及下部内壁均为锥形面，上部内壁的法线与下中心管轴线之间构成的夹角为75°_87°，下部内壁的法线与下中心管的轴线之间构成的夹角为20°-30°，所说的定位器配合套装在所说的短节内，定位器上的嵌瓦上下端面分别与短节内凹槽的上部内壁以及下部内壁相配合接触。
专利摘要本实用新型公开了一种液压控制多次开关阀，该开关阀包括两根同轴连接在一起的上中心管与下中心管，管外配合套装着活塞滑套，活塞滑套与下中心管之间构成相互密封隔开的进、出液室，活塞滑套与上中心管的中部管壁上分别设置着滑套循环孔以及循环孔；用以对所述液压控制多次开关阀进行定位的定位工具，包括定位接头以及定位器，所说的定位接头为在下中心管的下端连接着一短节，短节中部内周壁上具有一环形凹槽，所说的定位器配合套装在所说的短节内，定位器上的嵌瓦上下端面分别与短节内凹槽的上部内壁以及下部内壁相配合接触。本实用新型可用于油田直井特别是水平井的找隔水管柱及多功能完井管柱。
文档编号E21B23/01GK202023535SQ201120089349
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者刘巾 申请人:克拉玛依特隆油田技术服务有限责任公司