b以及流出喷射端口 830的高压流体封住，因此降低碎肩进入槽并限制活塞移动的风险。
[0140]当循环操作完成时，在表面处将栗关闭，以及阀活塞870在弹簧力的作用下返回到图30中所示的关闭位置。
[0141]如上文所述，当销移动到细长轴向轨道内并进入位置P4内时，翼片819只接合漏斗818。因此，该示例也允许操作人员以更多的控制操纵过渡阶段的定时，并且由于孔805b由翼片819关闭而可将更多的井眼压力施加到循环端口830。此外，活塞820和槽850可设计成较低的水平，因为它们的功能可集中在控制操作上，而不是提供用于操作所述工具的动力，但是该设备作为一个整体可在更高的压力应用中使用，因为可将高压力方面设计到阀活塞内，所述阀活塞可与所述控制活塞820分开。
[0142]当前的布置也允许将更少的设计重点放在槽上，所述槽通常可具有以重复图案交错的环路和细长轴向轨道两者，但是销在槽中的行为可由其它因素制约，诸如在活塞下面的互嵌式指状部。
[0143]应该注意到当前的示例可以操作除了阀之外的工具(例如在本文的其它示例中所示的切割器、扩孔器等)，且可以操作除了如图所示的片状阀之外的不同种类的阀，且仅仅为了示例的目的而示出当前实施例。
[0144]图34至图42b示出图30至图33所示控制接头的变型示例，类似的部件将被标记以相同的参考标号，但以“9”而非“8”开头，并且与较早示例共享的部件在此将不详细地描述，但读者可参考先前示例以得到本示例相应部件的结构和功能的解释说明。在图34至图42b的当前示例中，活塞920、销940、弹簧907、轴环912、小端口916、端口912p、单向止回阀913以及泄放阀914通常情况下都与前述相同。在该示例中，销940和槽950分别指代主控制销940和主控制槽950，使得它们可与辅助控制销980和辅助控制槽990区分开，这将在下面详细描述。
[0145]主体905被分成阀接头905v，其由公母连接布置固定在活塞接头905p的下方。阀接头905v承载为翼片919形式的封闭构件，所述翼片919以类似于翼片819的方式封闭孔905b。翼片919固定到阀管915的端部，并随同阀管915移动。阀管915安装在阀活塞970的下端部上，所述阀活塞970同轴地安装到流管910的外表面上，并且可相对于流管910滑动，所述流管910通常通过轴环912固定到主体上。可选地，轴环912可包括上部轴环912u和下部轴环9121，所述轴环沿流管间隔开，且通常例如通过焊接、螺纹连接等不可移动地连接到所述主体。轴环912u、9121通常将流管910定中于孔905b内以及将其轴向地固定到主体。下部轴环9121通常用作适于弹簧907的端部止挡部，所述弹簧907在下部轴环9121和活塞920的下端部之间进行压缩。
[0146]通过主体的端口 930通常与活塞920间隔开，且在该实施例中设置于阀接头905v上。通常情况下阀活塞970承载布置成覆盖和暴露流管上的端口 911的密封件935，以及流管910上的端口 911也承载于阀接头905v内。阀活塞970在流管910上轴向滑动以便暴露和覆盖端口 911，并允许以及拒绝通过端口 930的连通。阀活塞970具有不同密封直径的活塞面积，以使得当经受压差时，其沿着孔905b向下朝向翼片919移动。此外，阀活塞970由非常薄的阀致动器套筒917(类似于图30b中的套筒817)在相同的方向上推动，所述阀致动器套筒917位于流管910的上方，且可向下滑动以便推动阀管915的上端部。
[0147]此外，当前的示例包括可选的机构，用于当活塞沿着环形空间向下移动时限制弹簧行程，以使得销基本上起到旋转控制器的作用，且当其接近槽的端部时承载较少的轴向载荷，允许当前的示例在高压情况下使用而不会使得销过载。
[0148]行程限制机构包括分别安装到活塞920和下部轴环9121上的一对互嵌式上部套筒960u和下部套筒9601，其具有相对的互嵌式结构，所述互嵌式结构取决于结构960u、9601的相对旋转位置而允许不同程度的轴向行程。在当前示例中，互嵌式结构由边缘大致平行的指状部961u和9611提供，但是在不同实施例中确切的形状也可以变化。因为下部套筒9601固定到下部轴环上，所述下部轴环固定到主体上，因此下部指状部9611不旋转且不轴向平移。然而，上部套筒960u固定到可沿轴向移动和旋转的活塞920上，因此随同活塞920相对于固定的静止的下部套筒旋转和平移。
[0149]因此，类似于图30b中所示的实施例，上部指状部961u可沿周向与下部指状部9611对准且与其间隔开，或类似于图31b中所示的实施例并如图39中所示沿周向对准并抵靠下部指状部，以使得指状部的端部限制进一步的轴向行程，或沿周向错开并互嵌(类似于图32b中所示的实施例并如图40中所示)，其中获得套筒960的最大轴向行程，或者沿周向错开并轴向间隔开(类似于如图33b中所示的实施例)。因此在两个中间位置，所述活塞的最大轴向行程取决于指状部961在两个套筒上的相对旋转位置。当套筒被压到一起时指状部邻接或互嵌，允许或拒绝用于启用装置的额外轴向行程。
[0150]阀活塞970在孔905b内的移动通过辅助销和槽布置来调节，约束阀活塞970在孔905b内的轴向移动范围，并引导阀活塞围绕其轴线的转动。阀活塞970为具有轴向孔的套筒形式，且在该实施例中，辅助控制槽990形成于阀活塞970的外表面上。销和槽布置在图41中示出。在该实施例中，辅助控制销980通过侧向通过主体905v侧壁的螺纹孔插入，并短距离延伸到该孔内，当阀活塞970上下移动时，该短距离足以接合辅助控制槽990并且将辅助控制销980保持在辅助控制槽990内。辅助控制槽990通常设置在阀活塞970的外表面上。在替代性示例中，所述辅助控制槽990可设置在可单独连接到所述阀活塞970的单独套筒上，或者可替代地，阀活塞970可设有辅助控制销，该辅助控制销侧向向外延伸到设置于孔的内表面上或设置于与孔连接的单独套筒上的面向内的槽内。
[0151]在阀活塞970上的辅助控制槽990具有如图41中所示的至少一个环路或闭合路径，允许辅助控制销980在辅助控制销和控制槽的多个不同配置之间移动。当从阀活塞970的横向方向观察时，该环路是闭合路径，而当从阀活塞970的纵向方向观察时不是闭合路径或围绕阀活塞970的圆周形成的闭合路径。
[0152]下面更详细地描述本示例的操作。主控制销940和主控制槽950的操作类似于图30至图33的示例。如参照图8和图41最佳地看到的那样，主控制销940在主控制槽950的点Pl处开始以及辅助控制销980在辅助控制槽990的点Ql处开始，分别对应于图34中所示的主控制槽950和辅助控制槽990的位置。
[0153]如前所述，当施加到孔的压力沿着环形空间向下驱动活塞920时，活塞920相对于固定的主控制销940开始向下移动，以及主控制销40沿着轴向部分的盲端轴向向上行进，通过环路的第一轨道的偏离部段Id和IcT到达图8中所示的位置P2，如前所述，对应于图35中所示的主控制槽950的位置。在该阶段，指状部96 Iu、9611如图39中所示彼此对准并邻接，这通常在主控制销940已达到短槽端部之前限制活塞920的轴向行程范围。这减小了作用于主控制销940上的力。可选地，活塞可形成有具有相同尺寸的所有上部槽，以及可只通过套筒960限定主控制槽内的行程限制。当如图39中所示指状部对准时，上部指状部961u总是从阀致动器套筒917间隔开，所以该阀活塞970从不致动以及辅助控制销980保持在辅助控制槽990的点Ql处。此外，在该配置中，流管端口911由密封件935覆盖，不允许流管端口911和主体端口 930之间的流体连通，以及不会发生通过工具侧壁的流体循环。
[0154]当在孔905b内的流体压力减小时，例如通过降低栗在表面上的作用使该流体压力减小时，弹簧907的力最终能够克服流体压力，并迫使活塞920向上沿着环形空间返回，以使得主控制销940开始沿着主控制槽950向下移动。类似于图30至图33的示例，从位置P2开始，主控制销40沿着盲端轴向槽向下行进，但不进入第一轨道的偏离部段IcT，而是在最终返回到点Pl之前进入包括偏离部段2d和2d’的环路的第二 (或返回)轨道。接头I可以这种方式在环路的两个轨道内在Pl和P2之间根据需要重复地循环多次，而不使得辅助控制销980移动，其保持处于辅助控制槽990的点Ql处，且不启用受控于接头I的井下工具。
[0155]当接头准备打开循环端口930和/或启用受控于接头的工具时，主控制销940循环通过第一轨道从位置Pl到达P2，并且在环路的返回或第二轨道上，所述销从环路切换到细长轴向轨道。这通过在过渡区域P3中的某个点处使得套筒/活塞的移动方向反向来实现。套管/活塞移动方向的反向通常通过切换或调节在表面处的栗来实现，例如，增加栗的活动水平来增加流体压力并导致活塞920在环形空间内改变轴向方向。因为槽的几何形状，当主控制销940沿着过渡部分P3向上移动时，其行进到细长轴向轨道内，并且不返回到环路的偏离部分2d内。因此，主控制销940通过细长轴向轨道的偏离部段行进到达在细长轴向轨道端部处的位置P4，其对应于如图36中所示的主控制销和主控制槽配置的位置。
[0156]作为活塞920旋转的结果，在上部套筒960u上的指状部961u不再与在下部套筒9601上的指状部9611对准，因此如图40中所示两组指状部961可以互嵌，允许上部销961u接合薄的阀致动器套筒917，并将其向下推动到类似于图32b中所示配置的位置。这使得整个阀活塞970和阀管915朝向翼片919向下滑动，其压缩弹簧927迫使阀活塞970沿着孔向上朝向活塞920移动。同时，由于阀活塞970的移动，在阀活塞970上的辅助控制槽990被迫相对于固定到接头的内表面上的辅助控制销980移动。
[0157]在阀活塞970朝向翼片919移动之前，在阀活塞970上的密封件935(最佳参见图42b)覆盖流管端口 911，如图34和图35的配置所示。当阀活塞970朝向翼片919移动时，密封件开始暴露端口 911，形成在阀接头905v的内表面和流管910的外表面之间的空腔ww(最佳参见图36)。该空腔ww沿着接头长度的长度随着阀活塞970进一步朝向翼片919移动而增加。当端口 911被暴露时，允许端口 911和空腔ww之间的流体连通，使得流体从流管910流入到空腔ww内。在空腔ww中的流体压力将阀活塞970进一步朝向翼片919推动。当阀活塞970移动到其如图36所示的位置时，所述空腔ww与主体端口 930和流管端口 911两者连通，允许流管910的内孔通过流管端口 911、空腔ww并通过主体端口 930与如图36中所示工具外侧之间流体连通。当图41中的辅助控制槽990相对于固定的辅助控制销980开始向下移动时，辅助控制销980沿着轴向部分的图41中的端部Ql轴向向上行进，通过环路的偏离部分Ie和2e到达位置Q2。在该示例中，辅助控制销和辅助控制槽激活在点Q2处的流体循环。
[0158]在该示例中，漏斗918经由弹簧922耦联到阀接头805v，迫使漏斗918沿着孔朝向阀活塞970向上行进。如上文所述，当阀活塞970朝向漏斗918推动翼片919时，翼片919接合漏斗918。在翼片919与漏斗918充分接合之后，阀活塞970继续朝向漏斗918移动，以及弹簧922被压缩，如图36中所示。这对应于下述配置，其中主控制销940移动到细长轴向轨道内并进入到位置P4内，以及辅助控制销980移动到Q2。如前所述，作为孔905b由翼片919封闭的结果，该示例还允许操作人员将更多的井孔压力施加到循环端口 930。
[0159]可选地，流管端口 911在周向上也可与主体端口 930对准，但这不是必须的。这允许流体从控制接头I上方的孔905b循环通过端口 911和930在高的压力下到达工具外部，这对于保持碎肩循环是有用的，从而使得它们能够重新回到表面。在该路径上在高压力下继续循环允许体现本发明的循环接头将在主体905外侧和井孔内表面之间的环形空间内的例如钻肩和其它碎肩保持处于悬浮状态，并有助于将其冲洗回到表面。
[0160]当循环操作已经完成且在循环将被停止时，在表面处关闭栗(或以其它方式调节)以及流体压力减小到零，并且通过使得主控制销940沿着细长轴向轨道远离图8中的点P4返回移动，作用于活塞920上的弹簧力变得大于作用于活塞920上的流体压力，并且使得活塞920移动到图37所示的位置。在细长轴向轨道的第二偏离分支4d和下一环路的第一轨道之间存在过渡区域P5，因此，当主控制销940到达细长轴向轨道的第二偏离分支4d的端部时，其进入下一环路并行进到达P1’。同时，作为弹簧907推动活塞920远离阀活塞970的结果，上部套筒960u上的指状部961u不再推动抵靠薄的阀致动器套筒917，从而使薄的阀致动器套筒917和阀活塞970在保持弹簧的力作用下向上移动到图37所示的位置。因此，阀活塞970上的辅助控制槽990开始相对于固定的辅助控制销980向上移动，以及辅助控制销980沿着第一个极值点Q2轴向向下行进通过环路的偏离部分3e到达图41中的盲端位置Q3。当阀活塞970移动到其图37的位置时，空腔ww不再与两个主体端口 930流体连通，禁止流管的内孔和工具外部之间的流体连通。
[0161]当阀活塞970朝向活塞920向上移动时，弹簧922延伸并迫使漏斗918朝向阀活塞970返回，当辅助控制销980从位置Q2移动到Q3时，保持翼片919和漏斗918之间的接合。Ql和Q3之间的距离也足够长以便使得在辅助控制销980从位置Q2移动到Q3的同时保持翼片919与漏斗918接合。
[0162]因此，当主控制销940从P4行进到Pl’以及辅助控制销980从Q2行进到Q3时，翼片919与漏斗918保持接合。当主控制销940在P1’以及辅助控制销980在Q3时，在系统中没有流体压力。然而，当翼片919保持与漏斗918接合时，阀活塞970能够对压力增加做出响应，以及流体压力可从流管端口 911传递到空腔ww，在此压力可作用于阀活塞970上。
[0163]当由操作人员增加栗的活动使得流体压力再次增加时，活塞920被朝向翼片919推动，使得所述主控制销940从P1’移动到P2’。作为活塞920旋转的结果，上部销961u接合薄的阀致动器套筒917，并将其向下推动到对应于图40中所示配置的位置，从而将阀活塞970朝向翼片919推动以及使得辅助控制销980从Q3移动到Q4。阀活塞970也由空腔ww中的流体压力推动。这导致图38中所示的配置。空腔ww随后与主体端口 930和流管端口 911两者连通，允许流管内孔通过流管端口 911、空腔冊并通过主体端口 930与如图38中所示工具外侧之间流体连通。在从图37的配置到图38的配置的过渡过程中翼片919保持与漏斗918接合。
[0164]通过减少表面上的栗的活动使得流体压力再次降低将允许活塞920和阀活塞970通过它们的推靠其的相应弹簧而被向回推动，使得所述主控制销940从P2’移动到P1’，并使得辅助控制销980从Q4移动到Q5。这导致接头从图38的配置转变回到图37的配置，在图37的配置下所述空腔ww再次不再与两个主体端口 930连通，禁止流管内孔和工具外部之间的流体连通。在该过渡过程中，翼片919保持与漏斗918接合。流体压力的随后增加将使得主控制销940从P1’到移动P2’以及使得辅助控制销980从Q5移动到Q6。当辅助控制销980在Q6时的接头的操作类似于当销在Q4时的上述操作。
[0165]当操作完成时，栗在表面处被关闭，并且主活塞920和阀活塞970在弹簧力的作用下返回到图34中所示的它们各自的初始位置。因此，主控制销940返回到P1’以及辅助控制销980返回到图41中的停用位置Ql。这导致接头转变回到图34的配置，其中在图34的配置下，所述翼片919与漏斗918脱离接合。
[0166]因此，当辅助控制销980在位置Q2、Q4和Q6下时，工具完全启用，允许流体从控制接头上方的孔905b循环通过流管，经由端口 911、空腔ww和主体端口 930，在高的压力下到达工具外部，这对于保持碎肩循环是有用的，从而使得它们能够重新回到表面。当辅助控制销980在位置Q3和Q5下时，在流管和工具外部之间不存在流体连通，因为空腔ww不与主体端口930流体连通，如图38中所示。
[0167]如上所述，主控制销940在PI ’与P2 ’之间循环导致辅助控制销980从Q3移动到Q4，到Q5接着到Q6。可存在复制辅助控制