井下多級流量控制閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種用于油氣井和注水井開發(fā)中的井下流動控制工具，尤其涉及一種井下多級流量控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]智能完井技術(shù)是一項集動態(tài)監(jiān)測、實時控制與生產(chǎn)優(yōu)化為一體的系統(tǒng)技術(shù)，在優(yōu)化生產(chǎn)效率和油氣采收率方面具有巨大潛能，其優(yōu)越性被業(yè)內(nèi)人士逐漸認(rèn)識并引起廣泛關(guān)注。井下流量控制閥是智能完井系統(tǒng)的核心部件、關(guān)鍵裝置和最終執(zhí)行裝備，其主要作用在于改變油管與環(huán)空之間的流體通過面積，從而控制井下流體的流動狀態(tài)。
[0003]目前，油田作業(yè)中使用的滑套用途主要是找水、堵水，通過電纜或油管打壓的方式進(jìn)行打開或者關(guān)閉，也有少數(shù)滑套用于控制井下流動。中國專利CN200920106040.9介紹了一種油套連通器，實現(xiàn)調(diào)節(jié)生產(chǎn)層位的目的。但是這種滑套式連通器是用油管帶液壓開關(guān)下入井內(nèi)進(jìn)行打開或者關(guān)閉。上述的井下開關(guān)閥只有兩種狀態(tài)打開”或“關(guān)閉”，無法實現(xiàn)對某個油層進(jìn)行定量配產(chǎn)的要求，不具備通過調(diào)節(jié)流量控制生產(chǎn)的功能。中國專利CN200920247083.9介紹了一種層間多級控制閥，采用兩根液控管線控制，利用地面液壓使得控制閥內(nèi)的活塞上下運(yùn)動，達(dá)到控制井下各油層段流動狀態(tài)的調(diào)節(jié)。中國專利CN201020685155.0介紹了一種具有J型槽結(jié)構(gòu)的多級流量控制閥，同樣采用兩個液控管線控制，利用地面液壓使控制閥內(nèi)的活塞上下運(yùn)動，并利用J型槽結(jié)構(gòu)對活塞運(yùn)動進(jìn)行定位，以確保達(dá)到控制井下流動的目的。上述兩種多級流量控制閥均需要采用兩個液控管線控制，增加了實施的成本。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種井下多級流量控制閥，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種井下多級流量控制閥，采用一根液控管線控制，達(dá)到在不停止生產(chǎn)的情況下控制井下流體流動的目的。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種井下多級流量控制閥，包括能相對上下滑動的外工作筒和內(nèi)工作筒，內(nèi)工作筒同軸套設(shè)在外工作筒的內(nèi)部；所述外工作筒包括從上到下依次通過錐螺紋連接的上接頭、上缸套、下缸套及下接頭，所述上缸套和下缸套的內(nèi)外徑相同；所述內(nèi)工作筒包括從上到下依次連接的彈簧座、活塞及滑套；其中彈簧座與活塞之間采用錐螺紋連接，活塞與滑套之間采用鋼球座能相對軸向轉(zhuǎn)動的連接在一起；所述彈簧座和活塞均為套筒形零件，彈簧座的外壁設(shè)有第一環(huán)形凸臺，彈簧座外部套設(shè)有一復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的下端抵靠在第一環(huán)形凸臺上；上接頭的內(nèi)壁設(shè)有一臺肩，所述復(fù)位彈簧的上端抵靠在臺肩上；上缸套位于第一環(huán)形凸臺下面的內(nèi)壁上設(shè)有第二環(huán)形凸臺；所述活塞的外壁上位于第二環(huán)形凸臺的下面設(shè)有第三環(huán)形凸臺，第三環(huán)形凸臺以上的活塞外徑與彈簧座的外徑相等；下缸套內(nèi)壁上位于第三環(huán)形凸臺的下面設(shè)有第四環(huán)形凸臺；所述第二環(huán)形凸臺能與第三環(huán)形凸臺以上的活塞外壁形成密封接觸，所述第三環(huán)形凸臺能與上缸套和下缸套的內(nèi)壁形成密封接觸，所述第四環(huán)形凸臺能與第三環(huán)形凸臺以下的活塞外壁形成密封接觸，從而在第二環(huán)形凸臺、第三環(huán)形凸臺、上下缸套和活塞之間形成第一環(huán)形密封空間，在第三環(huán)形凸臺、第四環(huán)形凸臺、上下缸套和活塞之間形成第二環(huán)形密封空間；活塞的側(cè)壁上設(shè)有與第一環(huán)形密封空間相通的第一透孔；下缸套的側(cè)壁上設(shè)有與第二環(huán)形密封空間相通的第二透孔，該第二透孔與一液控管線連接；所述滑套的外壁上設(shè)有導(dǎo)向滑槽，下缸套的側(cè)壁上對應(yīng)導(dǎo)向滑槽的位置固定設(shè)有一銷釘，該銷釘滑動設(shè)置在所述導(dǎo)向滑槽內(nèi)；滑套側(cè)壁上位于導(dǎo)向滑槽的下面設(shè)有多組上下排列且孔徑從上到下依次變小的第三透孔；所述下接頭的側(cè)壁上設(shè)有能依次與每組第三透孔對應(yīng)連通的第四透孔；在所述下接頭與滑套之間位于第四透孔的上下側(cè)均設(shè)有密封圈。
[0007]在本實用新型的一較佳實施方式中，鋼球座為套筒形零件，鋼球座的上端螺紋連接在活塞下端的外側(cè)，鋼球座的下端向內(nèi)側(cè)突設(shè)有第一環(huán)形凸起，滑套的上端向外側(cè)突設(shè)有第二環(huán)形凸起，第一環(huán)形凸起的內(nèi)徑小于第二環(huán)形凸起的外徑，滑套的上端伸入到鋼球座內(nèi)側(cè)且第二環(huán)形凸起能掛靠在第一環(huán)形凸起上，第二環(huán)形凸起與第一環(huán)形凸起之間均勻分布設(shè)有多個鋼球。
[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，第二透孔通過管線調(diào)向閥座與液控管線連接，管線調(diào)向閥座固定在下缸套外壁與第二透孔對應(yīng)的位置處。
[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，滑套外壁上的導(dǎo)向滑槽包括環(huán)設(shè)于滑套外壁且呈上下對應(yīng)設(shè)置的定位槽和止擋槽；止擋槽由鋸齒槽構(gòu)成；鋸齒朝向定位槽方向設(shè)置；定位槽由與滑套軸向平行且呈周向均勻設(shè)置的多個長度逐漸循環(huán)遞增的軌道槽構(gòu)成；所述各相鄰軌道槽之間的間隔部寬度與各鋸齒的寬度相同，所述鋸齒的齒尖與間隔部相對設(shè)置，各間隔部的底部設(shè)有與鋸齒齒向相反的斜面。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，活塞側(cè)壁上與第一環(huán)形密封空間相通的第一透孔為斜孔，該斜孔由活塞側(cè)壁內(nèi)側(cè)向外側(cè)從下向上傾斜。
[0011]在本實用新型的一較佳實施方式中，第三環(huán)形凸臺上側(cè)的受壓面積不小于第三環(huán)形凸臺下側(cè)的受壓面積。
[0012]在本實用新型的一較佳實施方式中，第三環(huán)形凸臺上側(cè)的受壓面積不大于第三環(huán)形凸臺下側(cè)的受壓面積。
[0013]由上所述，本實用新型采用一根液控管線控制，利用井內(nèi)液柱壓力變換井下油嘴尺寸的大小，實現(xiàn)定量控制油層產(chǎn)液量，達(dá)到不動管柱的合采分采和合注分注。
【附圖說明】
[0014]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0015]圖1:為本實用新型井下多級流量控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2:為本實用新型中滑套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3:為本實用新型中活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4:為本實用新型中滑套外壁的導(dǎo)向滑槽展開示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0020]參見圖1，本實用新型提供了一種井下多級流量控制閥100，使用時其數(shù)量根據(jù)油層所需分段數(shù)而定，可以根據(jù)需要控制每一層的產(chǎn)量。該井下多級流量控制閥100包括上接頭1、上缸套2、下缸套3、下接頭4、彈簧座5、復(fù)位彈簧6、活塞7、鋼球座8、鋼球9、滑套10、銷釘11、管線調(diào)向閥座12、密封圈13。上接頭I和下接頭4可以分別通過螺紋與油管相連；其中，上接頭1、上缸套2、下缸套3及下接頭4從上到下依次采用錐螺紋連接，一起構(gòu)成外工作筒，上缸套2和下缸套3的內(nèi)外徑相同。彈簧座5、活塞7及滑套10從上到下依次連接，一起構(gòu)成內(nèi)工作筒。內(nèi)工作筒同軸套設(shè)在外工作筒的內(nèi)部且內(nèi)外工作筒能相對上下滑動。其中彈簧座5與活塞7之間采用錐螺紋連接，活塞7與滑套10之間采用鋼球座8及鋼球9可相對軸向轉(zhuǎn)動的連接在一起。鋼球座8為套筒形零件，鋼球座8的上端螺紋連接在活塞7下端的外側(cè)，鋼球座8的下端向內(nèi)側(cè)突設(shè)有第一環(huán)形凸起81，滑套10的上端向外側(cè)突設(shè)有第二環(huán)形凸起101，第一環(huán)形凸起81的內(nèi)徑小于第二環(huán)形凸起101的外徑，滑套10的上端伸入到鋼球座8內(nèi)側(cè)且第二環(huán)形凸起101能掛靠在第一環(huán)形凸起81上，第二環(huán)形凸起101與第一環(huán)形凸起81之間均勻分布設(shè)有多個鋼球9，從而滑套10可以相對于活塞7軸向轉(zhuǎn)動。彈簧座5和活塞7均為套筒形零件，彈簧座5的外壁設(shè)有第一環(huán)形凸臺51，彈簧座5外部套設(shè)有一復(fù)位彈簧6，該復(fù)位彈簧6的下端抵靠在第一環(huán)形凸臺51上；上接頭I的內(nèi)壁設(shè)有一臺肩，復(fù)位彈簧6的上端抵靠在臺肩上。上缸套2位于第一環(huán)形凸臺51下面的內(nèi)壁上設(shè)有第二環(huán)形凸臺21 ;活塞7的外壁上位于第二環(huán)形凸臺21的下面設(shè)有第三環(huán)形凸臺71，第三環(huán)形凸臺71以上的活塞外徑與彈簧座5的外徑相等。下缸套3內(nèi)壁上位于第三環(huán)形凸臺71的下面設(shè)有第四環(huán)形凸臺31。第二環(huán)形凸臺21能與第三環(huán)形凸臺71以上的活塞外壁形成密封接觸，第三環(huán)形凸臺71能與上缸套2和下缸套3的內(nèi)壁形成密封接觸，第四環(huán)形凸臺31能與第三環(huán)形凸臺71以下的活塞外壁形成密封接觸，從而在第二環(huán)形凸臺21、第三環(huán)形凸臺71、上下缸套2、3和活塞7之間形成第一環(huán)形密封空間14，在第三環(huán)形凸臺71、第四環(huán)形凸臺31、上下缸套2、3和活塞7之間形成第二環(huán)形密封空間15 ;即上缸套2、下缸套3與活塞7共同形成一個環(huán)形液壓缸?；钊?的側(cè)壁上設(shè)有與第一環(huán)形密封空間14相通的第一透孔72，第一透孔72為斜孔，該斜孔由活塞7側(cè)壁的內(nèi)側(cè)向外側(cè)從下向上傾斜，使得第一環(huán)形密封空間14與油管內(nèi)部的液體相通。下缸套3的側(cè)壁上設(shè)有與第二環(huán)形密封空間15相通的第二透孔32，該第二透孔32通過管線調(diào)向閥座12與一液控管線16連接，管線調(diào)向閥座12固定在