CN104405347A - 液压智能无级流量调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压智能无级流量调控装置，其包括：上主轴、下主轴、传压装置及节流阀套，该下主轴上端与上主轴下端连接，该节流阀套套在该下主轴的内壁，该上主轴与下主轴及节流阀套内部形成液流通道，该下主轴的下部设有多个外流量孔，该节流阀套设有对应外流量孔的多个内流量孔，该传压装置设于该腔体内并能上下移动以调整液压油流量大小。本发明的液压智能无级流量调控装置采用液压控制方式，可实现智能打开与关闭流量控制且调节流量大小。

Description

液压智能无级流量调控装置

技术领域

 本发明有关一种石油工程领域中流量控制装置，特别是指一种用于智能井的井下流量控制的液压智能无级流量调控装置。

背景技术

在直井智能完井后的采油过程中，流量控制装置主要用于关闭、开启或调节一个或多个储层，或用于调整储层间的压力、流体流速等，在水平井的智能完井中可用该流量控制装置实现水平段的均衡动用。现有的流量调控装置有机械式和电控式，机械式流量调控装置采用机械轨道，不能实现流量的调节，只能实现开关的控制；电控式流量调控装置可以实现流量的无级控制，但是电器元件在油气井工况下，存在寿命短、故障率高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可远程控制井下多个生产层的无级流量调节且重复开关的液压智能无级流量调控装置。 

为达到上述目的，本发明提供一种液压智能无级流量调控装置，其包括：上主轴、下主轴、传压装置及节流阀套，该下主轴上端与上主轴下端连接，该节流阀套套在该下主轴的内壁，该上主轴与下主轴及节流阀套内部形成液流通道，该下主轴的下部设有多个外流量孔，该节流阀套设有对应外流量孔的多个内流量孔，该传压装置设于该液流通道内并能上下移动以调整液压油流量大小。

所述传压装置包括依次连接的推动接头、传压轴、锁定装置、连接接头及滑套，该推动接头安装在所述上主轴的内部上端。

所述推动接头底端位于所述传压轴与所述上主轴内壁之间设有相间隔的上部密封件与中部密封件，该上部密封件顶端与所述推动接头相接触，该上部密封件的底端设有套在所述传压轴外壁的调控环，该中部密封件的顶端设有套在所述传压轴外壁的调节环。

所述上主轴的内壁上端设有多个环形槽，所述上主轴的筒壁上设有关闭管线接口和开启管线接口，该关闭管线接口和开启管线接口的中心线平行，该关闭管线接口和开启管线接口的底端分别贯通不同的环形槽，所述传压装置上下移动时，所述调控环容置在不同的环形槽。

所述传压轴下部设有凸台面，所述传压轴下端外壁与所述上主轴内壁之间装有下部密封件，该下部密封件与所述传压轴的凸台面相接触，所述传压轴外部周围套有位于该下部密封件顶端用于固定该下部密封件的限位环。

所述滑套下端位于所述节流阀套与所述下主轴的内壁之间，所述滑套打开或关闭所述外流量孔与内流量孔。

所述锁定装置包括复位套、滑动套、悬挂套及锁块，该悬挂套内壁设有凸台，在该凸台处设有用于容置所述锁块的锁块孔，该复位套套入安装有锁块的悬挂套内部，该滑动套下端设有凸台面，该滑动套套入该复位套及悬挂套的内部，该滑动套移动式，该凸台面抵顶该悬挂套内壁的凸台下方，所述上主轴内壁中部设有与所述锁块对应的锁块槽，所述传压轴与所述滑动套连接，所述悬挂套与所述连接接头连接。

所述上主轴下端内壁套有底部密封件，该底部密封件通过限位接头固定，该限位接头上端与所述上主轴下端通过螺纹连接。

各所述环形槽由下向上依次减小。

所述上主轴上端安装有坐落接头，该坐落接头的内部设有用于配合堵塞器的定位槽；所述下主轴的下端连接有下接头。

本发明的液压智能无级流量调控装置采用液压控制方式，推力大，能适应井下复杂工况；当装置关闭到位时设计了关闭锁，避免在井下压力变化过程中开启误动作，并可实现智能打开与关闭流量控制且调节流量大小。

附图说明

图1为本发明液压智能无级流量调控装置关闭状态的结构示意图；

图2为本发明液压智能无级流量调控装置打开状态的结构示意图；

图3为图1中A放大示意图；

图4为图1中本发明的锁定装置B的局部放大示意图。

具体实施方式

为便于对本发明的结构及效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例说明如下。

如图1与图2所示，本发明的液压智能无级流量调控装置，包括：上主轴1、下主轴2、传压装置及节流阀套13，该上主轴1下端设有外螺纹，下主轴2的上端设有内螺纹，下主轴2上端与上主轴1下端通过螺纹连接，该节流阀套13套在下主轴2的内壁，该上主轴1与下主轴2及节流阀套13内部形成液流通道30，该下主轴2的下部设有多个外流量孔24，节流阀套13设有对应外流量孔24的多个内流量孔25，该传压装置设于该液流通道30内并能上下移动以调整液压油流量大小。

该传压装置包括推动接头5、传压轴6、锁定装置、连接接头10及滑套12，

该推动接头5安装在上主轴1的内部上端，推动接头5的下端设有内螺纹，传压轴6的上端设有外螺纹，推动接头5与传压轴6通过螺纹连接，该传压轴6与锁定装置通过螺纹连接，该锁定装置与连接接头10通过螺纹连接，该连接接头10的下端设有内螺纹，滑套12的上端设有外螺纹，连接接头10与滑套12通过螺纹连接。于推动接头5底端位于传压轴6与上主轴1内壁之间设有相间隔的上部密封件14与中部密封件17，上部密封件14与推动接头5相接触，调控环15和调节环16依次套入到上主轴1的内壁，其中调控环15位于上部密封件14的底端，调节环16位于中部密封件17的顶端。传压轴6下部设有凸台面，传压轴6外部下端与上主轴1之间装有下部密封件19，该下部密封件19与传压轴6的凸台面相接触，该传压轴6外部周围套有位于下部密封件19顶端的限位环18，该限位环18用于固定下部密封件19。上主轴1的筒壁上设有关闭管线接口23和开启管线接口22，关闭管线接口23和开启管线接口22的中心线平行，上主轴1内壁上端设有多个环形槽31（如图3所示），关闭管线接口23和开启管线接口22的底端分别贯通不同的环形槽。该滑套12下端位于节流阀套13与下主轴2之间，在关闭液压智能无级流量调控装置时，滑套12下端用于阻挡在外流量孔24与内流量孔25之间。

如图4所示，本发明中的锁定装置包括复位套7、滑动套8、悬挂套9及锁块20，该悬挂套9内壁设有凸台，在凸台处设有四个方形的锁块孔90，用于容置锁块20，复位套7套入安装有锁块20的悬挂套9内部，锁块20的内壁与滑动套8外壁相接触，滑动套8下端设有凸台面，滑动套8套入复位套7及悬挂套9的内部，构成锁定装置。上主轴1内壁中部设有与锁块20对应的锁块槽32，在关闭液压智能无级流量调控装置时，锁块20位于锁块槽32内，当滑动套8向上移动时，滑动套8的凸台面，抵顶在悬挂套9的凸台下方带动悬挂套9向上移动，同时锁块20进入悬挂套9的锁块孔90内，该悬挂套9并带动上方的复位套7向上移动。与锁定装置连接的传压轴6套入到上主轴1内壁，传压轴6的下端设有内螺纹，滑动套8的上端设有外螺纹，传压轴6与滑动套8通过螺纹连接，悬挂套9的下端设有内螺纹，连接接头10的上端设有外螺纹，悬挂套9与连接接头10通过螺纹连接。

所述上主轴1下端内壁套有底部密封件21，并通过限位接头11固定底部密封件21，限位接头11上端设有螺纹，限位接头11上端与上主轴1下端的内螺纹连接。

    本发明中的上主轴1上端安装有坐落接头3，上主轴1的上端设有内螺纹，坐落接头3下端设有外螺纹，上主轴1与坐落接头3通过螺纹连接，坐落接头3的内部设有定位槽，同堵塞器相配合用于强制关闭液流通道30。

下主轴2的下端连接有下接头4，下主轴2的下端设有内螺纹，下接头4的上端设有外螺纹，下主轴2与下接头4通过螺纹连接。

本发明的动作原理为：

由图1所示：当需要开启液压智能无级流量调控装置所在的油层生产时，液压油通过液压智能无级流量调控装置中的开启管线接口22，传入到上部密封件14与中部密封件17之间的环形空间内后，传压轴6向上移动，并且带动上部密封件14，调控环15和推动接头5向上移动。同时带动滑动套8及复位套7向上移动。锁块20移动到与悬挂套9同一外壁（即锁块20进入锁块孔90）。此时悬挂套9与滑套12向上移动，开启下主轴2的外流量孔24与节流阀套13的内流量孔25（开启后如图2所示）。当需要调节井下液压智能无级流量调控装置的流量时，调控环15向上移动时进入上主轴1中的环形槽31，由压力信号显示数值，可识别设定的流量大小。上主轴1设有的多个环形槽31，由下向上大小依次减小，调控环15向上移动依次进入环形槽31，压力信号依次增大，开启流量依次增大。

当需要关闭液压智能无级流量调控装置所在的油层生产时，液压油通过液压智能无级流量调控装置中的关闭管线接口23，传入到中部密封件17与下部密封件19之间的环形空间内后，传压轴6向下移动，并且带动上部密封件14，调控环15和推动接头5向下移动。同时带动滑动套8及复位套7向下移动，悬挂套9与滑套12向下移动，关闭下主轴2外流量孔24与节流阀套13的内流量孔25（关闭后如图1所示）。当需要调节井下液压智能无级流量调控装置的流量时，调控环15向下移动时进入上主轴1中的环形槽31，由压力信号显示数值，可识别设定的流量大小。调控环15向下移动进入环形槽31，压力信号依次减小，关闭流量依次减小。当复位套7锁块20移动到上主轴1内设的锁块槽32内，液压智能无级流量调控装置完全关闭。

当液力关闭调控装置失效时，可下入堵塞器与坐落接头3的定位槽相配合强制关闭液流通道。

相对于现有技术，本发明的液压智能无级流量调控装置采用液压控制方式，推力大，能适应井下复杂工况；当装置关闭到位时设计了关闭锁，避免在井下压力变化过程中开启误动作；可实现智能打开与关闭流量控制且调节流量大小；预留坐落接头，紧急情况下，可下入堵塞器，强制填塞关闭。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压智能无级流量调控装置，其特征在于，其包括：上主轴、下主轴、传压装置及节流阀套，该下主轴上端与上主轴下端连接，该节流阀套套在该下主轴的内壁，该上主轴与下主轴及节流阀套内部形成液流通道，该下主轴的下部设有多个外流量孔，该节流阀套设有对应外流量孔的多个内流量孔，该传压装置设于该液流通道内并能上下移动以调整液压油流量大小。

2.如权利要求1所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述传压装置包括依次连接的推动接头、传压轴、锁定装置、连接接头及滑套，该推动接头安装在所述上主轴的内部上端。

3.如权利要求2所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述推动接头底端位于所述传压轴与所述上主轴内壁之间设有相间隔的上部密封件与中部密封件，该上部密封件顶端与所述推动接头相接触，该上部密封件的底端设有套在所述传压轴外壁的调控环，该中部密封件的顶端设有套在所述传压轴外壁的调节环。

4.如权利要求3所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述上主轴的内壁上端设有多个环形槽，所述上主轴的筒壁上设有关闭管线接口和开启管线接口，该关闭管线接口和开启管线接口的中心线平行，该关闭管线接口和开启管线接口的底端分别贯通不同的环形槽，所述传压装置上下移动时，所述调控环容置在不同的环形槽。

5.如权利要求3所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述传压轴下部设有凸台面，所述传压轴下端外壁与所述上主轴内壁之间装有下部密封件，该下部密封件与所述传压轴的凸台面相接触，所述传压轴外部周围套有位于该下部密封件顶端用于固定该下部密封件的限位环。

6.如权利要求2所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述滑套下端位于所述节流阀套与所述下主轴的内壁之间，所述滑套打开或关闭所述外流量孔与内流量孔。

7.如权利要求2所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述锁定装置包括复位套、滑动套、悬挂套及锁块，该悬挂套内壁设有凸台，在该凸台处设有用于容置所述锁块的锁块孔，该复位套套入安装有锁块的悬挂套内部，该滑动套下端设有凸台面，该滑动套套入该复位套及悬挂套的内部，该滑动套移动式，该凸台面抵顶该悬挂套内壁的凸台下方，所述上主轴内壁中部设有与所述锁块对应的锁块槽，所述传压轴与所述滑动套连接，所述悬挂套与所述连接接头连接。

8.如权利要求5所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述上主轴下端内壁套有底部密封件，该底部密封件通过限位接头固定，该限位接头上端与所述上主轴下端通过螺纹连接。

9.如权利要求4所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，各所述环形槽由下向上依次减小。

10.如权利要求1所述的液压智能无级流量调控装置，其特征在于，所述上主轴上端安装有坐落接头，该坐落接头的内部设有用于配合堵塞器的定位槽；所述下主轴的下端连接有下接头。