CN104790910A - 油田液压控制多次开关循环阀及开启、关闭工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田液压控制多次开关循环阀、配合套装在所述循环阀上套管内、用于打开该循环阀的开启工具以及专用关闭工具，循环阀包括滑套，滑套上部内设置着内环形挡肩，滑套内上、下套管的环形挡肩以及滑套内环形挡肩四者之间构成上中下三个活塞腔；开启工具以及关闭工具坐在下套管上端内的圆锥形面上，通过泵液使得开启工具封闭上套管的上进液孔，通过开启工具将高压液体导入中活塞腔内，打开循环阀，通过泵液使得关闭工具关闭下进液孔，将高压液体导入上活塞腔内，关闭循环阀。

Description

油田液压控制多次开关循环阀及开启、关闭工具

技术领域

本发明涉及一种油田液压控制多次开关循环阀及相应的专用开启、关闭工具。

背景技术

目前油田常用的多次开关循环阀采用钢丝携带工具靠振击来打开或关闭，由于振击力很小，因此阀的开关可靠性很低。另外，传统的循环阀采用连续油管操作来进行开关，作业成本太高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田液压控制多次开关循环阀，无需采用工具震击打开及关闭循环阀，循环阀的开关可靠性高。

本发明的另一个目的在于提供一种专用的循环阀开启工具以及相应的关闭工具，专门用于开启以及关闭本发明所提供的循环阀。

本发明的目的是这样实现的，一种油田液压控制多次开关循环阀，包括滑套，滑套下部外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个滑套循环孔，滑套上部内设置着内环形挡肩，滑套内设置着通过螺纹相连的上、下套管；上套管中部外壁上设置着位于所述内环形挡肩外侧的上环形挡肩，上环形挡肩下侧部的上套管径向外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个上进液孔，下套管的上端及其中部外周壁上分别设置着端头环形挡肩以及下环形挡肩，靠近端头环形挡肩的上套管下端径向管壁上均布间隔设置着四个下进液孔，靠近下环形挡肩的下套管径向外周壁上均布间隔设置着四个内循环孔，上、下套管的环形挡肩以及滑套内环形挡肩四者之间构成上中下三个活塞腔，所述的各个环形挡肩外周面内分别嵌装着密封圈，其中上套管的内径比下套管的内径大1—3mm，靠近上下套管螺纹连接端的下套管上部内周壁呈圆锥形面。

一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于打开该循环阀的开启工具，包括管体以及平衡杆，管体的下部外周壁上具有一环形凹槽，环形凹槽内设置着径向通道，径向通道与管体的中心通道连通，管体下端面圆周呈圆锥形面，所述的径向通道与管体下端面之间的中心通道内周壁与平衡杆的杆体密封配合，管体上部外周壁上由下到上依次配合套装着下胶筒、压套以及上胶筒，上胶筒上端的管体顶端配合套装着压帽，压帽顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆一端的打捞头从压帽以及管体内穿过，位于所述径向通道以及压帽之间的平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，从管体下端伸出的平衡杆杆体上设置着压缩弹簧，管体外径小于所述上套管内径而大于下套管的内径。

一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于关闭循环阀的关闭工具，包括管体以及平衡杆，平衡杆套装在管体内，管体上端外壁上配合套装着上胶筒，上胶筒外侧的管体顶端套装着压帽，压帽顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，平衡杆上端从压帽的中心孔内穿出，平衡杆下部外壁上设置着与管体内壁相接触的密封圈，位于管体外侧部的平衡杆下端设置着压缩弹簧，管体下端外周面为圆锥形面，管体外径小于所述上套管内径而大于下套管的内径。

使用时，将处于关闭状态的循环阀与油管连接下入井中，当需要打开循环阀时，将开启工具通过钢丝及送入工具下入井中，直到开启工具下端的锥面座在循环阀内下套管内的锥面上，开启工具的最大外径比循环阀锥面以上的内径小几个毫米（1-3mm），因此可以顺利下入阀内。

用泵车向油管内泵液，由于开启工具将油管通道堵住，油管内压力升高，当压力升高至一定数值时，开启工具上的平衡杆在上下压差作用下开始向下运动，推动压帽压缩下胶筒和上胶筒，使胶筒外径膨胀增大，液体压力继续升高，胶筒将封闭胶筒外径与循环阀上套管内径之间的环形空间，此时循环阀上套筒的上进液孔被堵住，液体经过开启工具压帽上的旁通孔、开启工具管体内的环形空间经过管体下部的径向通道从所述的下进液孔进入中活塞腔，推动上下套管运动，循环阀被打开。

将油管压力泄掉，上下胶筒在自身弹性作用下回复原来未压缩形状，开启工具与循环阀上套管内径产生间隙，上提钢丝拉动平衡杆可以将开启工具轻松提出。当压力泄掉后，如果关闭工具上下压力不平衡，上提平衡杆，待其细杆进入中心管中心粗孔时，关闭工具的上下压力将迅速达到平衡，然后提出关闭工具。

当需要关闭被打开的循环阀时，将关闭工具通过钢丝及送入工具下入井中，直到关闭工具下端的锥面座在循环阀下套管内的锥面上，用泵车向油管内泵液，油管内压力上升，关闭工具平衡杆下行推动压帽压缩胶筒，胶筒将下进液孔堵住，液体通过上进液孔进入上活塞腔，推动上套管运动，阀被关闭。泄压后，可将关闭工具提出。

下面将结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的主视剖面结构示意图；

图2为本发明循环阀的一种工作状态结构示意图；

图3为本发明开启工具的主视剖面结构示意图；

图4为本发明关闭工具的主视剖面结构示意图；

图5为本发明循环阀与开启工具的工作状态结构示意图；

图6为本发明循环阀与关闭工具的工作状态结构示意图。

具体实施方式

一种油田液压控制多次开关循环阀，如图1、图2所示，包括滑套5，滑套5下部外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个滑套循环孔17，滑套5上部内设置着内环形挡肩4，滑套内设置着通过螺纹相连的上、下套管1、9；上套管1中部外壁上设置着位于所述内环形挡肩外侧的上环形挡肩2，上环形挡肩2下侧部的上套管径向外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个上进液孔3，下套管9的上端及其中部外周壁上分别设置着端头环形挡肩以及下环形挡肩8，靠近端头环形挡肩的上套管下端径向管壁上均布间隔设置着四个下进液孔6，靠近下环形挡肩8的下套管9径向外周壁上均布间隔设置着四个内循环孔7，上、下套管1、9的环形挡肩以及滑套内环形挡肩四者之间构成上中下三个活塞腔，所述的各个环形挡肩外周面内分别嵌装着密封圈，其中上套管1的内径比下套管9的内径大1—3mm，靠近上下套管螺纹连接端的下套管上部内周壁呈圆锥形面16。

一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于打开该循环阀的开启工具，如图3所示，包括管体26以及平衡杆21，管体26的下部外周壁上具有一环形凹槽，环形凹槽内设置着径向通道30，径向通道30与管体26的中心通道连通，管体26下端面圆周呈圆锥形面，所述的径向通道30与管体26下端面之间的中心通道内周壁与平衡杆21的杆体通过密封圈27密封配合，管体上部外周壁上由下到上依次配合套装着下胶筒25、压套24以及上胶筒23，上胶筒23上端的管体顶端配合套装着压帽22，压帽22顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆21一端的打捞头从压帽以及管体内穿过，位于所述径向通道30以及压帽22之间的平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，从管体下端伸出的平衡杆杆体上通过端头螺帽29设置着压缩弹簧28，确保压帽22压紧上胶筒23，管体26外径小于所述上套管1内径而大于下套管9的内径。

一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于关闭循环阀的关闭工具，如图4所示，包括管体26以及平衡杆21，平衡杆21套装在管体26内，管体26上端外壁上配合套装着上胶筒23，上胶筒23外侧的管体顶端套装着压帽22，压帽22顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，平衡杆上端从压帽的中心孔内穿出，平衡杆下部外壁上设置着与管体内壁相接触的密封圈27，位于管体外侧部的平衡杆下端通过端头螺帽29设置着压缩弹簧28，管体26下端外周面为圆锥形面，管体26外径小于所述上套管1内径而大于下套管9的内径。

本发明使用时，如图1至图6所示，用泵车向油管内泵液，由于开启工具将油管通道堵住，油管内压力升高，当压力升高至一定数值时，开启工具上的平衡杆在上下压差作用下开始向下运动，推动压帽22压缩下胶筒25和上胶筒23，使胶筒外径膨胀增大，液体压力继续升高，胶筒将封闭胶筒外径与循环阀上套管内径之间的环形空间，此时循环阀上套筒的上进液孔被堵住，液体经过开启工具压帽上的旁通孔、开启工具管体内的环形空间经过管体26下部的径向通道30从所述的下进液孔6进入中活塞腔，推动上下套管运动，循环阀被打开。

将油管压力泄掉，上下胶筒在自身弹性作用下回复原来未压缩形状，开启工具与循环阀上套管内径产生间隙，上提钢丝拉动平衡杆21可以将开启工具轻松提出。当压力泄掉后，如果关闭工具上下压力不平衡，上提平衡杆，待其细杆进入中心管中心粗孔时，关闭工具的上下压力将迅速达到平衡，然后提出关闭工具。

当需要关闭被打开的循环阀时，将关闭工具通过钢丝及送入工具下入井中，直到关闭工具下端的锥面座在循环阀下套管内的锥面上，用泵车向油管内泵液，油管内压力上升，关闭工具平衡杆下行推动压帽压缩胶筒23，胶筒23将下进液孔6堵住，液体通过上进液孔3进入上活塞腔，推动上套筒1，阀被关闭。泄压后，可将关闭工具提出。

Claims (3)

1.一种油田液压控制多次开关循环阀，包括滑套，其特征是：滑套下部外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个滑套循环孔，滑套上部内设置着内环形挡肩，滑套内设置着通过螺纹相连的上、下套管；上套管中部外壁上设置着位于所述内环形挡肩外侧的上环形挡肩，上环形挡肩下侧部的上套管径向外周壁上沿其径向均布间隔设置着四个上进液孔，下套管的上端及其中部外周壁上分别设置着端头环形挡肩以及下环形挡肩，靠近端头环形挡肩的上套管下端径向管壁上均布间隔设置着四个下进液孔，靠近下环形挡肩的下套管径向外周壁上均布间隔设置着四个内循环孔，上、下套管的环形挡肩以及滑套内环形挡肩四者之间构成上中下三个活塞腔，所述的各个环形挡肩外周面内分别嵌装着密封圈，其中上套管的内径比下套管的内径大1—3mm，靠近上下套管螺纹连接端的下套管上部内周壁呈圆锥形面。

2.一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于打开该循环阀的开启工具，包括管体以及平衡杆，其特征是：管体的下部外周壁上具有一环形凹槽，环形凹槽内设置着径向通道，径向通道与管体的中心通道连通，管体下端面圆周呈圆锥形面，所述的径向通道与管体下端面之间的中心通道内周壁与平衡杆的杆体密封配合，管体上部外周壁上由下到上依次配合套装着下胶筒、压套以及上胶筒，上胶筒上端的管体顶端配合套装着压帽，压帽顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆一端的打捞头从压帽以及管体内穿过，位于所述径向通道以及压帽之间的平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，从管体下端伸出的平衡杆杆体上设置着压缩弹簧，管体外径小于所述上套管内径而大于下套管的内径。

3.一种配合套装在所述循环阀上套管内、用于关闭循环阀的关闭工具，包括管体以及平衡杆，其特征是：平衡杆套装在管体内，管体上端外壁上配合套装着胶筒，胶筒外侧的管体顶端套装着压帽，压帽顶端具有中心孔以及旁通孔，平衡杆与中心通道内壁之间留有环形间隙，平衡杆上端从压帽的中心孔内穿出，平衡杆下部外壁上设置着与管体内壁相接触的密封圈，位于管体外侧部的平衡杆下端设置着压缩弹簧，管体下端外周面为圆锥形面，管体外径小于所述上套管内径而大于下套管的内径。