CN104806200B - 双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀 - Google Patents
双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，设置于双层油管管路之间，包括左阀体、右阀体、内通道活塞、内通道活塞座、外通道活塞、外通道活塞座、长柱销、十字柱塞、滑块、内通道活塞复位弹簧、外通道活塞复位弹簧和滑块复位弹簧。该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀采用在内外两层连续油管通道内同时加装活塞、复位弹簧、可移动滑块等部件，进行异向同步联控的设计方案，形成双通道异向联控单流阀装置，以在意外情况发生时，有效地封闭内外两层连续油管的通道，阻止井液返出，防止发生井喷。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采技术领域，特别涉及一种双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀。
背景技术
双层连续油管带工具进行作业时，将会遇到因突发性事故而引起的双层连续油管管体破损和断裂等问题，此时井内油气水将从断裂后的双层连续油管内外通道中喷涌而出并引发井喷事故。因此，需要安装一种在意外情况发生时，能够有效地封闭内外两层连续油管的通道，防止发生井喷的双通道异向联控单流阀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够在在意外情况发生时有效地封闭内外两层连续油管的通道，从而阻止井液返出，防止发生井喷事故的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀。
为此，本发明的技术方案如下：
一种双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，设置于双层油管管路之间，包括左阀体、右阀体、内通道活塞、内通道活塞座、外通道活塞、外通道活塞座、长柱销、十字柱塞、滑块、内通道活塞复位弹簧、外通道活塞复位弹簧和滑块复位弹簧。
所述左阀体左端加工有用于连接双层油管内管和外管的双层内螺纹、右端端面中心处凸起形成有凸起圆柱，在所述凸起圆柱两侧分别形成有与油管内管连通的第一左偏心通孔和与油管外管连通的第二左偏心通孔。其中，所述与油管内管连通的第一左偏心通孔和与油管外管连通的第二左偏心通孔可以具有不同的截面形状，用于内外层连续油管中液体的注入和排出。
所述右阀体外径与所述左阀体外径一致且所述左阀体的右端与所述右阀体的左端通过螺纹连接，所述右阀体右端加工有用于连接双层油管内管和外管的双层内螺纹，所述右阀体内部分别形成有与油管内管连通的第一右偏心通孔和与油管外管连通的第二右偏心通孔且所述右阀体的第一右偏心通孔和第二右偏心通孔分别与所述左阀体的第一左偏心通孔和第二左偏心通孔一一对应。
所述右阀体的第一右偏心通孔内壁中部凹陷形成有与所述内通道活塞复位弹簧配合的第一环形台阶，所述右阀体的第二右偏心通孔内壁中部凹陷形成有与所述外通道活塞复位弹簧配合的第二环形台阶，所述右阀体的第一右偏心通孔和第二右偏心通孔的左端内壁上分别设置有内通道活塞座和外通道活塞座，所述内通道活塞左端压在所述内通道活塞座上、右端通过内通道活塞复位弹簧压在所述第一环形台阶上，所述外通道活塞左端压在所述外通道活塞座上、右端通过外通道活塞复位弹簧压在所述第二环形台阶上，所述内通道活塞和所述外通道活塞的左端端部均为锥形且中心沿轴向设有一开口向右的盲孔，在所述内通道活塞和所述外通道活塞锥形端部的侧壁沿圆周方向向内凹陷形成有与所述盲孔连通的过流凹槽，在所述内通道活塞和所述外通道活塞的侧壁上还向内凹陷形成有分别与长柱销上端和下端配合的长柱销座，安装时，所述长柱销上端和下端分别插装在所述内通道活塞和所述外通道活塞的侧壁上的长柱销座内。
其中，在所述内通道活塞和所述外通道活塞上开设的盲孔的内径略小于第一右偏心通孔和第二右偏心通孔的内径，在所述内通道活塞和所述外通道活塞锥形端部的侧壁沿圆周方向向内凹陷形成的与所述盲孔连通的过流凹槽为两个且相对设置，该过流凹槽用于内外两层连续油管中液体的注入和排出。
在所述右阀体左端中心向内凹陷形成有与所述凸起圆柱同轴的凹槽，所述凹槽横截面为十字形且底部内径小于上部内径，所述凹槽上部与所述第一右偏心通孔和所述第二右偏心通孔连通，所述滑块复位弹簧设置在所述凹槽底部，所述滑块压在所述滑块复位弹簧上，所述长柱销右端插装在所述滑块左端面向内凹陷形成的长柱销槽中且其上端和下端分别插装在所述内通道活塞和所述外通道活塞上的所述长柱销座内，所述十字柱塞截面为十字形且沿轴向设有一开口向左的盲孔，所述凸起圆柱插装所述十字柱塞的左端盲孔中、右端压在所述长柱销的左端面上。
所述十字柱塞为截面为十字形的细长柱塞，该柱塞在宽度方向上的尺寸要大于凹槽和长柱销槽，从而在长柱销和滑块移动时能够保持位置固定而不随之运动。所述十字柱塞分别与所述内通道活塞和所述外通道活塞接触的侧壁为能够与所述十字柱塞分别与所述内通道活塞和所述外通道活塞配合的弧形面，所述弧形面的半径与内外通道活塞的半径相等，该十字柱塞用于填补所述左阀体和右阀体连接后其二者之间的间隙，并在密封部件的配合下实现本双通道单流阀内外过流通道之间的密封。所述长柱销为长宽高尺寸均不相等的长柱体，该长柱销的高度大于开设于所述右阀体中部的凹槽的最大内径，以使其上端和下端能够分别插装在所述内通道活塞和所述外通道活塞的长柱销座内。所述滑块的左端面向内凹陷形成的长柱销槽与所述长柱销的宽度和长度相适应，使所述长柱销能够插装在长柱销槽内。
进一步地，在所述凸起圆柱底部、所述内通道活塞、所述外通道活塞、所述十字柱塞、内通道活塞座和外通道活塞座的外壁上均加工有多个安装密封圈的密封圈套座，使所述内通道活塞外壁与所述第一右偏心通孔内壁之间、所述内通道活塞外壁与所述十字柱塞外壁之间、所述外通道活塞外壁与所述第二右偏心通孔内壁之间、所述外通道活塞外壁与所述十字柱塞外壁之间、所述内通道活塞座外壁与所述第一右偏心通孔内壁之间、所述内通道活塞座外壁与所述十字柱塞外壁之间、所述外通道活塞座外壁与所述第二右偏心通孔内壁之间和所述外通道活塞座外壁与所述十字柱塞外壁之间相互配合形成密封。
所述内通道活塞座和所述外通道活塞座为大小相等、形状相同且中心形成有通孔的圆形钢圈，在所述内通道活塞座和所述外通道活塞座的侧壁一侧位置上设有三个圆筒形销钉座，使所述内通道活塞座和所述外通道活塞座均分别通过三个销钉固定在所述右阀体上，相邻销钉之间夹角为45°。
所述内通道活塞座内壁形状与所述内通道活塞的锥形端部形状相适应，所述外通道活塞座的内壁形状和所述外通道活塞的锥形端部形状相适应，使所述内通道活塞与所述外通道活塞完全插装在所述内通道活塞座和外通道活塞座内时封闭所述第一右偏心通孔和所述第二右偏心通孔。
所述内通道活塞和所述外通道活塞外壁上形成的过流凹槽横截面为扇形。
所述左阀体和所述右阀体均为圆柱形，所述左阀体和所述右阀体的外径与相连接的双层油管外径相同。
该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀采用在内外两层连续油管通道内同时加装活塞、复位弹簧、可移动滑块等部件，进行异向同步联控的设计方案，形成双通道异向联控单流阀装置，以在意外情况发生时，有效地封闭内外两层连续油管的通道，阻止井液返出，防止发生井喷。
该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀与双层连续油管连接并具有双通道异向同步联控单流功能的一体化工具，通过该工具可连接与双层连续油管配套使用的各种工具，进行诸如负压冲砂、钻磨、解堵等施工作业，满足双层连续油管带压作业的需求。当发生突发性事故而导致阀体上方的双层连续油管断裂时，该单流阀能够同时有效地封闭内外两层连续油管通道，阻止井底的液、气返出，并有效地防止井喷。因而该柱塞式双通道异向同步联控单流阀具有结构紧凑、阀的开启压力和关闭压力低，阀关闭后可以承受高压，施工作业安全可靠的优点。
附图说明
图1是本发明的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀的结构示意图；
图2是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀的A-A剖视图；
图3是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中左阀体的左视图；
图4是图3中左阀体的C-C剖视图；
图5是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中右阀体的右视图；
图6是图5中右阀体的D-D剖视图；
图7是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀的内(外)通道活塞的单独结构示意图；
图8是图7中内(外)通道活塞的E-E剖视图；
图9是图7中内(外)通道活塞的F-F剖视图；
图10是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中内(外)通道活塞座的单独结构示意图；
图11是图10中内(外)通道活塞座的G-G剖视图；
图12是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中十字柱塞的单独结构示意图；
图13是图12中十字柱塞的H-H剖视图；
图14是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中长柱销的单独结构示意图；
图15是图14中长柱销的J-J剖视图
图16是图1中双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀中滑块的单独结构示意图；
图17是图16中滑块的I-I剖视图；
图18是本发明的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀正打压循环工作状态示意图；
图19是是本发明的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀反打压验封阀门关闭状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀的结构进行详细说明。
如图1～19所示，该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀,设置于双层油管管路之间，包括左阀体3、右阀体12、内通道活塞9、内通道活塞座5、外通道活塞19、外通道活塞座26、长柱销20、十字柱塞27、滑块18、内通道活塞复位弹簧11、外通道活塞复位弹簧16和滑块复位弹簧15，其中：
所述左阀体3左端加工有用于连接双层油管内管和外管的双层内螺纹、右端端面中心处凸起形成有凸起圆柱32，在所述凸起圆柱32两侧分别形成有与油管内管连通的第一左偏心通孔34和与油管外管连通的第二左偏心通孔35；
所述右阀体12外径与所述左阀体3外径一致且所述左阀体3的右端与所述右阀体12的左端通过螺纹连接，所述右阀体12右端加工有用于连接双层油管内管和外管的双层内螺纹，所述右阀体12内部分别形成有与油管内管连通的第一右偏心通孔36和与油管外管连通的第二右偏心通孔37且所述右阀体12的第一右偏心通孔36和第二右偏心通孔37分别与所述左阀体的第一左偏心通孔34和第二左偏心通孔35一一对应；
所述右阀体12的第一右偏心通孔36内壁凹陷形成有与所述内通道活塞复位弹簧11配合的第一环形台阶38，所述右阀体12的第二右偏心通孔37内壁凹陷形成有与所述外通道活塞复位弹簧16配合的第二环形台阶39，所述右阀体12的第一右偏心通孔36和第二右偏心通孔37的左端内壁上分别设置有内通道活塞座5和外通道活塞座26，所述内通道活塞9左端压在所述内通道活塞座5上、右端通过内通道活塞复位弹簧11压在所述第一环形台阶38上，所述外通道活塞19左端压在所述外通道活塞座26上、右端通过外通道活塞复位弹簧16压在所述第二环形台阶39上；
所述内通道活塞9和所述外通道活塞19的左端端部均为锥形且中心沿轴向设有一开口向右的盲孔42，在所述内通道活塞9和所述外通道活塞19锥形端部的侧壁沿圆周方向向内凹陷形成有与所述盲孔42连通的过流凹槽40，所述内通道活塞座5和所述外通道活塞座26中心形成有通孔，所述内通道活塞座5内壁形状与所述内通道活塞9的锥形端部形状相适应，所述外通道活塞座26的内壁形状和所述外通道活塞19的锥形端部形状相适应，使所述内通道活塞9与所述外通道活塞19完全插装在所述内通道活塞座5和外通道活塞座26内时封闭所述第一右偏心通孔36和所述第二右偏心通孔37，在所述内通道活塞9和所述外通道活塞19的侧壁上还向内凹陷形成有分别与长柱销20上端和下端配合的长柱销座44；
在所述右阀体12左端中心向内凹陷形成有与所述凸起圆柱32同轴的凹槽41，所述凹槽41横截面为十字形且底部内径小于上部内径，所述滑块复位弹簧15设置在所述凹槽41底部，所述滑块18压在所述滑块复位弹簧15上，所述长柱销20右端插装在所述滑块18左端面向内凹陷形成的长柱销槽45中且其上端和下端分别插装在所述内通道活塞9和所述外通道活塞19上的所述长柱销座44内，所述十字柱塞27截面为十字形且沿轴向设有一开口向左的盲孔43，所述凸起圆柱32插装所述十字柱塞27的左端盲孔43中、右端压在所述长柱销20的左端面上；
在所述内通道活塞9、所述外通道活塞19、所述十字柱塞27、内通道活塞座5和外通道活塞座26的外壁上均加工有多个安装密封圈的密封圈套座，使所述内通道活塞9外壁与所述第一右偏心通孔36内壁之间、所述内通道活塞9外壁与所述十字柱塞27外壁之间、所述外通道活塞19外壁与所述第二右偏心通孔37内壁之间、所述外通道活塞19外壁与所述十字柱塞27外壁之间、所述内通道活塞座5外壁与所述第一右偏心通孔36内壁之间、所述内通道活塞座5外壁与所述十字柱塞27外壁之间、所述外通道活塞座26外壁与所述第二右偏心通孔37内壁之间和所述外通道活塞座26外壁与所述十字柱塞27外壁之间相互配合形成密封。
所述内通道活塞座5和所述外通道活塞座26分别通过三个销钉固定在所述右阀体12上且相邻销钉之间夹角为45°；
所述十字柱塞27为一截面为十字形的长柱塞，所述十字柱塞27与所述内通道活塞9和所述外通道活塞19接触的侧壁向内凹陷形成为能够与所述十字柱塞分别与所述内通道活塞9和所述外通道活塞19配合的弧形面，所述弧形面的半径与内外通道活塞的半径相等；
所述内通道活塞9和所述外通道活塞19外壁上形成的过流凹槽40横截面为扇形；
所述左阀体3和所述右阀体12均为圆柱形，所述左阀体3和所述右阀体12的外径与相连接的双层油管外径相同。
以下为本发明的一个具体实施例：
如图1～6所示，该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀,设置于双层油管管路之间，包括左阀体3、右阀体12、内通道活塞9、内通道活塞座5、外通道活塞19、外通道活塞座26、长柱销20、十字柱塞27、滑块18、内通道活塞复位弹簧11、外通道活塞复位弹簧16和滑块复位弹簧15。
如图3～4所示，所述左阀体3为圆筒结构，一端的内壁精车了用于连接内外两层连续油管管体的双层母扣，即双层内螺纹；另一端的外壁精车了用于连接右阀体12的公扣，即外螺纹，在该端左阀体的中心位置还精车出了一道突起的一小直径圆柱，即凸起圆柱，该圆柱可以穿入并插装在右阀体中心的十字柱塞内并与之相配套，用于实现左阀体3和右阀体12的连接及密封；在位于左阀体3带有公扣一端的凸起圆柱的两侧，还钻铣出了两个不同截面形状的偏心过流通道，即第一左偏心通孔34和与油管外管连通的第二左偏心通孔35，用于内外层连续油管中液体的注入和排出。
如图5～6所示，所述右阀体12同样为圆筒结构，一端的内壁精车了用于连接内外两层连续油管管体的双层母扣；另一端的内壁精车了用于连接左阀体3的母扣，在该右阀体的中心位置钻铣了一道截面呈十字形的阶梯凹槽，位置靠外的、宽度较大的半盲孔用于放置和安装十字柱塞27，位置靠里的、宽度较小的凹槽用于长柱销20、滑块18和滑块复位弹簧15的安置和装配；在右阀体12精车母扣的一端，紧贴母扣末端的十字形半盲孔的两侧，还对称钻铣有不同截面形状的偏心过流通道，即第一右偏心通孔36和与油管外管连通的第二右偏心通孔37，用于放置内通道活塞、外通道活塞及安装内通道活塞座、外通道活塞座，并通过在活塞的配合之下用于内外连续油管中液体的注入和排出。所述右阀体12内部分别形成有与油管内管连通的第一右偏心通孔36和与油管外管连通的第二右偏心通孔37且所述右阀体12的第一右偏心通孔36和第二右偏心通孔37分别与所述左阀体的第一左偏心通孔34和第二左偏心通孔35同轴且一一对应。
如图7～9所示，内通道活塞9和外通道活塞19为大小相等、形状相同的两个带有锥形头的圆柱体，在该圆柱体的心部钻铣有一个直径略小于内层连续油管的过流通道42，在该圆柱体的侧面，靠近锥形头的一端分别切取了两个具有扇形截面的敞口过流凹槽40，该过流凹槽40通过在其底端钻铣出的圆柱形孔与圆柱体心部的过流通道42相连接，用于内外两层连续油管中液体的注入和排出；在过流凹槽40之外的圆柱外表面还分别切取有环形的密封圈座，在过流槽之外的圆柱外表面中部的下端，切取有长柱销座44；内通道活塞座5和外通道活塞座19为大小相等、形状相同的具有圆锥形通孔的、侧面上钻有三个圆筒形销钉座的圆形钢圈，两侧销钉座与中间销钉座之间的夹角均为45°(其中，本实施例中用于固定活塞座于右阀体12上的销钉和销钉座的数量为三个，也可以为两个或四个等)。
如图10～11所示，所述内通道活塞座5和所述外通道活塞座26中心形成有通孔，所述内通道活塞座5内壁形状与所述内通道活塞9的锥形端部形状相适应，所述外通道活塞座26的内壁形状和所述外通道活塞19的锥形端部形状相适应，使所述内通道活塞9与所述外通道活塞19完全插装在所述内通道活塞座5和外通道活塞座26内时封闭所述第一右偏心通孔36和所述第二右偏心通孔37。
如图12～13所示，十字柱塞27为截面为十字形的细长柱塞，该柱塞在宽度方向上的尺寸要大于放置滑块的凹槽和长柱销槽44的尺寸，从而在长柱销20和滑块18移动时能够保持固定而不会随之运动；该十字柱塞27的上下两个表面为弧形面，该弧形面的半径与内外通道活塞的半径相等，用于与内通道活塞和外通道活塞配合；该十字柱塞27的左右两个表面则为平面；该十字柱塞的主要作用为用于在阀体左阀体和阀体右阀体连接时填补加装了滑块复位弹簧15、滑块18和长柱销20之后的左阀体3和右阀体12中心部的间隙，并在相关密封圈的配合下实现本双通道单流阀内外过流通道之间的密封。
如图14～15所示，长柱销20为长宽高尺寸均不相等的长柱体，该柱体的高度要显著大于其长度和宽度。
如图16～17所示，所述滑块18为在一端开有与长柱销20相同长宽的槽的长柱体。所述滑块18置于右阀体中与所述凸起圆柱32同轴的凹槽41中且压配在所述滑块复位弹簧上，所述滑块18长度大于凹槽41小内径处的长度，使滑块18下部置于所述凹槽41的小内径凹槽中、而上部位于大内径部分，使得所述滑块18随外通道活塞19和内通道活塞9压缩弹簧向井底移动时，具有一定的压缩空间向下运动。
其中，外通道活塞复位弹簧16、内通道活塞复位弹簧11、滑块复位弹簧15为由粗细不同的弹簧丝绕制而成的、直径不等的圆形截面不锈钢弹簧。
在所述凸起圆柱32底部加工有一密封圈套座，在所述内通道活塞9、所述外通道活塞19、所述十字柱塞27、内通道活塞座5和外通道活塞座26的外壁上均在靠近两端位置处加工有两个密封圈套座，在每个所述密封圈套座上均放置由硫化密封圈，使所述内通道活塞9外壁与所述第一右偏心通孔36内壁之间通过密封圈8和密封圈10相互配合形成密封；所述内通道活塞9外壁与所述十字柱塞27外壁之间通过密封圈8相互配合形成密封；所述外通道活塞19外壁与所述第二右偏心通孔37内壁之间通过密封圈17和密封圈22相互配合形成密封；所述外通道活塞19外壁与所述十字柱塞27外壁之间通过密封圈22相互配合形成密封；所述内通道活塞座5外壁与所述第一右偏心通孔36内壁之间通过密封圈4和密封圈7相互配合形成密封；所述内通道活塞座5外壁与所述十字柱塞27外壁之间通过密封圈4和密封圈7相互配合形成密封；所述外通道活塞座26外壁与所述第二右偏心通孔37内壁之间通过密封圈23和密封圈25相互配合形成密封；所述外通道活塞座26外壁与所述十字柱塞27外壁之间通过密封圈23、密封圈25、密封圈28和密封圈29相互配合形成密封；所述凸起圆柱32与所述十字柱塞27之间通过密封圈30相互配合形成密封。
此外，在所述左阀体3左端与双层油管连接的双层母扣处分别设置有密封圈1和密封圈2，在所述右阀体12右端与双层油管连接的双层母扣处分别设置有密封圈13和密封圈14，以保证其与双层油管的密封连接。
现场使用前，参照图1完成双通道异向联控单流阀的组装：首先将内通道活塞复位弹簧11、外通道活塞复位弹簧16和滑块复位弹簧15分别装入右阀体12的各自位置上，并依次装入滑块18、内通道活塞9、长柱销20和外通道活塞19；然后，分别放入装有密封圈的十字柱塞27、内通道活塞座5和外通道活塞座26并通过销钉将内通道活塞座和外通道活塞座固定在右阀体12上。最后通过丝扣将组装好的左阀体3和右阀体12进行连接，即完成了双通道异向联控单流阀的安装。
分别采用机加工在双层连续油管的内外两层管体上分别加工出公扣螺纹，然后将装配完成并加装了密封圈1和密封圈2的该双通道异向联控单流阀通过左阀体3左端内壁上的丝扣拧紧在内外两层连续油管的管体上，再将装配完成并加装了密封圈13和密封圈14的该双通道异向联控单流阀通过右阀体12右端内壁上的丝扣拧紧在内外两层连续油管的管体上，即完成了该单流阀与双层连续油管管体的连接。
使用前，需要对所用柱塞式双通道异向同步联控单流阀进行性能测试：
将双层连续油管的管体内充满清水后，利用左阀体3的内外丝扣连接相关工具，通过向内层连续油管中打压，建立内外层连续油管腔体之间的循环，以模拟井下作业过程中该单流阀开启时内外连续油管环形空间中的液体流动情况，同时对该过程中单流阀的双通道内的液体渗漏及压降情况进行观察，以检验井下作业过程中双通道异向联控单流阀阀体的正向密封情况。
将双层连续油管的管体内充满清水后，利用右阀体12右端的内外丝扣连接相关工具，通过在单流阀的下端的腔体中向内外层连续油管中进行反打压操作，以模拟井底失控、井底异常高压发生时阀体的封闭情况，同时对双通道异向联控单流阀活塞的反向密封情况进行检验，以保证施工安全。
该双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀的工作原理：
如图18所示，为双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀正打压循环工作状态示意图。进行作业时，当通过内层连续油管向井底注入洗井液时，左阀体3中的第一左通孔34内压力升高，在液压的作用下，内通道活塞9压缩内通道活塞复位弹簧11而脱离内通道活塞座5，并向井底方向移动，此时在内通道活塞9的作用下，带动与之相连的长柱销20压动滑块18使滑块18压缩滑块复位弹簧15向井底方向运动，同时带动外通道活塞19压缩外通道活塞复位弹簧16向井底方向运动，此时外通道活塞19也脱离开外通道活塞座26。当内通道活塞9和外通道活塞19同时脱离开内通道活塞座5和外通道活塞座26时，左阀体的第一左偏心通孔34和第二左偏心通孔35分别于右阀体的第一右偏心通孔36和第二右偏心通孔37实现连通，洗井液即可通过内通道活塞9上的过流凹槽40流入井内，最终井底返出的液体可以通过外通道活塞19的过流凹槽40流出油管，实现内管注入，外管返出(也可以是外管注入，内管返出)，形成液流在双层连续油管内外管之间的循环。
当出现突发性事件而使得阀体上方的双层连续油管断裂时，使得井底压力高于该双通道异向联控单流阀阀体上端的管内压力时，内通道活塞9和外通道活塞19会受到井底压力而向井口方向运动，内通道活塞复位弹簧11、外通道活塞复位弹簧16和滑块复位弹簧15，此时，如图19所示，内通道活塞9和外通道活塞19的锥形头将分别紧紧插装在内通道活塞座5和外通道活塞座26内，封闭左阀体3和右阀体12之间的连通通道，使得该单流阀能够同时有效地封闭内外两层连续油管通道，阻止井底的液、气返出，而达到密封的效果，有效地防止井喷。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上做出的属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，设置于双层油管管路之间，其特征在于，包括左阀体(3)、右阀体(12)、内通道活塞(9)、内通道活塞座(5)、外通道活塞(19)、外通道活塞座(26)、长柱销(20)、十字柱塞(27)、滑块(18)、内通道活塞复位弹簧(11)、外通道活塞复位弹簧(16)和滑块复位弹簧(15)，
所述左阀体(3)左端加工有用于分别连接双层油管内管和外管的双层内螺纹(31)、右端端面中心处凸起形成有凸起圆柱(32)，在所述凸起圆柱(32)两侧分别形成有与油管内管连通的第一左偏心通孔(34)和与油管外管连通的第二左偏心通孔(35)；
所述右阀体(12)外径与所述左阀体(3)外径一致且所述左阀体(3)的右端与所述右阀体(12)的左端通过螺纹连接，所述右阀体(12)右端加工有用于分别连接双层油管内管和外管的双层内螺纹(31)，所述右阀体(12)内部分别形成有与油管内管连通的第一右偏心通孔(36)和与油管外管连通的第二右偏心通孔(37)且所述右阀体(12)的第一右偏心通孔(36)和第二右偏心通孔(37)分别与所述左阀体的第一左偏心通孔(34)和第二左偏心通孔(35)一一对应；
所述右阀体(12)的第一右偏心通孔(36)内壁凹陷形成有与所述内通道活塞复位弹簧(11)配合的第一环形台阶(38)，所述右阀体(12)的第二右偏心通孔(37)内壁凹陷形成有与所述外通道活塞复位弹簧(16)配合的第二环形台阶(39)，所述右阀体(12)的第一右偏心通孔(36)和第二右偏心通孔(37)的左端内壁上分别设置有内通道活塞座(5)和外通道活塞座(26)，所述内通道活塞(9)左端压在所述内通道活塞座(5)上、右端通过内通道活塞复位弹簧(11)压在所述第一环形台阶(38)上，所述外通道活塞(19)左端压在所述外通道活塞座(26)上、右端通过外通道活塞复位弹簧(16)压在所述第二环形台阶(39)上；
所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)的左端端部均为锥形且中心沿轴向设有一开口向右的盲孔(42)，在所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)锥形端部的侧壁沿圆周方向向内凹陷形成有与所述盲孔(42)连通的过流凹槽(40)，所述内通道活塞座(5)和所述外通道活塞座(26)中心形成有通孔，所述内通道活塞座(5)内壁形状与所述内通道活塞(9)的锥形端部形状相适应，所述外通道活塞座(26)的内壁形状和所述外通道活塞(19)的锥形端部形状相适应，使所述内通道活塞(9)与所述外通道活塞(19)完全插装在所述内通道活塞座(5)和外通道活塞座(26)内时封闭所述第一右偏心通孔(36)和所述第二右偏心通孔(37)，在所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)的侧壁上还向内凹陷形成有分别与长柱销(20)上端和下端配合的长柱销座(44)；
在所述右阀体(12)左端中心向内凹陷形成有与所述凸起圆柱(32)同轴的凹槽(41)，所述凹槽(41)横截面为十字形且底部内径小于上部内径，所述滑块(18)的长度大于凹槽(41)底部小内径部的长度，所述滑块复位弹簧(15)设置在所述凹槽(41)底部，所述滑块(18)压在所述滑块复位弹簧(15)上，所述长柱销(20)右端插装在所述滑块(18)左端面向内凹陷形成的长柱销槽(45)中且其上端和下端分别插装在所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)上的所述长柱销座(44)内，所述十字柱塞(27)截面为十字形且沿轴向设有一开口向左的盲孔(43)，所述凸起圆柱(32)插装所述十字柱塞(27)的左端盲孔(43)中、右端压在所述长柱销(20)的左端面上。
2.根据权利要求1所述的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，其特征在于，在所述凸起圆柱(32)底部、所述内通道活塞(9)、所述外通道活塞(19)、所述十字柱塞(27)、内通道活塞座(5)和外通道活塞座(26)的外壁上均加工有多个安装密封圈的密封圈套座，使所述内通道活塞(9)外壁与所述第一右偏心通孔(36)内壁之间、所述内通道活塞(9)外壁与所述十字柱塞(27)外壁之间、所述外通道活塞(19)外壁与所述第二右偏心通孔(36)内壁之间、所述外通道活塞(19)外壁与所述十字柱塞(27)外壁之间、所述内通道活塞座(5)外壁与所述第一右偏心通孔(36)内壁之间、所述内通道活塞座(5)外壁与所述十字柱塞(27)外壁之间、所述外通道活塞座(26)外壁与所述第二右偏心通孔(37)内壁之间和所述外通道活塞座(26)外壁与所述十字柱塞(27)外壁之间相互配合形成密封。
3.根据权利要求2所述的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，其特征在于，所述内通道活塞座(5)和所述外通道活塞座(26)分别通过三个销钉固定在所述右阀体(12)上且相邻销钉之间夹角为45°。
4.根据权利要求1～3任一项所述的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，其特征在于，所述十字柱塞(27)截面为十字形，所述十字柱塞(27)与所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)接触的侧壁向内凹陷形成有能够与所述十字柱塞分别与所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)配合的弧形面，所述弧形面的半径与内外通道活塞的半径相等。
5.根据权利要求1～3任一项所述的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，其特征在于，所述内通道活塞(9)和所述外通道活塞(19)外壁上形成的过流凹槽(40)的横截面为扇形。
6.根据权利要求1～3任一项所述的双层连续油管用柱塞式双通道异向同步联控单流阀，其特征在于，所述左阀体(3)和所述右阀体(12)均为圆柱形，所述左阀体(3)和所述右阀体(12)的外径与相连接的双层油管外径相同。
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