CN109162668A - 多功能多次开关循环阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田试油、完井工程技术领域，特指一种多功能多次开关循环阀，包括上接头、阀芯轴、换位外筒、换位套、卡环、挡环、复位弹簧、弹簧外筒、定位环、导向键与循环接头，上接头下部分别连接于阀芯轴与换位外筒，换位套设于阀芯轴与换位外筒之间，换位套上设有换位槽，阀芯轴上设有球座，换位外筒通过销轴的一端连接于弹簧外筒，销轴的另一端设于换位槽内，卡环固定于阀芯轴上，复位弹簧的上端固定于挡环上，挡环与卡环对应设置，复位弹簧的下端固定于定位环上，循环接头的上部一侧连接于弹簧外筒的下部，循环接头的上部另一侧设有导向键，导向键抵触于定位环上，循环接头上设有旁通孔，阀芯轴上设有与旁通孔对应设置的循环孔。
Description
技术领域
本发明涉及油田试油、完井工程技术领域，特指一种多功能多次开关循环阀。
背景技术
西北油田、塔里木油田的油气井主要呈现为井深、高温、高压的特点，在APR测试时，要求管柱长，配合工具较多，泄露风险大，多功能多次开关循环阀可以很好的替代RD、RDS循环阀的功能，同时根据工程还可取代注水注气单流阀的功能，具有一阀多用的特点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种多功能多次开关循环阀，可以减少管柱工具的数量，降低工具泄露的风险，进一步提高管柱的稳定性，还能够完成封隔器坐封前的替液和封隔器解封前的循环压井，还可应用为不同层级的注水注气阀的功能。
为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：
一种多功能多次开关循环阀，包括上接头、阀芯轴、换位外筒、换位套、卡环、挡环、复位弹簧、弹簧外筒、定位环、导向键与循环接头，上接头的下部两侧分别连接于阀芯轴与换位外筒的上部，换位套设于阀芯轴与换位外筒之间，换位套的外径上设有换位槽，阀芯轴的上端设有球座，换位外筒的下部通过销轴的一端连接于弹簧外筒，销轴的另一端设于换位槽内，卡环固定于阀芯轴上，弹簧外筒与阀芯轴之间设有复位弹簧，复位弹簧的上端固定于挡环上，挡环与卡环对应设置，复位弹簧的下端固定于定位环上，循环接头的上部一侧连接于弹簧外筒的下部，循环接头的上部另一侧设有导向键，导向键抵触于定位环上，循环接头上设有旁通孔，阀芯轴上设有与旁通孔对应设置的循环孔。
进一步而言，所述换位槽采用多个Y型槽连接构成，且成型有短槽与长槽，销轴的一端设于换位槽内，销轴的另一端将换位外筒的下部与弹簧外筒的上部固定连接。
进一步而言，所述上接头与阀芯轴之间设有支撑环一与密封圈一。
进一步而言，所述上接头与换位外筒之间设有通过防退销钉对应连接。
进一步而言，所述上接头与换位外筒之间还设有支撑环二与密封圈二。
进一步而言，所述换位外筒与弹簧外筒之间设有支撑环三与密封圈三。
进一步而言，所述循环接头的上部一侧与弹簧外筒的下部之间通过防退销钉对应连接。
进一步而言，所述循环接头与弹簧外筒之间还设有支撑环二与密封圈二。
进一步而言，所述旁通孔的两侧分别设有支撑环一与密封圈一。
本发明有益效果：
1.本发明所述的一种多功能多次开关循环阀，可置于常开或常闭位置连接与作业管柱上，需要开关时，从管柱内投入一个树脂球，落于阀芯轴上端的球座上进行憋压3-7MP(封堵管柱液体)，通过井口打压推动阀芯轴下移，在换位套的作用下进行换位，阀芯轴在复位弹簧的作用下上移带动循环孔上移可关闭或开启旁通孔，可根据实际需求多次开关；
2.与现有循环阀工具相比，本发明具有价格低廉，结构简单，密封件少，密封可靠的特点。
附图说明
图1是本发明多功能多次开关循环阀结构示意图；
图2是图1中A位置放大图；
图3是图1中B位置放大图；
图4是图1中C位置放大图；
图5是图1中D位置放大图；
图6是换位套结构示意图。
1.上接头；2.阀芯轴；3.换位外筒；4.换位套；40.换位槽；400.短槽；401.长槽；5.销轴；6.卡环；7.挡环；8.复位弹簧；9.弹簧外筒；10.定位环；11.导向键；12.循环接头；120.旁通孔；13.操作球；130.球座；14.防退销钉；15.支撑环一；16.密封圈二；17.密封圈三；18.密封圈一；19.支撑环二；20.支撑环三；21.循环孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1至图5所示，本发明所述一种多功能多次开关循环阀，包括上接头1、阀芯轴2、换位外筒3、换位套4、卡环6、挡环7、复位弹簧8、弹簧外筒9、定位环10、导向键11与循环接头12，上接头1的下部两侧分别连接于阀芯轴2与换位外筒3的上部，换位套4设于阀芯轴2与换位外筒3之间，换位套4的外径上设有换位槽40，阀芯轴2的上端设有球座130，换位外筒3的下部通过销轴5的一端连接于弹簧外筒9，销轴5的另一端设于换位槽40内，卡环6固定于阀芯轴2上，弹簧外筒9与阀芯轴2之间设有复位弹簧8，复位弹簧8的上端固定于挡环7上，挡环7与卡环6对应设置，复位弹簧8的下端固定于定位环10上，循环接头12的上部一侧连接于弹簧外筒9的下部，循环接头12的上部另一侧设有导向键11，导向键11抵触于定位环10上，循环接头12上设有旁通孔120，阀芯轴2上设有与旁通孔120对应设置的循环孔21。以上所述构成本发明基本结构。
如图6所示，所述换位槽40采用由多个Y型槽连接构成，且成型有短槽400与长槽401，销轴5的一端设于换位槽40内，销轴5的另一端将换位外筒3的下部与弹簧外筒9的上部固定连接。
本发明采用这样的结构设置，其工作原理：操作球13(树脂球)从管柱的井口进行投送，坐落于阀芯轴2上端的球座130上，封堵管柱液体，通过泵对井口打压，推动阀芯轴2下移，带动卡环6推动挡环7压缩复位弹簧8，同时带动换位套4向下移动，换位套4外径周向分布了Y字型换位槽40，安装在换位外筒3上的销轴5一端啮合于换位槽40内，当换位套4向下移的同时沿Y字型换位槽40轴向旋转一个角度，阀芯轴2由于有定位环10固定导向键11使阀芯轴2不能转动的下移至与循环接头12的内孔相抵，复位弹簧8压缩到位，换位套4完成一次换位动作；
提高泵压将操作球13挤过阀芯轴2上的球座130锥面(实际应用中，操作球13的外径略大于球座130的锥面)，管柱内泄压，阀芯轴2受复位弹簧8的反弹力反向上移，换位套4跟随阀芯轴2向上移动，Y字型换位槽40的短槽400被换到与销轴5相抵的位置，阀芯轴2被锁定，此时阀芯轴2上的循环孔21正好与循环接头12上的旁通孔120对齐，此时多功能多次开关循环阀被操作至开启位置；
再次从管柱井口投送一个操作球13，坐落于阀芯轴2上端的球座130上，封堵管柱液体，通过泵对井口打压，推动阀芯轴2下移，带动卡环6推动挡环7压缩复位弹簧8，同时带动换位套4向下移动，换位套4外径周向分布了Y字型换位槽40，安装在换位外筒3上的销轴5一端啮合于换位槽40内，当换位套4向下移的同时沿Y字型换位槽40轴向旋转一个角度，阀芯轴2由于有定位环10固定导向键11使阀芯轴2不能转动的下移至与循环接头12的内孔相抵，复位弹簧8压缩到位，换位套4完成一次换位动作；
提高泵压将操作球13挤过阀芯轴2上的球座130锥面，管柱内泄压，阀芯轴2受复位弹簧8的反弹力反向上移，换位套4跟随阀芯轴2向上移动，Y字型换位槽40的长槽401被换到与销轴5相抵的位置，阀芯轴2向上移至初始位置，此时阀芯轴2上的循环孔21与循环接头12上的旁通孔120错开，此时多功能多次开关循环阀被操作至关闭位置；
需要说明的是，可根据现场施工的实际需要，多次投球多功能多次开关循环阀。
更具体而言，所述上接头1与阀芯轴2之间设有支撑环一15与密封圈一18。采用这样的结构设置，通过支撑环一15与密封圈一18实现上接头1与阀芯轴2之间的密封效果。
更具体而言，所述上接头1与换位外筒3之间设有通过防退销钉14对应连接。采用这样的结构设置，通过防退销钉14将上接头1与换位外筒3定位连接。
更具体而言，所述上接头1与换位外筒3之间还设有支撑环二19与密封圈二16。采用这样的结构设置，通过支撑环二19与密封圈二16实现上接头1与换位外筒3之间的密封效果。
更具体而言，所述换位外筒3与弹簧外筒9之间设有支撑环三20与密封圈三17。采用这样的结构设置，通过支撑环三20与密封圈三17实现换位外筒3与弹簧外筒9之间的密封效果。
更具体而言，所述循环接头12的上部一侧与弹簧外筒9的下部之间通过防退销钉14对应连接。采用这样的结构设置，通过防退销钉14将循环接头12的上部一侧与弹簧外筒9的下部定位连接。
更具体而言，所述循环接头12与弹簧外筒9之间还设有支撑环二19与密封圈二16。采用这样的结构设置，通过支撑环二19与密封圈二16实现循环接头12与弹簧外筒9之间的密封效果。
更具体而言，所述旁通孔120的两侧分别设有支撑环一15与密封圈一18。采用这样的结构设置，通过支撑环一15与密封圈一18实现旁通孔120与循环孔21错开后的密封效果。
以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能多次开关循环阀，其特征在于：包括上接头(1)、阀芯轴(2)、换位外筒(3)、换位套(4)、卡环(6)、挡环(7)、复位弹簧(8)、弹簧外筒(9)、定位环(10)、导向键(11)与循环接头(12)，所述上接头(1)的下部两侧分别连接于阀芯轴(2)与换位外筒(3)的上部，所述换位套(4)设于阀芯轴(2)与换位外筒(3)之间，所述换位套(4)的外径上设有换位槽(40)，所述阀芯轴(2)的上端设有球座(130)，所述换位外筒(3)的下部通过销轴(5)的一端连接于弹簧外筒(9)，所述销轴(5)的另一端设于换位槽(40)内，所述卡环(6)固定于阀芯轴(2)上，所述弹簧外筒(9)与阀芯轴(2)之间设有复位弹簧(8)，所述复位弹簧(8)的上端固定于挡环(7)上，所述挡环(7)与卡环(6)对应设置，所述复位弹簧(8)的下端固定于定位环(10)上，所述循环接头(12)的上部一侧连接于弹簧外筒(9)的下部，所述循环接头(12)的上部另一侧设有导向键(11)，所述导向键(11)抵触于定位环(10)上，所述循环接头(12)上设有旁通孔(120)，所述阀芯轴(2)上设有与旁通孔(120)对应设置的循环孔(21)。
2.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述换位槽(40)采用由多个Y型槽连接构成，且成型有短槽(400)与长槽(401)，所述销轴(5)的一端设于换位槽(40)内，所述销轴(5)的另一端将换位外筒(3)的下部与弹簧外筒(9)的上部固定连接。
3.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述上接头(1)与阀芯轴(2)之间设有支撑环一(15)与密封圈一(18)。
4.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述上接头(1)与换位外筒(3)之间设有通过防退销钉(14)对应连接。
5.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述上接头(1)与换位外筒(3)之间还设有支撑环二(19)与密封圈二(16)。
6.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述换位外筒(3)与弹簧外筒(9)之间设有支撑环三(20)与密封圈三(17)。
7.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述循环接头(12)的上部一侧与弹簧外筒(9)的下部之间通过防退销钉(14)对应连接。
8.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述循环接头(12)与弹簧外筒(9)之间还设有支撑环二(19)与密封圈二(16)。
9.根据权利要求1所述多功能多次开关循环阀，其特征在于：所述旁通孔(120)的两侧分别设有支撑环一(15)与密封圈一(18)。
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