CN109236234A - 用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于完井技术领域，公开了一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法，实现阀门开度大小的变换调节，从而达到遥控配产控制各油层产量的目的，包括上接头、导向钉、轨套、上部外筒、锁套、管线管、心轴、开度套、密封组、下部外筒、下接头、控制管线、密封圈等。机械开度阀随生产管柱一同下入封隔层位位置，地面液压系统通过从地面到机械开度阀之间连接的液控管线对机械开度阀进行打压操作实现四个位置顺序切换，从而实现该层产液进生产管柱进口开度大小调节。本发明机械开度阀的优点是：控制方式为机械液压，井下无电子元件，安全可靠性高；具备位置压力显示反馈；密封可靠；开度可调节等。
Description
技术领域
本发明属于完井技术领域，具体的说，是涉及一种利用地面液控管线对井下开度阀进行液压控制，实现阀门开度大小的变换调节，从而达到遥控配产控制各油层产量的目的。
背景技术
油田完井技术中井下开度阀(或多级滑套)的主要作用是实现流体通道开度调节，有效实现油藏需要的配产控制。通常井下开度阀(或多级滑套)的控制方式为管内打压、电缆管线和液控管线。管内打压的方式反馈井下开度阀开度状态难度很大，出现无效操作的概率高，受到生产管柱压力限制大，作业不方便；利用电缆管线井下传输电能实现电动控制的井下开度阀开度调节，受限于生产井井口防爆、作业安全、电子元件温度压力可靠性等限制；液控管线控制机械井下开度阀被较广泛应用于生产井分层开采流量控制。中国专利CN200920106040.9介绍了一种油套连通器，可以达到实现调节生产层位的目的。但是这种滑套式连通器是用油管带液压开关下入井内进行打开或者关闭，只有“打开”或“关闭”两种工作状态，无法实现对某个油层进行定量配产的要求，不具备通过调节流量控制生产的功能。中国专利CN 201520025275.0公开的井下多级流量控制阀采用一根液控管线控制，达到在不停止生产的情况下控制井下流体流动的目的，但是这种井下多级流量控制阀受井深深度限制，同时弹簧机械部件作为核心功能开关动作部件，也增加了工具的不可靠性。中国专利CN201020685155.0介绍了一种具有J型槽结构的多级流量控制阀，同样采用两个液控管线控制，利用地面液压使控制阀内的活塞上下运动，并利用J型槽结构对活塞运动进行定位，以确保达到控制井下流动的目的，但是不具备地面显示井下机械开度阀的开度位置状态结构设计，同时不具备应急利用专用机械工具实现开度阀调节的结构设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于如何更加可靠的控制和反馈井下流体通道开度调节状态，提供一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀及其控制方法，可以在不需要人为干预的情况下进行多油层产液的有效控制，特别是针对深水井进行生产动态实时调整，操作方便，节约生产成本。
一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，包括上接头(1)、导向钉(2)、轨套(3)、上部外筒(4)、锁套(5)、管线管(6)、心轴(7)、开度套(8)、密封组(9)、下部外筒(10)、下接头(11)、控制管线(12)；控制管线(12)包括一号液控管线(1201) 和二号液控管线(1202)；
所述上接头(1)、所述上部外筒(4)、所述管线管(6)、所述下部外筒(10)及所述下接头(11)从上到下依次采用螺纹连接，与所述开度套(8)、所述密封组(9)一同构成外工作筒；所述上接头(1)与所述上部外筒(4)之间、所述上部外筒(4)与所述管线管(6)之间、所述管线管(6)与所述下部外筒(10)之间、所述下部外筒(10)与所述下接头(11)之间均通过密封圈形成密封；所述下部外筒(10)与所述心轴(7)之间构成环空，所述开度套(8)、所述密封组(9)安装在该环空内；所述开度套(8)位于所述管线管(6)下方，所述管线管(6)的下部端面与所述开度套(8)的上部端面之间通过密封圈形成密封；所述密封组(9)位于所述开度套(8)下方，所述密封组(9)下部端面由所述下部外筒(10)的内部限位台肩(1001)的上表面限位；
所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间构成环空，所述轨套(3)和所述锁套(5) 安装在该环空内；所述轨套(3)上部与所述心轴(7)螺纹连接，所述轨套(3)下端面由所述心轴(7)的外部限位台肩(701)上表面限位；所述锁套(5)上部与所述心轴(7) 螺纹连接，且所述心轴(7)的外部限位台肩(701)下表面对所述锁套(5)上端面限位；由此，采用螺纹连接在一起的所述轨套(3)、所述锁套(5)、所述心轴(7)构成内工作筒，内工作筒安装在外工作筒的内部；
所述上部外筒(4)中段设置有一个径向的螺纹孔(401)，所述螺纹孔(401)用于将所述导向钉(2)螺纹连接于上部外筒(4)；所述上部外筒(4)下部的内回转面间隔设置有四道沟槽，由下到上分别为第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404)和第四沟槽(405)，分别为锁套(5)上弹性爪结构的卡爪的四个停留位置；
所述上部外筒(4)、所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间的密封圈形成上部液压腔；所述管线管(6)在对应于上部液压腔的位置安装有第二管线接头，所述第二管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述二号液控管线(1202)的连接；所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、管线管(6)下部与所述心轴(7)之间的密封圈形成下部液压腔；管线管(6)在对应于下部液压腔的位置安装有第一管线接头，所述第一管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述一号液控管线 (1201)连接；所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液时，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，也为机械开度阀开启方向；所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液时，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，也为机械开度阀关闭方向；所述一号液控管线(1201)和所述二号液控管线(1202)的压力变化同时由地面液压系统进行显示；
所述下部外筒(10)开设有周向均布的条形孔(1002)，所述条形孔(1002)的上方和下方分别由设置在所述下部外筒(10)与所述开度套(8)之间的密封圈形成密封；所述内部限位台肩(1001)位于所述条形孔(1002)下方，用于对所述心轴(7)下行限位；
所述开度套(8)沿轴向设置有三排孔眼，每排分别包括周向均布且对应于所述条形孔(1002)的孔眼；由下到上分别为第一开孔(801)、第二开孔(802)和第三开孔(803)；与所述下部外筒(10)的条形孔(1002)相配合实现三种流道尺寸；所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)的的两端也由所述条形孔(1002)两端密封圈形成密封；
所述轨套(3)的外回转面设置有整圈的轨道，该轨道设置有在周向上均等分布的八个死点，按照轨道的轨迹依次为第一死点(301)、第二死点(302)、第三死点(303)、第四死点(304)、第五死点(305)、第六死点(306)、第七死点(307)、第八死点(308)；其中，第二死点(302)、第四死点(304)、第六死点(306)、第八死点(308)位于轨套 (3)下部，与轨套(3下)端面的轴线距离相等；其中，第一死点(301)、第三死点(303)、第五死点(305)、第七死点(307)位于轨套(3)上部，与轨套(3)上端面的轴向距离呈递进式增加；第一死点(301)至第二死点(302)至第三死点(303)至第四死点(304) 至第五死点(305)至第六死点(306)至第七死点(307)至第八死点(308)，最后回到第一死点(301)的连线构成轨道轨迹；
所述导向钉(2)端部嵌装于所述轨套(3)的轨道内，并在所述心轴(7)移动的同时，所述导向钉(2)随所述轨套(3)的转动在其轨道内滑动，其滑动轨迹依次为所述第一死点(301)、所述第二死点(302)、所述第三死点(303)、所述第四死点(304)、所述第五死点(305)、所述第六死点(306)、所述第七死点(307)、所述第八死点(308)，最后回到第一死点(301)；
所述锁套(5)下部设置有弹性爪结构，弹性爪结构的卡爪位于所述锁套(5)的外回转面，用于与所述上部外筒(4)的第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404) 和第四沟槽(405)相配合；所述心轴(7)带动所述轨套(3)和所述锁套(5)移动时，所述锁套(5)的上弹性爪结构的卡爪依次通过所述上部外筒(4)的四道沟槽。
进一步地，所述上接头(1)上部用于与上部生产管柱相连。
进一步地，管线管(6)的外回转面还设置有用于放置所述一号液控管线(1201)和所述二号液控管线(1202)的管线开槽。
进一步地，所述开度套(8)的所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)的孔径依次增大。
进一步地，所述心轴(7)中段的内回转面具有直角台阶(702)和两边的倒角设计，用于与专用机械开关工具相配合。
进一步地，所述轨套(3)的形状是：以第一死点(301)的位置沿轴向向下延伸后转向第二死点(302)的位置，之后由第二死点(302)的位置转向第三死点(303)方向并沿轴向向上延伸至第三死点(303)的位置，之后由第三死点(303)的位置沿轴向向下延伸后转向第四死点(304)的位置，之后由第四死点(304)的位置转向第五死点(305) 方向并沿轴向向上延伸至第五死点(305)的位置，之后由第五死点(305)的位置沿轴向向下延伸后转向第六死点(306)的位置，之后由第六死点(306)的位置转向第七死点(307) 方向并沿轴向向上延伸至第七死点(307)的位置，之后由第七死点(307)的位置沿轴向向下延伸后转向第八死点(308)的位置，之后由第八死点(308)的位置转向第一死点(301) 方向并沿轴向向上延伸至第一死点(301)的位置；每两个相邻死点之间的转向位置设置有内倒角。
一种所述的用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀的控制方法，按照如下步骤进行：
首先，(一)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第一死点(301)滑移至所述第二死点(302)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4) 的所述第一沟槽(402)、所述第二沟槽(403)、所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在所述第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8) 的所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803) 全部打开；
之后，(二)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第二死点(302)滑移至所述第三死点(303)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)、所述第二沟槽(403)，并停留在所述第二沟槽(403；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)和所述第二开孔(802)，并停留在所述第二开孔(802)和所述第一开孔(801)之间，使所述第三开孔(803)和所述第二开孔(802)关闭、所述第一开孔(801)打开；
以上所述(一)和(二)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从全关闭调整为第一位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第一设计开度的流通通道；
之后，(三)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第三死点(303)滑移至所述第四死点(304)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4) 的所述第二沟槽(403)、所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第二开孔(802) 和所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(四)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第四死点(304)滑移至所述第五死点(305)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)，并停留在所述第三沟槽(404)内；所述心轴(7)下端经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803) 和所述第二开孔(802)之间，使所述第三开孔(803)关闭、所述第一开孔(801)和所述第二开孔(802)打开；
以上所述(三)和(四)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第一位置打开为第二位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第二设计开度的流通通道。
之后，(五)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第五死点(305)滑移至所述第六死点(306)；所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴 (7)下端经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803) 上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(六)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第六死点(306)滑移至所述第七死点(307)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)，并留在所述第四沟槽(405)内；所述心轴(7)向下方移动，但其下端仍停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
以上所述(五)和(六)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第二位置打开为第三位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第三设计开度的流通通道。
之后，(七)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第七死点(307)滑移至所述第八死点(308)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪从所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)上移，并停留在所述第四沟槽(405)上方的位置；此时所述心轴(7) 7向下方移动，但其下端仍停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(八)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第八死点(308)滑移至所述第一死点(301)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)、所述第二沟槽(403)、所述第一沟槽(402)，并留在所述第一沟槽(402)内；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)、所述第二开孔(802)和所述第一开孔(801)，并停留在所述第一开孔(801) 下方并限位于所述下部外筒(10)的所述内部限位台肩(1001)的上表面，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部关闭；
以上所述(七)和(八)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第三位置打开为全部关闭，使得机械开度阀内腔与环空形成封闭状态。本发明的有益效果是：
本发明的机械开度阀随生产管柱一同下入封隔层位置，地面液压系统通过从地面到机械开度阀之间连接的液控管线对机械开度阀进行打压操作实现四个位置顺序切换，从而实现该层产液进生产管柱进口开度大小调节；其控制方式为机械液压，井下无电子元件，安全可靠性高；具备位置压力显示反馈、密封可靠、开度可调节等优点；机械开度阀随生产管柱一同下入封隔层位置，地面液压系统通过从地面到机械开度阀之间连接的液控管线对机械开度阀进行打压操作实现四个位置顺序切换，从而实现该层产液进生产管柱进口开度大小调节，在不需要人为干预的情况下可以进行多油层产液的有效控制，特别是针对深水井进行生产动态实时调整，操作方便、节约资金。
附图说明
图1(a)是本发明所提供的机械开度阀的端面示意图；
图1(b)是图1(a)的A-A剖面图；
图1(c)是图1(a)的B-B剖面图；
图1(d)是图1(a)的C-C剖面图；
图2是上部外筒的结构示意图；
图3(a)是管线管6用于体现第一管线接头1201的结构示意图；
图3(b)是管线管6用于体现第二管线接头1202和第三管线接头1203的结构示意图；
图4是下部外筒的结构示意图；
图5是开度套的结构示意图；
图6是心轴的结构示意图；
图7(a)是轨套的结构示意图；
图7(b)是轨套中轨道形状的展开示意图；
图8(a)是锁套5的结构示意图；
图8(b)是图8(a)的D-D剖面图；
上述图中：1-上接头、2-导向钉、3-轨套、4-上部外筒、5-锁套、6-管线管、7-心轴、8-开度套、9-密封组、10-下部外筒、11-下接头、12-控制管线；
301-第一死点、302-第二死点、303-第三死点、304-第四死点、305-第五死点、306-第六死点、307-第七死点、308-第八死点；
401-螺纹孔、402-第一沟槽、403-第二沟槽、404-第三沟槽、405-第四沟槽；
701-外部限位台肩、702-直角台阶；
1201-一号液控管线、1202-二号液控管线；
1001-内部限位台肩、1002-条形孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1(a)-1(d)所示，本实施例提供了一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，随生产管柱下入的机械开度阀个数根据需要控制油层分段数而定，即需要控制的每一油层对应的管柱中配一个机械开度阀；该机械开度阀包括上接头1、导向钉2、轨套3、上部外筒4、锁套5、管线管6、心轴7、开度套8、密封组9、下部外筒10、下接头11、控制管线12，控制管线12包括一号液控管线1201和二号液控管线1202。
上接头1上部设置有内螺纹，通过该内螺纹与上部生产管柱相连。上接头1下部设置有内螺纹，通过该内螺纹连接上部外筒4；该内螺纹上方的上部外筒4外回转面设置有密封槽，通过设置在密封槽中的密封圈与上接头1之间形成密封。上部外筒4下部设置有内螺纹，通过该内螺纹连接管线管6；该内螺纹上方的管线管6外回转面设置有密封槽，通过设置在密封槽中的密封圈与上部外筒4之间形成密封。管线管6下部设置有外螺纹，通过该外螺纹连接下部外筒10；该外螺纹下方的管线管6外回转面设置有密封槽，通过设置在密封槽中的密封圈与下部外筒10之间形成密封。下部外筒10下部设置有内螺纹，通过该内螺纹连接下接头11；下接头11上部的外回转面设置有密封槽，通过设置在密封槽中的密封圈与下部外筒10之间形成密封。下部外筒10与心轴7之间构成环空，开度套8、密封组9安装在该环空内；开度套8位于管线管6下方，管线管6的下部端面设置有密封槽，通过设置在密封槽中的密封圈与开度套8上部端面之间形成密封；密封组9位于开度套8下方，密封组9下部端面与心轴7下部端面齐平，且均由下部外筒10的内部限位台肩1001的上表面限位；机械开度阀初始关闭位置，心轴7下端与密封组9接触，保证套管与工具之间环空的密封性。上接头1、上部外筒4、管线管6、下部外筒10及下接头11 从上到下依次采用螺纹连接，与开度套8、密封组9一同构成外工作筒。
上部外筒4与心轴7之间构成环空，轨套3和锁套5安装在该环空内。轨套3上部设置有内螺纹，通过该内螺纹与心轴7连接；轨套3下端面由心轴7的外部限位台肩701上表面限位。锁套5上部设置有内螺纹，通过该内螺纹与心轴7连接，心轴7的外部限位台肩701下表面对锁套5上端面限位。由此，采用螺纹连接在一起的轨套3、锁套5、心轴7 构成内工作筒，内工作筒安装在外工作筒的内部。工作时，构成内工作筒的各部件移动，而构成外工作筒的各部件不发生移动。
如2图所示，上部外筒4上部的内回转面设置有两道密封槽，通过设置在这两道密封槽中的密封圈与心轴7之间形成密封。上部外筒4中段设置有一个径向的螺纹孔401，该螺纹孔用于将导向钉2螺纹连接于上部外筒4。上部外筒4下部的内回转面间隔的设置有四道沟槽，由下到上分别为第一沟槽402、第二沟槽403、第三沟槽404和第四沟槽405，第一沟槽402、第二沟槽403、第三沟槽404和第四沟槽405分别为锁套5上弹性爪结构的卡爪的四个停留位置。
如图3(a)-3(b)所示，管线管6上部的内回转面设置有两道密封槽，通过设置在这两道密封槽中的密封圈与心轴7之间形成密封，这两个密封圈与上部外筒4、心轴7、管线管6以及上部外筒4与心轴7之间的两个密封圈形成上部液压腔。对应于上部液压腔的位置，管线管6设置有贯通管内外的两个传压孔，其中上部的传压孔外端安装有第二管线接头、下部的传压孔外端安装有第三管线接头，如图3(b)所示，第二管线接头用于实现与本节机械开度阀的二号液控管线1202的连接，第三管线接头用于实现与下一节机械开度阀的二号液控管线1202的连接。管线管6下部的内回转面设置有两道密封槽，通过设置在这两道密封槽中的密封圈与心轴7之间形成密封，这两个密封圈与心轴7、管线管 6以及管线管6上部与心轴7之间的两个密封圈形成下部液压腔。对应于下部液压腔的位置，管线管6设置有贯通管内外的一个传压孔，该传压孔外端安装有第一管线接头，如图 3(a)所示，第一管线接头用于实现与本节机械开度阀的一号液控管线1201连接。除此以外，管线管6的外回转面还设置有用于放置一号液控管线1201和二号液控管线1202的管线开槽。
一号液控管线1201打压(注液)、二号液控管线1202放压(回液)时，下部液压腔的压力高于上部液压腔，心轴7向上方移动，也为机械开度阀开启方向；二号液控管线1202 打压(注液)、一号液控管线1201放压(回液)时，上部液压腔的压力高于下部液压腔，心轴7向下方移动，也为机械开度阀关闭方向。地面液压系统也同时显示一号液控管线1201 和二号液控管线1202的压力变化，从而确定井下机械开度阀的开度位置状态。与第三管线接头连接的二号液控管线1202为下一节机械开度阀提供压力，下一节机械开度阀的一号液控管线1201为类似于本节机械开度阀的一号液控管线1201的单独液压管线，即也构成两条液压管线控制一个机械开度阀。
如图4所示，下部外筒10开设有周向均布的四个相同的条形孔1002，条形孔1002的两端为圆弧形。条形孔1002的上方和下方在下部外筒10的内回转面分别设置有一道密封槽，通过设置在这两道密封槽中的密封圈实现下部外筒10与开度套8之间在条形孔1002 两端的密封。条形孔1002下方的密封槽以下的位置设置有内部限位台肩1001，内部限位台肩1001的上表面用于形成密封组的装配位置和对心轴7下行限位。
如图5所示，开度套8沿轴向设置有3排孔眼，每排分别包括周向均布的四个相同孔眼；由下到上分别为第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803，且第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803的孔径依次增大，与下部外筒10的条形孔1002相配合实现三种流道尺寸，可根据要求进行调整尺寸。第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803的两端由下部外筒10的条形孔1002两端密封圈形成密封。
如图6所示，心轴7中段的内回转面具有直角台阶702和两边的倒角设计，用于与专用机械开关工具相配合，一旦一号液控管线1201和二号液控管线1202发生泄漏而无法提供液压压力时，可以利用专用机械开关工具实现开关作业。
如图7(a)-7(b)所示，轨套3的外回转面设置有整圈的轨道，该轨道设置有用于机械定位的八个死点，且这八个死点在周向上均等分布，按照轨道的轨迹依次为第一死点301、第二死点302、第三死点303、第四死点304、第五死点305、第六死点306、第七死点307、第八死点308。其中，第二死点302、第四死点304、第六死点306、第八死点308 为上行死点，第二死点302、第四死点304、第六死点306、第八死点308位于轨套3下部，与轨套3下端面的轴线距离相等。其中，第一死点301、第三死点303、第五死点305、第七死点307为下行死点，第一死点301、第三死点303、第五死点305、第七死点307位于轨套3上部，与轨套3上端面的轴向距离呈递进式增加。第一死点301→第二死点302→第三死点303→第四死点304→第五死点305→第六死点306→第七死点307→第八死点308→最后回到第一死点301的连线构成轨道轨迹。为了使滑动顺利进行，较为优选的一种轨道形状展开示意图如图7(b)所示，该轨道形状是：以第一死点301的位置沿轴向向下延伸后转向第二死点302的位置，之后由第二死点302的位置转向第三死点303方向并沿轴向向上延伸至第三死点303的位置，之后由第三死点303的位置沿轴向向下延伸后转向第四死点304的位置，之后由第四死点304的位置转向第五死点305方向并沿轴向向上延伸至第五死点305的位置，之后由第五死点305的位置沿轴向向下延伸后转向第六死点306的位置，之后由第六死点306的位置转向第七死点307方向并沿轴向向上延伸至第七死点307的位置，之后由第七死点307的位置沿轴向向下延伸后转向第八死点308的位置，之后由第八死点308的位置转向第一死点301方向并沿轴向向上延伸至第一死点301 的位置。
安装于上部外筒4的导向钉2端部嵌装于轨套3的轨道内，并在心轴7向上或向下移动的同时，导向钉2随轨套3的转动在其轨道内滑动，其滑动轨迹为从第一死点301经直线下行到内倒角旋进入第二死点302；从第二死点302直线上行到内倒角旋进入第三死点 303；从第三死点303经直线下行到内倒角旋进入第四死点304；从第四死点304直线上行到内倒角旋进入第五死点305；从第五死点305经直线下行到内倒角旋进入第六死点306；从第六死点306直线上行到内倒角旋进入第七死点307；从第七死点307经直线下行到内倒角旋进入第八死点308；从第八死点308直线上行到内倒角旋回到第一死点301的连线构成。
如图8(a)-8(b)所示，锁套5下部设置有弹性爪结构，弹性爪结构的卡爪位于锁套5的外回转面，用于与上部外筒4的第一沟槽402、第二沟槽403、第三沟槽404和第四沟槽405相配合。一号液控管线1201和二号液控管线1202打压，推动心轴7、轨套3 和锁套移动，锁套5的上弹性爪结构的卡爪依次通过上部外筒4的四道沟槽。
本发明的机械开度阀，其控制方法如下：
首先，(一)一号液控管线1201打压(注液)、二号液控管线1202放压(回液)，下部液压腔的压力高于上部液压腔，心轴7向上方移动，带动轨套3向上方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第一死点301滑移至第二死点302。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪依次经过上部外筒4的第一沟槽402、第二沟槽403、第三沟槽404和第四沟槽405，并停留在第四沟槽405上方的位置。由于心轴7向上方移动，心轴7下端依次经过开度套 8的第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803，并停留在第三开孔803上方，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部打开。
之后，(二)二号液控管线1202打压(注液)、一号液控管线1201放压(回液)，上部液压腔的压力高于下部液压腔，心轴7向下方移动，带动轨套3向下方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第二死点302滑移至第三死点303。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪依次经过上部外筒4的第四沟槽405、第三沟槽403、第二沟槽402，并停留在第二沟槽402内。由于心轴7向下方移动，心轴7下端依次经过开度套8的第三开孔803和第二开孔802，并停留在第二开孔802和第一开孔801之间，使第三开孔803和第二开孔802 关闭、第一开孔801打开。
以上所述(一)和(二)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从全关闭调整为第一位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第一设计开度的流通通道。
之后，(三)一号液控管线1201打压(注液)、二号液控管线1202放压(回液)，下部液压腔的压力高于上部液压腔，心轴7向上方移动，带动轨套3向上方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第三死点303滑移至第四死点304。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪依次经过上部外筒4的第二沟槽403、第三沟槽404和第四沟槽405，并停留在第四沟槽405上方的位置。由于心轴7向上方移动，心轴7下端依次经过开度套8的第二开孔802和第三开孔803，并停留在第三开孔803上方，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部打开。
之后，(四)二号液控管线1202打压(注液)、一号液控管线1201放压(回液)，上部液压腔的压力高于下部液压腔，心轴7向下方移动，带动轨套3向下方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第四死点304滑移至第五死点305。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪依次经过上部外筒4的第四沟槽405、第三沟槽403，并停留在第三沟槽403内。由于心轴7向下方移动，心轴7下端经过开度套8的第三开孔803，并停留在第三开孔803 和第二开孔802之间，使第三开孔803关闭、第一开孔801和第二开孔802打开。
以上所述(三)和(四)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第一位置打开为第二位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第二设计开度的流通通道。
之后，(五)一号液控管线1201打压(注液)、二号液控管线1202放压(回液)，下部液压腔的压力高于上部液压腔，心轴7向上方移动，带动轨套3向上方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第五死点305滑移至第六死点306。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪依次经过上部外筒4的第三沟槽404和第四沟槽405，并停留在第四沟槽405上方的位置。由于心轴7向上方移动，心轴7下端经过开度套8的第三开孔803，并停留在第三开孔803上方，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部打开。
之后，(六)二号液控管线1202打压(注液)、一号液控管线1201放压(回液)，上部液压腔的压力高于下部液压腔，心轴7向下方移动，带动轨套3向下方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第六死点306滑移至第七死点307。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪经过上部外筒4的第四沟槽405，并留在第四沟槽405内。此时心轴7向下方移动，但仍停留在第三开孔803上方，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部打开。
以上所述(五)和(六)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第二位置打开为第三位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第三设计开度的流通通道。
之后，(七)一号液控管线1201打压(注液)、二号液控管线1202放压(回液)，下部液压腔的压力高于上部液压腔，心轴7向上方移动，带动轨套3向上方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第七死点307滑移至第八死点308。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪从上部外筒4的第四沟槽405上移，并停留在第四沟槽405上方的位置。此时心轴 7向下方移动，但仍停留在第三开孔803上方，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部打开。
之后，(八)二号液控管线1202打压(注液)、一号液控管线1201放压(回液)，上部液压腔的压力高于下部液压腔，心轴7向下方移动，带动轨套3向下方移动，导向钉2 在轨套3的轨道中由第八死点308滑移至第一死点301。与此同时，锁套5上弹性爪结构的卡爪经过上部外筒4的第四沟槽405、第三沟槽404、第二沟槽403、第一沟槽402，并留在第一沟槽402内。由于心轴7向下方移动，心轴7下端依次经过开度套8的第三开孔 803、第二开孔802和第一开孔801，并停留在第一开孔801下方(限位于下部外筒10的内部限位台肩1001的上表面)，使第一开孔801、第二开孔802和第三开孔803全部关闭。
以上所述(七)和(八)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第三位置打开为全部关闭，使得机械开度阀内腔与环空形成封闭状态。
可见，以上所述(二)、(四)、(六)、(八)为四种开度状态，所述(一)、(三)、(五)、(七)为中间状态。
一号液控管线1201或二号液控管线1202提供额外高压，以保证锁套5上弹性爪结构的卡爪顺利通过上部外筒4的相应沟槽，此时测量并记录一号液控管线1201或二号液控管线1202内的压力曲线，会出现通过对应数量沟槽而出现的相同数量高压力波峰，从而有效反馈井下工具动作状态的显示，进而使地面人员可以通过管线内的曲线了解井下工具的动作状态。
综上所述，本发明所提供的用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，采用二根液压管线随完井管柱一次性下入，下入后无需其他修井作业，只需要在地面通过液压站进行压力操作，通过压力表和流量计来判断井下控制阀的状态，操作简单。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是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，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，包括上接头(1)、导向钉(2)、轨套(3)、上部外筒(4)、锁套(5)、管线管(6)、心轴(7)、开度套(8)、密封组(9)、下部外筒(10)、下接头(11)、控制管线(12)；控制管线(12)包括一号液控管线(1201)和二号液控管线(1202)；
所述上接头(1)、所述上部外筒(4)、所述管线管(6)、所述下部外筒(10)及所述下接头(11)从上到下依次采用螺纹连接，与所述开度套(8)、所述密封组(9)一同构成外工作筒；所述上接头(1)与所述上部外筒(4)之间、所述上部外筒(4)与所述管线管(6)之间、所述管线管(6)与所述下部外筒(10)之间、所述下部外筒(10)与所述下接头(11)之间均通过密封圈形成密封；所述下部外筒(10)与所述心轴(7)之间构成环空，所述开度套(8)、所述密封组(9)安装在该环空内；所述开度套(8)位于所述管线管(6)下方，所述管线管(6)的下部端面与所述开度套(8)的上部端面之间通过密封圈形成密封；所述密封组(9)位于所述开度套(8)下方，所述密封组(9)下部端面由所述下部外筒(10)的内部限位台肩(1001)的上表面限位；
所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间构成环空，所述轨套(3)和所述锁套(5)安装在该环空内；所述轨套(3)上部与所述心轴(7)螺纹连接，所述轨套(3)下端面由所述心轴(7)的外部限位台肩(701)上表面限位；所述锁套(5)上部与所述心轴(7)螺纹连接，且所述心轴(7)的外部限位台肩(701)下表面对所述锁套(5)上端面限位；由此，采用螺纹连接在一起的所述轨套(3)、所述锁套(5)、所述心轴(7)构成内工作筒，内工作筒安装在外工作筒的内部；
所述上部外筒(4)中段设置有一个径向的螺纹孔(401)，所述螺纹孔(401)用于将所述导向钉(2)螺纹连接于上部外筒(4)；所述上部外筒(4)下部的内回转面间隔设置有四道沟槽，由下到上分别为第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404)和第四沟槽(405)，分别为锁套(5)上弹性爪结构的卡爪的四个停留位置；
所述上部外筒(4)、所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、所述上部外筒(4)与所述心轴(7)之间的密封圈形成上部液压腔；所述管线管(6)在对应于上部液压腔的位置安装有第二管线接头，所述第二管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述二号液控管线(1202)的连接；所述心轴(7)、所述管线管(6)以及管线管(6)上部与所述心轴(7)之间的密封圈、管线管(6)下部与所述心轴(7)之间的密封圈形成下部液压腔；管线管(6)在对应于下部液压腔的位置安装有第一管线接头，所述第一管线接头用于实现与本节机械开度阀的所述一号液控管线(1201)连接；所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液时，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，也为机械开度阀开启方向；所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液时，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，也为机械开度阀关闭方向；所述一号液控管线(1201)和所述二号液控管线(1202)的压力变化同时由地面液压系统进行显示；
所述下部外筒(10)开设有周向均布的条形孔(1002)，所述条形孔(1002)的上方和下方分别由设置在所述下部外筒(10)与所述开度套(8)之间的密封圈形成密封；所述内部限位台肩(1001)位于所述条形孔(1002)下方，用于对所述心轴(7)下行限位；
所述开度套(8)沿轴向设置有三排孔眼，每排分别包括周向均布且对应于所述条形孔(1002)的孔眼；由下到上分别为第一开孔(801)、第二开孔(802)和第三开孔(803)；与所述下部外筒(10)的条形孔(1002)相配合实现三种流道尺寸；所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)的的两端也由所述条形孔(1002)两端密封圈形成密封；
所述轨套(3)的外回转面设置有整圈的轨道，该轨道设置有在周向上均等分布的八个死点，按照轨道的轨迹依次为第一死点(301)、第二死点(302)、第三死点(303)、第四死点(304)、第五死点(305)、第六死点(306)、第七死点(307)、第八死点(308)；其中，第二死点(302)、第四死点(304)、第六死点(306)、第八死点(308)位于轨套(3)下部，与轨套(3下)端面的轴线距离相等；其中，第一死点(301)、第三死点(303)、第五死点(305)、第七死点(307)位于轨套(3)上部，与轨套(3)上端面的轴向距离呈递进式增加；第一死点(301)至第二死点(302)至第三死点(303)至第四死点(304)至第五死点(305)至第六死点(306)至第七死点(307)至第八死点(308)，最后回到第一死点(301)的连线构成轨道轨迹；
所述导向钉(2)端部嵌装于所述轨套(3)的轨道内，并在所述心轴(7)移动的同时，所述导向钉(2)随所述轨套(3)的转动在其轨道内滑动，其滑动轨迹依次为所述第一死点(301)、所述第二死点(302)、所述第三死点(303)、所述第四死点(304)、所述第五死点(305)、所述第六死点(306)、所述第七死点(307)、所述第八死点(308)，最后回到第一死点(301)；
所述锁套(5)下部设置有弹性爪结构，弹性爪结构的卡爪位于所述锁套(5)的外回转面，用于与所述上部外筒(4)的第一沟槽(402)、第二沟槽(403)、第三沟槽(404)和第四沟槽(405)相配合；所述心轴(7)带动所述轨套(3)和所述锁套(5)移动时，所述锁套(5)的上弹性爪结构的卡爪依次通过所述上部外筒(4)的四道沟槽。
2.根据权利要求1所述的一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，所述上接头(1)上部用于与上部生产管柱相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，管线管(6)的外回转面还设置有用于放置所述一号液控管线(1201)和所述二号液控管线(1202)的管线开槽。
4.根据权利要求1所述的一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，所述开度套(8)的所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)的孔径依次增大。
5.根据权利要求1所述的一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，所述心轴(7)中段的内回转面具有直角台阶(702)和两边的倒角设计，用于与专用机械开关工具相配合。
6.根据权利要求1所述的一种用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀，其特征在于，所述轨套(3)的形状是：以第一死点(301)的位置沿轴向向下延伸后转向第二死点(302)的位置，之后由第二死点(302)的位置转向第三死点(303)方向并沿轴向向上延伸至第三死点(303)的位置，之后由第三死点(303)的位置沿轴向向下延伸后转向第四死点(304)的位置，之后由第四死点(304)的位置转向第五死点(305)方向并沿轴向向上延伸至第五死点(305)的位置，之后由第五死点(305)的位置沿轴向向下延伸后转向第六死点(306)的位置，之后由第六死点(306)的位置转向第七死点(307)方向并沿轴向向上延伸至第七死点(307)的位置，之后由第七死点(307)的位置沿轴向向下延伸后转向第八死点(308)的位置，之后由第八死点(308)的位置转向第一死点(301)方向并沿轴向向上延伸至第一死点(301)的位置；每两个相邻死点之间的转向位置设置有内倒角。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于遥控配产控制各油层产量的机械开度阀的控制方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
首先，(一)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第一死点(301)滑移至所述第二死点(302)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第一沟槽(402)、所述第二沟槽(403)、所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在所述第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(二)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第二死点(302)滑移至所述第三死点(303)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)、所述第二沟槽(403)，并停留在所述第二沟槽(403；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)和所述第二开孔(802)，并停留在所述第二开孔(802)和所述第一开孔(801)之间，使所述第三开孔(803)和所述第二开孔(802)关闭、所述第一开孔(801)打开；
以上所述(一)和(二)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从全关闭调整为第一位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第一设计开度的流通通道；
之后，(三)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第三死点(303)滑移至所述第四死点(304)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第二沟槽(403)、所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(四)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第四死点(304)滑移至所述第五死点(305)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)，并停留在所述第三沟槽(404)内；所述心轴(7)下端经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)和所述第二开孔(802)之间，使所述第三开孔(803)关闭、所述第一开孔(801)和所述第二开孔(802)打开；
以上所述(三)和(四)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第一位置打开为第二位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第二设计开度的流通通道。
之后，(五)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第五死点(305)滑移至所述第六死点(306)；所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪依次经过所述上部外筒(4)的所述第三沟槽(404)和所述第四沟槽(405)，并停留在第四沟槽(405)上方的位置；所述心轴(7)下端经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)，并停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(六)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第六死点(306)滑移至所述第七死点(307)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)，并留在所述第四沟槽(405)内；所述心轴(7)向下方移动，但其下端仍停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
以上所述(五)和(六)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第二位置打开为第三位置打开，使得机械开度阀内腔与环空形成第三设计开度的流通通道。
之后，(七)所述一号液控管线(1201)注液、所述二号液控管线(1202)回液，下部液压腔的压力高于上部液压腔，所述心轴(7)向上方移动，带动所述轨套(3)向上方移动，所述导向钉(2)在所述轨套(3)的轨道中由所述第七死点(307)滑移至所述第八死点(308)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪从所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)上移，并停留在所述第四沟槽(405)上方的位置；此时所述心轴(7)7向下方移动，但其下端仍停留在所述第三开孔(803)上方，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部打开；
之后，(八)所述二号液控管线(1202)注液、所述一号液控管线(1201)回液，上部液压腔的压力高于下部液压腔，所述心轴(7)向下方移动，带动所述轨套(3)向下方移动，所述导向钉(2)在所述轨套3的轨道中由所述第八死点(308)滑移至所述第一死点(301)；与此同时，所述锁套(5)上弹性爪结构的卡爪经过所述上部外筒(4)的所述第四沟槽(405)、所述第三沟槽(404)、所述第二沟槽(403)、所述第一沟槽(402)，并留在所述第一沟槽(402)内；所述心轴(7)下端依次经过所述开度套(8)的所述第三开孔(803)、所述第二开孔(802)和所述第一开孔(801)，并停留在所述第一开孔(801)下方并限位于所述下部外筒(10)的所述内部限位台肩(1001)的上表面，使所述第一开孔(801)、所述第二开孔(802)和所述第三开孔(803)全部关闭；
以上所述(七)和(八)两个过程，完成一次机械开度阀开度调节，即从第三位置打开为全部关闭，使得机械开度阀内腔与环空形成封闭状态。
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