CN113882833A - 一种井下多层控制解码装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于油气井开采领域，提供了一种井下多层控制解码装置，包括本体、解码机构以及液控机构，所述本体内设置有用于安装解码机构的安装孔，所述液控机构与多个解码机构结合用于控制井下不同位置处的流量控制阀的通断。通过地面传入到液控管线的不同的压力信号满足多层控制，不会对其他油层产生干扰，从而达到平衡层间矛盾，提高最终采收率的目的，且本发明保证井内生产管柱直径相同，便于大通径作业工具的下入，便于操作，并且电控部分均集中在地上，地下部分用液压系统控制，减少电控系统受损的概率，延长装置使用寿命。

Description

一种井下多层控制解码装置

技术领域

本发明属于油气井开采领域，尤其涉及一种井下多层控制解码装置。

背景技术

目前智能完井系统中，通过电控或液控方式实现井下层位开关控制，液控系统控制层位的关键技术常采用n+1型控制方式，就是n+1条控制管线控制n个流量阀。有一条控制管线为共用管线，控制n个流量阀的关闭状态。当油层过多时，控制管线数量也会增多，由于井下空间受限且井口穿越管线受限，最多控制3层。通过电控或液控方式实现井下层位开关控制，电控技术结构简单，但由于长时间在井下复杂环境中工作，电控系统容易损坏，使用寿命受限。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种井下多层控制解码装置，旨在解决背景技术中所提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种井下多层控制解码装置包括本体、解码机构以及液控机构，所述本体内设置有用于安装解码机构的安装孔，所述液控机构与多个解码机构结合用于控制井下不同位置处的流量控制阀的通断。

所述解码机构包括主轴、限位套、活塞、移动套、锁环、弹簧、上堵头和下堵头，所述主轴滑动安装在安装孔内，所述安装孔的一端设置有台阶孔，所述主轴的一端套设有安装在台阶孔内的限位套，所述限位套与主轴之间安装有活塞，所述移动套套设在主轴上，且移动套位于远离活塞的限位套一侧；所述弹簧安装在移动套与台阶孔端面之间；所述移动套与主轴之间设置有锁环，所述锁环具有弹性，所述锁环被压缩安装在主轴上的锁环槽内，所述移动套靠近锁环的一端设置有用于容纳锁环的释放槽；所述上堵头和下堵头安装在安装孔的两端，用于将安装孔封堵。

优选地，所述台阶孔的两端分别设置有限位台阶，用于限定限位套的移动距离。所述液控机构包括控制柜和三根管线；管线分别通过多个设置于本体上的入口与解码机构相连通。

优选地，所述本体上设置有多个液压孔，分别为第一入口、第二入口、第三入口、第一出口和第二出口，多个所述液压孔通过导通孔与安装孔连通，所述第一入口和第二入口设置有两组，两组分别设置于解码机构的两端，其中靠近下堵头一端的第一入口和第二入口内均安装有阀芯，所述主轴上设置有多个环形凹槽，当阀芯下端落入到主轴上的凹槽内时，第一入口与第一出口连通，第二入口与第二出口连通。所述第一出口和第二出口与流量控制阀连通。

优选地，所述液控机构与多个本体相连通，所述液控机构与多个解码机构相连通，用于控制井下不同深度的流量控制阀的通断。

本发明实施例提供的一种井下多层控制解码装置，其内设置有本体、解码机构以及液控机构，液控机构与多个解码机构结合用于控制井下不同位置处的流量控制阀的通断。通过地面传入到液控管线的不同的压力信号满足多层控制，不会对其他油层产生干扰，从而达到平衡层间矛盾，提高最终采收率的目的，且本发明保证井内生产管柱直径相同，便于大通径作业工具的下入，便于操作，并且电控部分均集中在地上，地下部分用液压系统控制，减少电控系统受损的概率，延长装置使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种井下多层控制解码装置的剖视结构示意图；

图2为图1中A-A处剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种井下多层控制解码装置的外接系统连接示意图；

附图中：1-本体；2-上堵头；3-活塞；4-限位套；5-主轴；6-移动套；7-锁环；8-弹簧；9-下堵头；10-阀芯；11-控制柜；12-第一管线；13-第二管线；14-第三管线；15-第一出口；16-第二出口；17-第一入口；18-第二入口；19-第三入口；20-导通孔；21-安装孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1和图2所示，为一个实施例提供的一种井下多层控制解码装置的结构图，所述井下多层控制解码装置包括本体1、解码机构以及液控机构，所述本体1内设置有用于安装解码机构的安装孔21，所述液控机构与多个解码机构结合用于控制井下不同位置处的流量控制阀的通断。所述液控机构与多个本体1相连通，所述液控机构与多个解码机构相连通，用于控制井下不同深度的流量控制阀的通断。通过地面传入到液控管线的不同的压力信号满足多层控制，不会对其他油层产生干扰，从而达到平衡层间矛盾，提高最终采收率的目的，且本发明保证井内生产管柱直径相同，便于大通径作业工具的下入，便于操作，并且电控部分均集中在地上，地下部分用液压系统控制，减少电控系统受损的概率，延长装置使用寿命。

在本实施例的一种情况中，所述解码机构包括主轴5、限位套4、活塞3、移动套6、锁环7、弹簧8、上堵头2和下堵头9，所述主轴5滑动安装在安装孔21内，所述安装孔21的一端设置有台阶孔，所述主轴5的一端套设有安装在台阶孔内的限位套4，所述限位套4与主轴5之间安装有活塞3，所述移动套6套设在主轴5上，且移动套6位于远离活塞3的限位套4一侧；所述弹簧8安装在移动套6与台阶孔端面之间；所述移动套6与主轴5之间设置有锁环7，所述锁环7具有弹性，所述锁环7被压缩安装在主轴5上的锁环7槽内，所述移动套6靠近锁环7的一端设置有用于容纳锁环7的释放槽；所述上堵头2和下堵头9安装在安装孔21的两端，用于将安装孔21封堵。

在本实施例的一种情况中，所述台阶孔的一端设置有限位台阶，所述限位台阶用于限定移动套6的移动距离，所述台阶孔的另一端设置有另一限位台阶，另一所述限位台阶用于限定限位套4的移动距离。

主轴5设置多个密封圈，将主轴5套入到限位套4内壁中。活塞3设置一个密封圈，将活塞3下端与主轴5上端螺纹连接。锁环7为开口的且具有弹性性能的环。锁环7套在主轴5外壁上的锁环7槽内。移动套6上端内外壁分别设有密封圈，移动套6下端设有一个凹槽。将移动套6套在限位套4下端，锁环7外壁落入移动套6下端，锁环7锁定在移动套6内壁的，弹簧8套入到主轴5上，弹簧8上端面与移动套6下端接触。本体1圆周方向设有1个安装孔21，将安装好的活塞3、限位套4、移动套6、锁环7、弹簧8和主轴5套入本体1内的安装孔21中，直至限位套4下端与本体1内的安装孔21上端设置的台阶接触。同时弹簧8下端与本体1下端的台阶接触。将上堵头2与本体1安装孔21上端螺纹连接且密封，下堵头9与本体1安装孔21下端螺纹连接且密封。

如图1所示，在一个实施例中，所述主轴5与本体1之间、活塞3与限位套4之间、限位套4与本体1之间、移动套6与本体1之间、移动套6与限位套4之间、上堵头2与本体1之间以及下堵头9与本体1之间均设置有密封圈。设置多个密封圈，是为了保证不漏油，能够保压。

如图2和图3所示，在一个实施例中，所述液控机构包括控制柜11、第一管线12、第二管线13和第三管线14；所述第一管线12、第二管线13和第三管线14分别通过多个设置于本体1上的入口与解码机构相连通。

在本实施例的一种情况中，所述本体1上设置有多个液压孔，分别为第一入口17、第二入口18、第三入口19、第一出口15和第二出口16，多个所述液压孔通过导通孔20与安装孔21连通，所述第一入口17和第二入口18设置有两组，两组分别设置于解码机构的两端，其中靠近下堵头9一端的第一入口17和第二入口18内均安装有阀芯10，所述主轴5上设置有多个环形凹槽，当阀芯10下端落入到主轴5上的凹槽内时，第一入口17与第一出口15连通，第二入口18与第二出口16连通。所述第一出口15和第二出口16与流量控制阀连通。本体1的内孔为通孔，上下端预留油管螺纹。

本装置的工作原理为：如图3所示，以2层为列。施工时，控制柜11接口与管线一端连接。管线另一端继续串联多个井下多层控制解码装置中的第一入口17、第二入口18、第三入口19，每层的连接方式都不相同。将本装置与3条管线随油管下入到设计深度后，3条控制管线另一端与控制柜11连接，第一出口15和第二出口16分别与流量控制阀的接口连接。

当需要对目标层的流量调节时，先对控制柜11的第一管线12加压到设计压力后，由于锁环7将主轴5锁定，主轴5无法向下移动。第一管线12压力处于保压状态。再对第二管线13加压，移动套6向下移动，锁环7向外张开，锁环7锁定在移动套6内壁的凹槽内，第一管线12保持的压力推动活塞3及主轴5向下移动，主轴5推动阀芯10顶起，第一管线12与第一出口15导通，第二管线13与第二出口16导通，本装置处于开启状态，可通过第一管线12和第二管线13加压控制流量控制阀。

在开启目标层的解码装置时，先对控制柜11的第一管线12加压到设计压力时，移动套6向下移动至本体1内壁的限位台处，锁环7锁定在移动套6内壁处。再对第二管线13加压，由于锁环7将主轴5锁定，活塞3无法推动主轴5向下移动。相邻的井下多层控制解码装置无法打开。当第一管线12无压力时，移动套6在弹簧8的作用下，回到初始位置。另外需要说明的是，如图2中，两层解码机构中，其中一个解码机构中的第一入口17和第二入口18分别与第一管线12和第二管线13相对应连通，在另一个解码机构中的第一入口17和第二入口18分别与第二管线13和第一管线12相对应连通。

当需要关闭目标层位的多层控制解码装置时，控制柜11的第三管线14加压到设计压力时，活塞3带动主轴5向上移动直至到位。阀芯10落入到主轴5设置的环形凹槽内，移动套6在弹簧8的作用下，回到初始位置。本装置处于关闭状态。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种井下多层控制解码装置，包括装置本体（1）、解码机构以及液控机构，所述本体（1）内设置有用于安装解码机构的安装孔（21），所述液控机构与多个解码机构结合用于控制井下不同位置处的流量控制阀的通断，其特征在于，所述解码机构包括主轴（5）、限位套（4）、活塞（3）、移动套（6）、锁环（7）、弹簧（8）、上堵头（2）和下堵头（9），所述主轴（5）滑动安装在安装孔（21）内，所述安装孔（21）的一端设置有台阶孔，所述主轴（5）的一端套设有安装在台阶孔内的限位套（4），所述限位套（4）与主轴（5）之间安装有活塞（3），所述移动套（6）套设在主轴（5）上，且移动套（6）位于远离活塞（3）的限位套（4）一侧；所述弹簧（8）安装在移动套（6）与台阶孔端面之间；所述移动套（6）与主轴（5）之间设置有锁环（7），所述锁环（7）具有弹性，所述锁环（7）被压缩安装在主轴（5）上的锁环（7）槽内，所述移动套（6）靠近锁环（7）的一端设置有用于容纳锁环（7）的释放槽；所述上堵头（2）和下堵头（9）安装在安装孔（21）的两端，用于将安装孔（21）封堵。

2.根据权利要求1所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述台阶孔的一端设置有限位台阶，所述限位台阶用于限定移动套（6）的移动距离，所述台阶孔的另一端设置有另一限位台阶，另一所述限位台阶用于限定限位套（4）的移动距离。

3.根据权利要求1所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述主轴（5）与本体（1）之间、活塞（3）与限位套（4）之间、限位套（4）与本体（1）之间、移动套（6）与本体（1）之间、移动套（6）与限位套（4）之间、上堵头（2）与本体（1）之间以及下堵头（9）与本体（1）之间均设置有密封圈。

4.根据权利要求1所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述液控机构包括控制柜（11）、第一管线（12）、第二管线（13）和第三管线（14）；所述第一管线（12）、第二管线（13）和第三管线（14）分别通过多个设置于本体（1）上的入口与解码机构相连通。

5.根据权利要求4所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述本体（1）上设置有多个液压孔，分别为第一入口（17）、第二入口（18）、第三入口（19）、第一出口（15）和第二出口（16），多个所述液压孔通过导通孔（20）与安装孔（21）连通，所述第一入口（17）和第二入口（18）设置有两组，两组分别设置于解码机构的两端，其中靠近下堵头（9）一端的第一入口（17）和第二入口（18）内均安装有阀芯（10），所述主轴（5）上设置有多个环形凹槽，当阀芯（10）下端落入到主轴（5）上的凹槽内时，第一入口（17）与第一出口（15）连通，第二入口（18）与第二出口（16）连通。

6.根据权利要求5所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述第一出口（15）和第二出口（16）与流量控制阀连通。

7.根据权利要求1所述的井下多层控制解码装置，其特征在于，所述液控机构与多个本体（1）相连通，所述液控机构与多个解码机构相连通，用于控制井下不同深度的流量控制阀的通断。

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