CN114320230B - 一种井下压力控制开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气井开采领域，提供一种井下压力控制开关装置，其中上接头与承压力套连接，承压套依次连接有外套、阀座及下接头；承压套内壁安装滑轨，滑轨圆周上设滑轨槽，滑轨槽内安装滑轨销，滑轨销安装在旋转环上；滑轨下端与悬挂套连接，悬挂套另一端内壁套在主轴上，主轴外壁套复位簧、限位环A、限位环B及密封组A，主轴另一端连接有阀杆，阀杆下端套有密封组B及限位环C，阀杆另一端通过螺纹连接有阀芯，且阀芯套在阀座的内壁；本发明通过三条液控管线远程控制井下多个生产层流量调节，通过地面传入到单根液控管线的压力信号满足多层控制，不会对其他油层产生干扰。
Description
技术领域
本发明涉及油气井开采领域，特别是涉及一种井下压力控制开关装置。
背景技术
目前智能完井系统中，通过液控系统控制层位的关键技术有两种。一种是n+1型控制方式，就是n+1条控制管线控制n个流量阀。当油层变多时，液控管线数量也会增多，由于井下空间受限且井口穿越管线受限，最多控制3层。
第二种是通过解码器进行层位控制，使用液压编码的方法输送压力和控制流量阀的指令。此系统最多控制6个层位，且信号传输比较慢，且存在不稳定性。
发明内容
本发明的主要目的在于为解决现有技术中存在的不足，而提供一种井下压力控制开关装置。
本发明新的技术方案是：一种井下压力控制开关装置，包括上接头、压力接口A、承压套、滑轨、旋转环、滑轨销、外套、悬挂套、主轴、复位簧、限位环A、密封组A、限位环B、压力接口B、阀杆、密封组B、限位环C、压力接口C、阀芯、阀座、开启接口、关闭接口及下接头，所述的压力接口A、压力接口B及压力接口C通过液控管线与地面控制系统连接，所述的开启接口及关闭接口与流量阀连接；所述的上接头通过螺纹及密封圈与承压力套的一端连接，紧邻上接头且所述的承压套圆周方向设有压力接口A，所述的承压套另一端螺纹连接在外套的一端，所述的外套圆周方向设有压力接口B，所述的外套另一端螺纹连接在阀座的一端，且阀座圆周方向设有压力接口C，所述的阀座另一端螺纹连接有下接头；所述的承压套内壁通过密封圈安装有滑轨，远离上接头且所述的滑轨圆周上设有滑轨槽，所述的滑轨槽内安装有滑轨销，所述的滑轨销安装在销钉孔内，所述的销钉孔设在旋转环圆周方向上，所述的旋转环套在滑轨下端；所述的滑轨下端通过螺纹与悬挂套一端连接，所述的悬挂套另一端内壁套在主轴的一端，套在悬挂套内壁所述的主轴端部设有凸台，所述的主轴外壁套有复位簧，远离悬挂套所述的主轴一端设有限位槽，所述的限位槽内安装有限位环A及限位环B，所述的限位环A及限位环B间安装有密封组A，所述的主轴另一端通过螺纹连接在阀杆一端，所述的阀杆套在外套内壁，所述的阀杆下端套有密封组B，紧邻密封组B且所述的阀杆上设有限位槽，所述的限位槽内套有限位环C，所述的阀杆另一端通过螺纹连接有阀芯，且所述的阀芯套在阀座的内壁。
所述的滑轨包括长滑轨及短滑轨。
所述的销钉孔为2个。
所述的滑轨销为2个。
所述的限位槽为环形槽。
本发明产生的有益效果为：本发明通过三条液控管线远程控制井下多个生产层流量调节，通过地面传入到单根液控管线的压力信号满足多层控制，不会对其他油层产生干扰。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为滑轨的平面展开示意图。
图3为本发明使用时的示意图。
其中：1、上接头，2、承压套，3、滑轨，4、旋转环，5、滑轨销，6、外套，7、悬挂套，8、主轴，9、复位簧，10、限位环A,11、密封组A，12、限位环B，13、阀杆，14、密封组B，15、限位环C，16、阀芯，17、阀座，18、下接头，19、压力接口A，20、压力接口B，21、压力接口C，22、开启接口，23、关闭接口，24、长滑轨，25、短滑轨，26、地面控制系统，27、流量阀，28、液控管线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种井下压力控制开关装置，包括上接头1、压力接口A19、承压套2、滑轨3、旋转环4、滑轨销5、外套6、悬挂套7、主轴8、复位簧9、限位环A10、密封组A11、限位环B12、压力接口B20、阀杆13、密封组B14、限位环C15、压力接口C21、阀芯16、阀座17、开启接口22、关闭接口23及下接头18，所述的压力接口A19、压力接口B20及压力接口C21通过液控管线28与地面控制系统26连接，所述的开启接口22及关闭接口23与流量阀27连接；所述的上接头1通过螺纹及密封圈与承压力套的一端连接，紧邻上接头1且所述的承压套2圆周方向设有压力接口A19，所述的承压套2另一端螺纹连接在外套6的一端，所述的外套6圆周方向设有压力接口B20，所述的外套6另一端螺纹连接在阀座17的一端，且阀座17圆周方向设有压力接口C21，所述的阀座17另一端螺纹连接有下接头18；所述的承压套2内壁通过密封圈安装有滑轨3，远离上接头1且所述的滑轨3圆周上设有滑轨槽，所述的滑轨槽内安装有滑轨销5，所述的滑轨销5安装在销钉孔内，所述的销钉孔设在旋转环4圆周方向上，所述的旋转环4套在滑轨3下端；所述的滑轨3下端通过螺纹与悬挂套7一端连接，所述的悬挂套7另一端内壁套在主轴8的一端，套在悬挂套7内壁所述的主轴8端部设有凸台，所述的主轴8外壁套有复位簧9，远离悬挂套7所述的主轴8一端设有限位槽，所述的限位槽内安装有限位环A10及限位环B12，所述的限位环A10及限位环B12间安装有密封组A11，所述的主轴8另一端通过螺纹连接在阀杆13一端，所述的阀杆13套在外套6内壁，所述的阀杆13下端套有密封组B14，紧邻密封组B14且所述的阀杆13上设有限位槽，所述的限位槽内套有限位环C15，所述的阀杆13另一端通过螺纹连接有阀芯16，且所述的阀芯16套在阀座17的内壁。
所述的滑轨3包括长滑轨24及短滑轨25。
所述的销钉孔为2个。
所述的滑轨销5为2个。
所述的限位槽为环形槽。
井下压力控制开关装置的压力接口A19、压力B和压力接口C21分别与三根液控管线28连接，液控管线28的另一端与地面控制系统26连接；开启接口22和关闭接口23分别与流量阀27连接。压力控制开关处于关闭状态时，压力接口B20与开启接口22未导通，压力接口C21与关闭接口23未导通。
井下压力控制开关系统可连接多个井下压力控制开关装置，按照顺序将压力控制开关设置的压力信号依次递增。
当地面控制系统26对压力接口A19加压到目标层所设定压力时，目标层的井下压力控制开关中的滑轨3向下移动，滑轨3带动悬挂套7向下移动，此时复位簧9压缩。滑轨销5在滑轨槽内移动，带动旋转环4转动，滑轨销5移动到长滑轨24处，当滑轨3与主轴8接触后，滑轨3继续下行推动主轴8向下移动，阀杆13与阀芯16向下移动直至到位后，压力接口B20与开启接口22导通，压力接口C21与关闭接口23导通。地面控制系统26可分别对压力接口B20和压力接口C21加压，用于控制流量阀27开启关闭。当流量阀27调节完成后，将地面控制系统26撤销对压力接口A19的压力，目标层的井下压力控制开关的复位簧9推动悬挂套7，滑轨3向上移动，滑轨销5在滑轨槽内移动，带动旋转环4转动，滑轨销5移动到初始位置。目标层的井下压力控制开关关闭。
当地面控制系统26对压力接口A19加压到目标层所设定压力时，低于目标层位的其余压力控制开关，压力接口A19的压力不能推动滑轨3向下移动，不能压缩复位簧9。低于目标层位的其余压力控制开关无法打开。
当地面控制系统26对压力接口A19加压到目标层所设定压力时，高于目标层位的其余压力控制开关，井下压力控制开关中的滑轨3向下移动，滑轨3带动悬挂套7向下移动，此时复位簧9压缩。滑轨销5在滑轨槽内移动，带动旋转环4转动，滑轨销5移动到短滑轨25处，滑轨3无法向下继续移动。高于目标层位的其余压力控制开关无法打开。当地面控制系统26撤销对压力接口A19的压力，高于目标层的井下压力控制开关的复位簧9推动悬挂套7，滑轨3向上移动，滑轨销5在滑轨槽内移动，带动旋转环4转动，滑轨销5移动到初始位置。
Claims (5)
1.一种井下压力控制开关装置，包括上接头、压力接口A、承压套、滑轨、旋转环、滑轨销、外套、悬挂套、主轴、复位簧、限位环A、密封组A、限位环B、压力接口B、阀杆、密封组B、限位环C、压力接口C、阀芯、阀座、开启接口、关闭接口及下接头，其特征在于：所述的压力接口A、压力接口B及压力接口C通过液控管线与地面控制系统连接，所述的开启接口及关闭接口与流量阀连接；所述的上接头通过螺纹及密封圈与承压力套的一端连接，紧邻上接头且所述的承压套圆周方向设有压力接口A，所述的承压套另一端螺纹连接在外套的一端，所述的外套圆周方向设有压力接口B，所述的外套另一端螺纹连接在阀座的一端，且阀座圆周方向设有压力接口C，所述的阀座另一端螺纹连接有下接头；所述的承压套内壁通过密封圈安装有滑轨，远离上接头且所述的滑轨圆周上设有滑轨槽，所述的滑轨槽内安装有滑轨销，所述的滑轨销安装在销钉孔内，所述的销钉孔设在旋转环圆周方向上，所述的旋转环套在滑轨下端；所述的滑轨下端通过螺纹与悬挂套一端连接，所述的悬挂套另一端内壁套在主轴的一端，套在悬挂套内壁所述的主轴端部设有凸台，所述的主轴外壁套有复位簧，远离悬挂套所述的主轴一端设有限位槽，所述的限位槽内安装有限位环A及限位环B，所述的限位环A及限位环B间安装有密封组A，所述的主轴另一端通过螺纹连接在阀杆一端，所述的阀杆套在外套内壁，所述的阀杆下端套有密封组B，紧邻密封组B且所述的阀杆上设有限位槽，所述的限位槽内套有限位环C，所述的阀杆另一端通过螺纹连接有阀芯，且所述的阀芯套在阀座的内壁；
井下压力控制开关装置的压力接口A、压力接口B和压力接口C分别与三根液控管线连接，液控管线的另一端与地面控制系统连接；开启接口和关闭接口分别与流量阀连接；压力控制开关处于关闭状态时，压力接口B与开启接口未导通，压力接口C与关闭接口未导通；
井下压力控制开关系统可连接多个井下压力控制开关装置，按照顺序将压力控制开关设置的压力信号依次递增；
当地面控制系统对压力接口A加压到目标层所设定压力时，目标层的井下压力控制开关中的滑轨向下移动，滑轨带动悬挂套向下移动，此时复位簧压缩；滑轨销在滑轨槽内移动，带动旋转环转动，滑轨销移动到长滑轨处，当滑轨与主轴接触后，滑轨继续下行推动主轴向下移动，阀杆与阀芯向下移动直至到位后，压力接口B与开启接口导通，压力接口C与关闭接口导通；地面控制系统分别对压力接口B和压力接口C加压，用于控制流量阀开启关闭；当流量阀调节完成后，将地面控制系统撤销对压力接口A的压力，目标层的井下压力控制开关的复位簧推动悬挂套，滑轨向上移动，滑轨销在滑轨槽内移动，带动旋转环转动，滑轨销移动到初始位置，目标层的井下压力控制开关关闭；
当地面控制系统对压力接口A加压到目标层所设定压力时，低于目标层位的其余压力控制开关，压力接口A的压力不能推动滑轨向下移动，不能压缩复位簧，低于目标层位的其余压力控制开关无法打开；
当地面控制系统对压力接口A加压到目标层所设定压力时，高于目标层位的其余压力控制开关，井下压力控制开关中的滑轨向下移动，滑轨带动悬挂套向下移动，此时复位簧压缩；滑轨销在滑轨槽内移动，带动旋转环转动，滑轨销移动到短滑轨处，滑轨无法向下继续移动；高于目标层位的其余压力控制开关无法打开；当地面控制系统撤销对压力接口A的压力，高于目标层的井下压力控制开关的复位簧推动悬挂套，滑轨向上移动，滑轨销在滑轨槽内移动，带动旋转环转动，滑轨销移动到初始位置。
2.根据权利要求1所述的一种井下压力控制开关装置，其特征在于：所述的滑轨包括长滑轨及短滑轨。
3.根据权利要求1所述的一种井下压力控制开关装置，其特征在于：所述的销钉孔为2个。
4.根据权利要求1所述的一种井下压力控制开关装置，其特征在于：所述的滑轨销为2个。
5.根据权利要求1所述的一种井下压力控制开关装置，其特征在于：所述的限位槽为环形槽。
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