CN114575772B - 双向液控阀 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种双向液控阀,包括:上接头;芯管,上端固定插装在上接头内,芯管的管壁设有洗井孔;外筒组件,同轴套装在芯管外,外筒组件的下端位于洗井孔的上方,滑阀组件,包括同轴活动套装在芯管外的液控构件、滑阀构件和弹性复位件,液控构件位于芯管和外筒组件之间的环空内,滑阀构件的上端与液控构件的下端相抵,滑阀构件与洗井孔相对,滑阀构件上具有过流孔,滑阀构件的下端与弹性复位件的上端相抵,液控构件能驱动滑阀组件切换为封堵位置和开启位置;下接头,固定套装在芯管的下端外,下接头的上端与弹性复位件的下端相抵。本公开能避免在带压作业时采用投送堵塞器的控压方法,并安全稳定地进行注水井的带压作业。
Description
技术领域
本公开涉及石油天然气生产技术领域,特别涉及一种双向液控阀。
背景技术
随着石油勘探开发的不断发展,注水井得到了广泛的应用。注水井是用来向油层注水以提高油藏开采速率的井,带压作业是在保持井筒内一定压力,不压井、不放压的情况下进行起管柱的井下作业技术。
相关技术中,注水井带压作业往往需要控制油管内的压力。在起管柱作业时,会向油管内投送堵塞器,通过堵塞器对油管的内部空间进行堵塞,防止套管中的油液进入油管而导致井筒压力喷泄,以实现控制油管内的压力的目的。
然而,注水井普遍存在不同程度的结垢现象,因此投送至油管内的堵塞器与油管的内壁之间的密封性较差。并且,由于油管上还会同轴安装各种工具串,导致油管各处位置的管径不等,这些工具串会阻止堵塞器抵达至预定位置,导致作业过程中可能会出现堵塞器飞出或油管内压力喷泄的险情。
发明内容
本公开实施例提供了一种双向液控阀,能取代在带压作业时采用投送堵塞器的控压方法,并安全稳定地进行注水井的带压作业。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种双向液控阀,所述双向液控阀包括:上接头;芯管,上端固定插装在所述上接头内,所述芯管的管壁设有洗井孔;外筒组件,同轴套装在所述芯管外且所述外筒组件的上端与所述上接头固定连接,所述外筒组件的下端位于所述洗井孔的上方;滑阀组件,包括同轴活动套装在所述芯管外的液控构件、滑阀构件和弹性复位件,所述液控构件位于所述芯管和所述外筒组件之间的环空内,所述滑阀构件的上端与所述液控构件的下端相抵,所述滑阀构件的下端与所述弹性复位件的上端相抵,所述滑阀构件上具有径向贯通所述滑阀构件的过流孔,所述弹性复位件在受压时用于向所述滑阀构件施加向上的弹力,所述液控构件被配置为在向所述上接头和所述液控构件之间的空隙注液加压时,可操控地驱动所述滑阀构件在封堵位置和开启位置之间切换,当所述滑阀构件在所述封堵位置时,所述滑阀构件与所述洗井孔相对,且所述过流孔与所述洗井孔隔断,当所述滑阀构件在所述开启位置时,所述过流孔与所述洗井孔连通;下接头,固定套装在所述芯管的下端外,所述下接头的上端与所述弹性复位件的下端相抵。
在本公开实施例的一种实现方式中,所述液控构件包括棘轮套和棘爪套,所述棘爪套和所述棘轮套均活动套装在所述芯管外,所述棘爪套位于所述棘轮套的上方,所述棘爪套与所述棘轮套相对的端面设有至少两个棘爪齿,所述棘爪套的端面上每间隔两个所述棘爪齿均设有一个轴向延伸的第一开口槽,所述棘轮套与所述棘爪套相对的端面设有至少两个棘轮齿,所述棘轮套的端面上每间隔两个所述棘爪齿均设有一个轴向延伸的第二开口槽,所述第二开口槽与所述第一开口槽一一对应,所述外筒组件的内壁设有轴向延伸的条状凸起,所述条状凸起与所述第一开口槽一一对应,所述条状凸起的两端分别插设在所述第一开口槽和所述第二开口槽内,所述条状凸起的轴向长度不大于所述第一开口槽的轴向长度。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述棘爪套的端面上设有多个所述第一开口槽,多个所述第一开口槽周向间隔布置,所述棘轮套的端面上设有多个第二开口槽,多个所述第二开口槽周向布置,所述外筒组件的内壁设有多个所述条状凸起,多个所述条状凸起周向布置。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述条状凸起的下端的端面设有与所述棘轮齿配合的限位齿。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述棘爪套的内壁面与所述芯管的外壁面、所述棘爪套的外壁面与所述外筒组件之间均设有密封圈,所述棘轮套的内壁面与所述芯管的外壁面、所述棘轮套的外壁面与所述外筒组件之间均设有密封圈。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述滑阀构件包括过液管和滑阀套,所述过液管和所述滑阀套均活动套装在所述芯管外,所述过液管的上端与所述液控构件的下端相抵,所述过液管的下端与所述滑阀套的上端相抵,所述滑阀套的下端与所述弹性复位件的上端相抵,所述过液管上设有贯通管壁的所述过流孔,所述滑阀套的两端与所述芯管的外壁面滑动密封。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述过流孔包括多个周向间隔布置在所述过液管上的长条孔。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述外筒组件包括连接套和外筒套,所述连接套的上端固定套装在所述上接头外,所述连接套的下端设有环形内凸缘,所述外筒套的上端设有环形外凸缘,所述外筒套的上端位于所述连接套内且所述环形外凸缘与所述环形内凸缘相抵,所述外筒套的下端位于所述洗井孔的上方。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述洗井孔包括多个周向间隔布置在所述芯管上的长条孔。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述芯管的内壁面设有用于盛放封堵球的承接台阶,所述芯管上设有贯通管壁的加压孔,所述加压孔与所述芯管和所述外筒组件之间的环空连通,所述加压孔位于所述承接台阶的上方。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本公开实施例提供双向液控阀包括上接头、芯管、滑阀组件和下接头,其中,上接头、芯管和下接头依次同轴连接,外筒组件则套装在芯管外且和上接头固定,以使得芯管和外筒组件之间能形成环空。滑阀组件中的液控构件、滑阀构件和弹性复位件依次活动套装在芯轴外,且液控构件位于芯管和外筒组件之间的环空内,由于弹性复位件的下端与下接头相抵,因而弹性复位件的上端能抵住滑阀构件,使滑阀构件上未设置过流孔的区域能保持在芯管上和洗井孔相对的位置,这样就能通过滑阀构件封堵芯管上的洗井孔,使过流孔与洗井孔隔断,以隔断芯管和套管内的空间连通的通道,即此时滑阀组件处于封堵位置。而上接头和液控构件之间的空隙又可以用于注液加压,加压后液体会推动液控构件在环空内滑动,以使得液控构件推动滑阀组件下滑,使得滑阀组件上的过流孔滑动至与洗井孔正对,从而导通芯管和套管内的空间连通的通道,即此时滑阀组件处于开启位置,便于施工作业;由于液控构件能可操控地驱动滑阀构件在封堵位置和开启位置之间切换,待作业完成后,可以控制滑阀组件切换为封堵位置,让滑阀构件上滑恢复至过流孔和洗井孔隔断的状态,从而再次隔断芯管和套管内空间连通的通道。
本公开实施例中,上接头和下接头均可以和油管或与油管连接的工具串连接,即将双向液控阀安装在油管上,使双向液控阀和油管构成一个整体。这样在注水井进行带压作业时,双向液控阀可以替代原需投送至油管内的堵塞器,利用双向液控阀的可操控地和套管内的空间连通或隔断的特点,使得套管和油管之间的环空也能和油管可操控地连通或隔断。在通过双向液控阀隔断套管和油管之间的环空与油管内部时,可以避免环空内的油液泄入油管内,从而在带压作业时能稳定可靠地控制油管内的压力;在通过双向液控阀导通套管和油管之间的环空与油管内部时,则可以进行洗井作业,方便使用。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种双向液控阀处于关闭状态时的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的另一种双向液控阀处于开启状态时的结构示意图;
图3是本公开实施例提供的一种双向液控阀的部分结构示意图;
图4是本公开实施例提供的另一种双向液控阀的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的一种外筒组件的结构示意图;
图6是本公开实施例提供的一种液控构件和条状凸起的装配示意图;
图7是本公开实施例提供的另一种液控构件和条状凸起的装配示意图;
图8是图1提供的一种A-A向视图。
图中各个标记说明如下:
1-上接头;
2-芯管,21-洗井孔,22-封堵球,23-加压孔;
3-外筒组件,30-条状凸起,301-限位齿,31-连接套,311-环形内凸缘,32-外筒套,321-环形外凸缘;
4-滑阀组件,41-液控构件,411-棘轮套,412-棘爪套,413-棘爪齿,414-棘轮齿,415-第一开口槽,416-第二开口槽,42-滑阀构件,420-过流孔,421-过液管,422-滑阀套,423-保护套,43-弹性复位件;
5-下接头。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种双向液控阀处于关闭状态时的结构示意图。如图1所示,该双向液控阀包括:上接头1、芯管2、外筒组件3、滑阀组件4和下接头5。
如图1所示,芯管2的上端固定插装在上接头1内,芯管2的管壁设有洗井孔21。
如图1所示,外筒组件3同轴套装在芯管2外且外筒组件3的上端与上接头1固定连接,外筒组件3的下端位于洗井孔21的上方。
如图1所示,滑阀组件4包括同轴活动套装在芯管2外的液控构件41、滑阀构件42和弹性复位件43,液控构件41位于芯管2和外筒组件3之间的环空内,滑阀构件42的上端与液控构件41的下端相抵,滑阀构件42的下端与弹性复位件43的上端相抵,滑阀构件42上具有径向贯通滑阀构件42的过流孔420,弹性复位件43在受压时用于向滑阀构件42施加向上的弹力。
其中,液控构件41被配置为在向上接头1和液控构件41之间的空隙注液加压时,可操控地驱动滑阀构件42在封堵位置和开启位置之间切换。
图2是本公开实施例提供的另一种双向液控阀处于开启状态时的结构示意图。其中,图1为双向液控阀中滑阀构件42处于封堵位置的示意图,图2为双向液控阀中滑阀构件42处于开启位置的示意图。如图1、2所示,当滑阀构件42切换为封堵位置时,滑阀构件42与洗井孔21相对,且过流孔420与洗井孔21隔断,当滑阀构件42切换为开启位置时,过流孔420与洗井孔21连通。
如图1所示,下接头5固定套装在芯管2的下端外,下接头5的上端与弹性复位件43的下端相抵。
本公开实施例提供双向液控阀包括上接头1、芯管2、滑阀组件4和下接头5,其中,上接头1、芯管2和下接头5依次同轴连接,外筒组件3则套装在芯管2外且和上接头1固定,以使得芯管2和外筒组件3之间能形成环空。滑阀组件4中的液控构件41、滑阀构件42和弹性复位件43依次活动套装在芯轴外,且液控构件41位于芯管2和外筒组件3之间的环空内,由于弹性复位件43的下端与下接头5相抵,因而弹性复位件43的上端能抵住滑阀构件42,使滑阀构件42保持在芯管2上和洗井孔21相对的位置,这样就能通过滑阀构件42封堵芯管2上的洗井孔21,使过流孔420与洗井孔21隔断,以隔断芯管2和套管内的空间连通的通道,即此时滑阀组件4处于封堵位置。而上接头1和液控构件41之间的空隙又可以用于注液加压,因此,加压后液体会推动液控构件41在环空内滑动。
图3是本公开实施例提供的一种双向液控阀的部分结构示意图。图3示出的是滑阀构件42在液控构件41的推动下,下滑至滑阀构件42上的过流孔420和芯管2上的洗井孔21正对的状态。如图2、3所示,液控构件41推动滑阀组件4下滑使得滑阀组件4上的过流孔420与洗井孔21正对,从而导通芯管2和套管内的空间连通的通道,即此时滑阀构件42处于开启位置,便于施工作业;由于液控构件41能可操控地驱动滑阀构件42在封堵位置和开启位置之间切换,待作业完成后,可以控制滑阀构件42切换为封堵位置,让滑阀构件42上滑恢复至过流孔420和洗井孔21隔断的状态,从而再次隔断芯管2和套管内的空间连通的通道。
本公开实施例中,上接头1和下接头5均可以和油管或与油管连接的工具串连接,即将双向液控阀安装在油管上,使双向液控阀和油管构成一个整体。这样在注水井进行带压作业时,双向液控阀可以替代原需投送至油管内的堵塞器,利用双向液控阀的可操控地和外部连通或隔断的特点,使得套管和油管之间的环空也能和油管可操控地连通或隔断。在通过双向液控阀隔断套管和油管之间的环空与油管时,可以避免环空内的油液泄入油管内,从而在带压作业时能稳定可靠地控制油管内的压力;在通过双向液控阀导通套管和油管之间的环空与油管时,则可以进行洗井作业,方便使用。
其中,弹性复位件43可以是弹簧,弹簧可以套装在芯管2外,弹簧的一端和下接头5相抵,弹簧的另一端和滑阀构件42相抵,弹簧在受压时可以向滑阀构件42施加向上的弹力。
本公开实施例中,上接头1与芯管2、下接头5与芯管2、外筒组件3与上接头1之间均可以采用螺纹连接的方式固定连接。
图4是本公开实施例提供的另一种双向液控阀的结构示意图。图4中示出的是去除图1中套设的芯管2外的外筒组件3后的双向液控阀。参见图1、2、4,该液控构件41包括棘轮套411和棘爪套412,棘爪套412和棘轮套411均活动套装在芯管2外,棘爪套412位于棘轮套411的上方。
如图4所示,棘爪套412与棘轮套411相对的端面设有至少两个棘爪齿413,棘爪套412的端面上每间隔两个棘爪齿413均设有一个轴向延伸的第一开口槽415。
其中,如图4所示,棘爪齿413可以呈三角状,且每间隔两个棘爪齿413,在棘爪套412的端面设有一处第一开口槽415。例如,整个棘爪套412的端面可以只有一个第一开口槽415,也即棘爪套412的端面仅设置有两个棘爪齿413。
如图4所示,棘轮套411与棘爪套412相对的端面设有至少两个棘轮齿414,棘轮套411的端面上每间隔两个棘爪齿413均设有一个轴向延伸的第二开口槽416,第二开口槽416与第一开口槽415一一对应。
其中,如图4所示,棘轮齿414呈直角三角状,这样当棘爪齿413的尖端抵住棘轮齿414的斜面时,若棘爪齿413向下施压,棘轮齿414在无阻挡的情况下,棘爪齿413的尖端顺着棘轮齿414的斜面下滑,以促使棘轮齿414相对于棘爪齿413转动,直至棘爪齿413的尖端抵住下一个棘轮齿414的直角平面时,棘轮齿414和棘爪齿413相对锁死,即两者不在相互转动。
其中,每间隔两个棘轮齿414,在棘轮套411的端面设有一处第二开口槽416。例如,整个棘轮套411的端面可以只有一个第二开口槽416,也即棘轮套411的端面仅设置有两个棘轮齿414。
图5是本公开实施例提供的一种外筒组件的结构示意图。如图5所示,外筒组件3的内壁设有轴向延伸的条状凸起30。图6是本公开实施例提供的一种液控构件41和条状凸起30的装配示意图。如图6所示,条状凸起30与第一开口槽415一一对应,条状凸起30的两端分别插设在第一开口槽415和第二开口槽416内,条状凸起30的轴向长度不大于第一开口槽415的轴向长度。
在本公开实施例中,如图1、6所示,初始状态下棘爪套412的第一开口槽415和棘轮套411的第二开口槽416均分别插设在条状凸起30的两端外,也即条状凸起30能抵住两个开口槽的槽壁,以阻止棘爪套412和棘轮套411周向转动,这样即使棘爪套412的棘爪齿413推动棘轮套411的棘轮齿414下滑时,在条状凸起30的限制下,棘爪套412和棘轮套411均不会周向转动。
在需要控制芯管2的洗井孔21和外部环境导通时,可以向上接头1和棘爪套412之间的空隙注入液体加压,以推动棘爪套412下滑,进而通过棘爪套412抵住棘轮套411,以带动棘轮套411下滑。图7是本公开实施例提供的另一种液控构件41和条状凸起30的装配示意图。图7示意的是第二开口槽416从条状凸起30的下端滑出的状态。如图7所示,由于条状凸起30的轴向长度不大于第一开口槽415的轴向长度,也即在棘爪套412的推动下,能完全将棘轮套411从条状凸起30中推出,即第二开口槽416不再和条状凸起30限位配合,以使得棘轮套411在滑出条状凸起30后,能相对转动。
其中,如图7所示,当棘轮套411滑出条状凸起30后,棘轮齿414会立即转动(参见图7中箭头所示方向),以使得棘轮齿414的尖端会转动至和条状凸起30的下端相抵,这样在弹性复位件43的弹力下,能使棘轮套411牢靠地抵住条状凸起30,实现棘轮套411和条状凸起30之间的轴向固定。并且,由于棘轮套411是和滑阀构件42相抵,所以棘轮套411下滑后能推动滑阀组件4下滑至其上的过流孔420和洗井孔21正对,及连通过流孔420和洗井孔21,以实现芯管2的洗井孔21和套管内的空间导通的目的。
在需要控制芯管2的洗井孔21再一次封堵时,由于棘轮套411的棘轮齿414是抵住条状凸起30的状态,也即条状凸起30的下端也会抵住棘轮齿414的斜面,在弹性复位件43的弹力作用下,条状凸起30的下端会顺着棘轮齿414的斜面滑动,以促使棘轮齿414相对于条状凸起30转动,直至条状凸起30抵住下一个棘轮齿414的直角平面,该过程中棘轮齿414也会推动棘爪齿413上滑,从而解除棘爪齿413对棘轮齿414的限制。此时,若再向芯管2和外筒组件3之间的环空注液加压,棘爪套412上的棘爪齿413的尖端会抵住下一个棘轮齿414的斜面,当棘爪套412推动棘轮套411下滑一段距离以后,棘爪齿413的尖端会抵住下一个棘轮齿414的斜面,以促使棘轮套411继续转动,直至棘爪齿413的尖端沿着棘轮齿414的斜面滑至第二开口槽416内。然后,停止继续注入液体并泄压,在弹性复位件43的弹力下,棘轮套411推着棘爪套412上滑,使得条状凸起30的下端也会抵住下一个棘轮齿414的斜面。在弹性复位件43的弹力下,棘轮齿414的斜面与抵着条状凸起30的下端继续上滑,直至条状凸起30滑动至第二开口槽416内,即棘轮套411的第二开口槽416会再次套设在条状凸起30外,棘轮套411和滑阀构件42能继续上滑,使得滑阀构件42能再次封堵洗井孔21。
这样双向液控阀就能可操控地控制油管和套管之间的连通或隔断。在通过双向液控阀隔断套管和油管之间的环空与油管时,可以避免环空内的油液泄入油管内,从而在带压作业时能稳定可靠地控制油管内的压力;在通过双向液控阀导通套管和油管之间的环空与油管时,则可以进行洗井作业,方便使用。
图8是图1提供的一种A-A向视图。如图8所示,棘爪套412的端面上设有多个第一开口槽415,多个第一开口槽415周向间隔布置。如图3所示,棘轮套411的端面上设有多个第二开口槽416,多个第二开口槽416周向布置。如图4所示,外筒组件3的内壁设有多个条状凸起30,多个条状凸起30周向布置。
示例性地,如图8所示,棘爪套412的端面设有四个第一开口槽415,四个第一开口槽415周向均布,棘轮套411的端面设有四个第二开口槽416,四个第二开口槽416周向均布,且外筒组件3的内壁上也设置有四个条状凸起30,四个条状凸起30周向均布。
上述实现方式中,设置多个开口槽和多个条状凸起30配合,这样棘轮套411只需转动90度就能完成双向液控阀的一次封堵或导通,也即需要注液加压的液体量可以更少,从而便于快速完成双向液控阀的启闭作业。
可选地,如图5、6、7所示,条状凸起30的下端的端面设有与棘轮齿414配合的限位齿301。该限位齿301可以和棘爪齿413结构相同,如,限位齿301可以呈三角状,且限位齿301的斜面可以和棘轮齿414的斜面相对,这样当棘轮套411的棘轮齿414的斜面和条状凸起30的下端的限位齿301相抵时,条状凸起30和棘轮齿414的斜面之间能更轻易地滑动,从而便于快速控制双向液控阀的启闭。
如图1所示,棘爪套412的内壁面与芯管2的外壁面、棘爪套412的外壁面与外筒组件3之间均设有密封圈,棘轮套411的内壁面与芯管2的外壁面、棘轮套411的外壁面与外筒组件3之间均设有密封圈。
由于芯管2和外筒组件3之间的环空是用于注液加压的,所以通过在棘爪套412、棘轮套411的内壁面和外壁面处均设置密封圈,以增加密封性,从而防止注入的液体通过液控构件41泄漏至洗井孔21处而进入芯管2内部,或者泄漏至双向液控阀外。
可选地,如图1所示,滑阀构件42可以包括过液管421和滑阀套422,过液管421和滑阀套422均活动套装在芯管2外,过液管421的上端与液控构件41的下端相抵,过液管421的下端与滑阀套422的上端相抵,滑阀套422的下端与弹性复位件43的上端相抵,过液管421上设有贯通管壁的过流孔420,滑阀套422的两端与芯管2的外壁面滑动密封。
其中,滑阀套422是一种壁面无孔洞的筒体,且滑阀套422的内壁上靠近两端的区域可以设置密封圈,以防止套管内的液体会泄漏至洗井孔21处,或防止芯管2和外筒组件3之间环空的液体会泄漏至洗井孔21处,提高密封性。
通过滑阀构件42拆分为过液管421和滑阀套422两个部件,以便于维护更换,且维护时也可以至更换两个部件中其中一个,以节省成本。
可选地,滑阀构件42还可以包括保护套423,保护套423同轴套装在芯管2外,保护套423的下端固定套装在下接头5外,保护套423的上端滑动套装在滑阀套422的下端外,且保护套423的内壁面设有环形内凸缘,滑阀套422的下端设有环形外凸缘,以防止滑阀套滑出保护套423.
其中,保护套423也套设在弹性复位件43外,以保护弹性复位件43。
可选地,如图1所示,洗井孔21可以包括多个周向间隔布置在芯管2上的长条孔。即通过将设置在芯管2上的洗井孔21设置为长条状的孔,以便于增大液体通过的面积,且设置多个长条孔周向布置,也能增大流体的通过量,以使双向液控阀能快速洗井作业。
可选地,如图1所示,过流孔420可以包括多个周向间隔布置在过液管421上的长条孔。即通过将设置在过液管421上的过流孔420设置为长条状的孔,以便于增大液体通过的面积,且设置多个长条孔周向布置,也能增大流体的通过量,以使过流孔420能有更大的面积和洗井孔21相对,从而使得液体快速通过双向液控阀。
可选地,如图1、5所示,外筒组件3可以包括连接套31和外筒套32,连接套31的上端固定套装在上接头1外,连接套31的下端设有环形内凸缘311,外筒套32的上端设有环形外凸缘321,外筒套32的上端位于连接套31内且环形外凸缘321与环形内凸缘311相抵,外筒套32的下端位于洗井孔21的上方。
其中,连接套31的上端设有内螺纹,上接头1的下端设有外螺纹,即连接套31可以与上接头1螺纹固定,而外筒套32的上端则通过环形外凸缘321和连接套31的环形内凸缘311相抵,并且外筒套32的内壁又是和上接头1的外壁贴合的,所以能将外筒套32固定在连接套31内。通过将外筒组件3拆分为连接套31和外筒套32两个部件,以便于维护更换,且维护时也可以至更换两个部件中其中一个,以节省成本。
可选地,芯管2的内壁面设有用于盛放封堵球22的承接台阶,芯管2上设有贯通管壁的加压孔23,加压孔23与芯管2和外筒组件3之间的环空连通,加压孔23位于承接台阶的上方。
在本公开实施例中,位于芯管2的内壁上的承接台阶的内径要小于封堵球22的直径,以使向油管内投入封堵球22时,封堵球22能卡在承接台阶上,以封堵芯管2,其中,封堵球22可以是钢球,具有较好的耐腐蚀性能且能呈承受较大的压力。
在向双向液控阀内注液加压时,可以通过油管向芯管2内注入液体,在封堵球22的拦截下,液体会通过芯管2内壁上的加压孔23进入到芯管2和外筒套32之间的环空,使得液体能推动液控构件41在外筒套32内滑动。
在使用本公开实施例提供的一种双向液控阀时,如需进行反洗井维护作业,首先,对油管内打压,油管内压力经芯管2上的加压孔23进入芯管2和外筒套32之间的环空,当注入的液体压力达到可以克服弹簧施加的弹力时,液体可以推动棘轮套411、过液管421、滑阀套422向下滑动,并压缩弹簧。当棘轮套411的棘轮齿414的齿尖运动过外筒套32的导向凸起的下端后,外筒套32的条状凸起30失去对棘轮套411的限制旋转作用,棘轮齿414在弹簧的弹力作用、棘轮齿414和棘爪齿413相对滑动,进而使得棘轮套411旋转,棘轮齿414则抵在导向凸起的下端,从而使棘轮齿414轴向固定,即保持滑阀套422开启、过液管421的过流孔420与芯管2上的洗井孔21对齐,可完成反洗井维护作业。如需带压作业起管柱时,则可以在井口注液打压,使得棘轮套411上的第二开口槽416旋转至与外筒套32的条状凸起30对齐(具体过程可参见前文所述),此时再停止注入液体,推动棘爪套412滑动的液体的压力不足以克服弹簧的弹力,因而弹簧会推动滑阀套422、过液管421、棘轮套411和棘爪套412向上运动,滑阀套422封堵芯管2上的洗井孔21,带压作业起管柱过程中套管内液体不会进入油管内,从而实现控压作业。
以上,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种双向液控阀,其特征在于,所述双向液控阀包括:
上接头(1);
芯管(2),上端固定插装在所述上接头(1)内,所述芯管(2)的管壁设有洗井孔(21);
外筒组件(3),同轴套装在所述芯管(2)外且所述外筒组件(3)的上端与所述上接头(1)固定连接,所述外筒组件(3)的下端位于所述洗井孔(21)的上方;
滑阀组件(4),包括同轴活动套装在所述芯管(2)外的液控构件(41)、滑阀构件(42)和弹性复位件(43),所述液控构件(41)位于所述芯管(2)和所述外筒组件(3)之间的环空内,所述滑阀构件(42)的上端与所述液控构件(41)的下端相抵,所述滑阀构件(42)的下端与所述弹性复位件(43)的上端相抵,所述滑阀构件(42)上具有径向贯通所述滑阀构件(42)的过流孔(420),所述弹性复位件(43)在受压时用于向所述滑阀构件(42)施加向上的弹力,
所述液控构件(41)被配置为在向所述上接头(1)和所述液控构件(41)之间的空隙注液加压时,可操控地驱动所述滑阀构件(42)在封堵位置和开启位置之间切换,当所述滑阀构件(42)在所述封堵位置时,所述滑阀构件(42)与所述洗井孔(21)相对,且所述过流孔(420)与所述洗井孔(21)隔断,当所述滑阀构件(42)在所述开启位置时,所述过流孔(420)与所述洗井孔(21)连通;
下接头(5),固定套装在所述芯管(2)的下端外,所述下接头(5)的上端与所述弹性复位件(43)的下端相抵。
2.根据权利要求1所述的双向液控阀,其特征在于,所述液控构件(41)包括棘轮套(411)和棘爪套(412),所述棘爪套(412)和所述棘轮套(411)均活动套装在所述芯管(2)外,所述棘爪套(412)位于所述棘轮套(411)的上方,
所述棘爪套(412)与所述棘轮套(411)相对的端面设有至少两个棘爪齿(413),所述棘爪套(412)的端面上每间隔两个所述棘爪齿(413)均设有一个轴向延伸的第一开口槽(415),
所述棘轮套(411)与所述棘爪套(412)相对的端面设有至少两个棘轮齿(414),所述棘轮套(411)的端面上每间隔两个所述棘爪齿(413)均设有一个轴向延伸的第二开口槽(416),所述第二开口槽(416)与所述第一开口槽(415)一一对应,
所述外筒组件(3)的内壁设有轴向延伸的条状凸起(30),所述条状凸起(30)与所述第一开口槽(415)一一对应,所述条状凸起(30)的两端分别插设在所述第一开口槽(415)和所述第二开口槽(416)内,所述条状凸起(30)的轴向长度不大于所述第一开口槽(415)的轴向长度。
3.根据权利要求2所述的双向液控阀,其特征在于,所述棘爪套(412)的端面上设有多个所述第一开口槽(415),多个所述第一开口槽(415)周向间隔布置,所述棘轮套(411)的端面上设有多个第二开口槽(416),多个所述第二开口槽(416)周向布置,所述外筒组件(3)的内壁设有多个所述条状凸起(30),多个所述条状凸起(30)周向布置。
4.根据权利要求2所述的双向液控阀,其特征在于,所述条状凸起(30)的下端的端面设有与所述棘轮齿(414)配合的限位齿(301)。
5.根据权利要求2所述的双向液控阀,其特征在于,所述棘爪套(412)的内壁面与所述芯管(2)的外壁面、所述棘爪套(412)的外壁面与所述外筒组件(3)之间均设有密封圈,
所述棘轮套(411)的内壁面与所述芯管(2)的外壁面、所述棘轮套(411)的外壁面与所述外筒组件(3)之间均设有密封圈。
6.根据权利要求1至5任一项所述的双向液控阀,其特征在于,所述滑阀构件(42)包括过液管(421)和滑阀套(422),所述过液管(421)和所述滑阀套(422)均活动套装在所述芯管(2)外,所述过液管(421)的上端与所述液控构件(41)的下端相抵,所述过液管(421)的下端与所述滑阀套(422)的上端相抵,所述滑阀套(422)的下端与所述弹性复位件(43)的上端相抵,
所述过液管(421)上设有贯通管壁的所述过流孔(420),所述滑阀套(422)的两端与所述芯管(2)的外壁面滑动密封。
7.根据权利要求6所述的双向液控阀,其特征在于,所述过流孔(420)包括多个周向间隔布置在所述过液管(421)上的长条孔。
8.根据权利要求1至5任一项所述的双向液控阀,其特征在于,所述外筒组件(3)包括连接套(31)和外筒套(32),所述连接套(31)的上端固定套装在所述上接头(1)外,所述连接套(31)的下端设有环形内凸缘(311),所述外筒套(32)的上端设有环形外凸缘(321),
所述外筒套(32)的上端位于所述连接套(31)内且所述环形外凸缘(321)与所述环形内凸缘(311)相抵,所述外筒套(32)的下端位于所述洗井孔(21)的上方。
9.根据权利要求1至5任一项所述的双向液控阀,其特征在于,所述洗井孔(21)包括多个周向间隔布置在所述芯管(2)上的长条孔。
10.根据权利要求1至5任一项所述的双向液控阀,其特征在于,所述芯管(2)的内壁面设有用于盛放封堵球(22)的承接台阶,所述芯管(2)上设有贯通管壁的加压孔(23),所述加压孔(23)与所述芯管(2)和所述外筒组件(3)之间的环空连通,所述加压孔(23)位于所述承接台阶的上方。
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