CN114575783A - 一种智能完井井下液力换向装置 - Google Patents

Abstract

一种智能完井井下液力换向装置，阀体上端设置有上接头、下端设置有下接头，阀体内上接头下端设置有活塞和定位中心管，活塞下端连接有阀芯，阀芯位于定位中心管内，定位中心管与阀体内壁之间定位中心管上套设有主阀芯定位锁紧机构和副阀芯定位锁紧机构，阀芯下端插入到下接头内，阀芯下端外侧壁与阀体内侧壁以及下接头上端面之间设置有阀芯复位机构。本发明采用主阀芯定位锁紧机构和副阀芯定位锁紧机构构成双锁结构，提高识别液力信号的可靠性，本发明具有结构紧凑、操作简单、使用寿命长、简化地面液力操作程序的优点。

Description

一种智能完井井下液力换向装置

技术领域

本发明属于从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的设备技术领域，具体涉及到一种智能完井井下液力换向装置。

背景技术

国内智能完井技术经过多年的发展，在国内10余个油田近千口油水井得到广泛的应用。液控型智能完井系统井下流量控制阀的液力滑套换向移动开启与关闭各级阀孔是其实现井下流体控制的关键核心技术。

目前，国内液控型智能完井系统均采用N+1方式直接控制N个井下流量控制阀，即N个井下流量控制阀需要N个开启进油液力管线与1个公共关闭回油液力管线，由于井下空间有限，可以下入的液力管线数量有限致使控制的生产层段有限，目前国内通常采用3+1的方式控制三个井下生产层段的生产，该方式很难用于小井眼内与控制更多的生产层段。国内外液控型智能完井系统使用井下液力解码器与流量控制阀连接实现三根液力管线控制六个生产层段的生产，进一步减少液控管线数量。井下液力解码器通过三根液力管线的高低压液力信号排序完成井下六个生产层段的液力解码器识别液力信号与控制，实现井下流量控制阀的流量调控。国内试验I型井下液力解码器采用多个单相阀与液力管线在中心管与保护筒之间的腔体内桥接搭建复杂的液力换向管路，整体管路结构复杂制造难度高，且由于受单相阀与密封接头尺寸限制，使其结构难以用于小井眼内。国内试验II型井下液力解码器采用单个锁套锁紧机构，锁套的内壁阻挡锁紧球径向移动，将锁紧球卡紧在阀芯上的卡槽内锁紧阀芯。当锁套在低压解锁液力的作用下移动使锁套上的解锁槽移动到锁紧球的中心位置，阀芯在高压推动液力的作用下移动，锁紧球在阀芯的推动下径向移动进入锁套上的解锁槽内完成解锁，将高低压液力通道分别与流量控制阀的开启与关闭液力通道连通，高低压液力卸载后阀芯与锁套在各自弹簧的弹力下复位到初始位置；当高低压液力通道加载的实际液力相反时，即锁套受到大于解锁液力的高压推动液力推动锁套上的解锁槽移动超过锁紧球的中心位置，锁套的内壁仍然阻挡锁紧球径向移动，将锁紧球卡紧在阀芯上的卡槽内锁紧阀芯，阀芯在高压推动液力下无法移动，只有液力解码器受到正确的液力顺序才能完成解锁。这种液力解码器存在以下问题：第一，由于井下长液力管线上的压力损失，致使井口加载的低压解锁液力传递到井下液力解码器后实际液力小于解锁液力，致使锁套上的解锁槽没有移动到锁紧球的中心位置，锁紧球仍然卡在阀芯上的卡槽内锁紧阀芯致使解锁失效，阀芯在高压推动液力下无法移动；当井口加载的液力大于解锁液力，经过井下长液力管线传递到井下液力解码器后实际液力大于解锁液力，致使锁套上的解锁槽移动超过锁紧球的中心位置，锁紧球仍然卡在阀芯上的卡槽内锁紧阀芯致使解锁失效，阀芯在高压推动液力下无法移动，极其可能因为地面液力操作失误导致解锁失败，因此，单个锁套结构需要井口精确加载低压解锁液力值才能确保锁套上的解锁槽移动到锁紧球的中心位置，地面液力操作难度较大，其次，由于锁套的解锁液力通道与流量控制阀的开启或关闭液力通道相连接，流量控制阀的开启或关闭液力远大于锁套的解锁液力，锁套没有定位结构无法有效保护锁套弹簧，锁套在流量控制阀的开启或关闭液力作用下移动直接将锁套弹簧压缩到底，锁套弹簧经过多次反复压缩后过度疲劳容易弹性失效，导致锁套不能复位初始位置致使阀芯锁紧失效，井下液力解码器失去识别液力信号的作用，第三，在识别液力信号过程中锁套弹簧需要反复经过二级压缩，在井下长期工作过程中锁套弹簧极其容易疲劳失效引起阀芯锁紧失效，第四，采用另外的液力管线打压的方式辅助锁套复位初始位置增加了地面液力操作的程序，这些问题降低了井下液力解码器整体工作的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术在于克服现有技术的缺点，提供一种设计合理、操作方便、结构紧凑、可靠性强的智能完井井下液力换向装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能完井井下液力换向装置，阀体上端设置有上接头、下端设置有下接头，阀体内上接头下端设置有活塞和定位中心管，活塞位于定位中心管内，活塞与上接头下端面及定位中心管内壁之间形成第一液压腔，活塞下端连接有阀芯，阀芯位于定位中心管内，活塞下端面与定位中心管内壁及阀芯外壁之间形成第二液压腔，定位中心管与阀体内壁之间定位中心管上套设有主阀芯定位锁紧机构和副阀芯定位锁紧机构，主阀芯定位锁紧机构与定位中心管外壁及阀体内壁形成第三液压腔，主阀芯定位锁紧机构和副阀芯定位锁紧机构之间与定位中心管外壁及阀体内壁形成第八液压腔，副阀芯定位锁紧机构与定位中心管外壁及阀体内壁形成第四液压腔，第四液压腔下方阀芯外侧壁上加工有两条径向凹槽与阀体内壁之间构成不连通的第五液压腔和第六液压腔，阀芯下端插入到下接头内，阀芯下端外侧壁与阀体内侧壁以及下接头上端面之间构成第七液压腔，第七液压腔内设置有阀芯复位机构；

所述阀体侧壁内沿圆周方向加工有轴向的第一液力通道、第二液力通道、第三液力通道，阀体下端侧壁内轴向加工有第四液力通道和第五液力通道；

所述第一液力通道与阀体侧壁上的第一径向通道和第二径向通道相连通，并通过阀体侧壁上的第一径向通道与第八液压腔相连通；

所述第二液力通道通过阀体侧壁上的第三径向通道和定位中心管侧壁上的第十径向通道与第一液压腔相连通，第二液力通道与阀体侧壁上的第四径向通道相连通；

所述第三液力通道通过阀体侧壁上的第七径向通道与第七液压腔相连通、通过阀体侧壁上的第六径向通道与第四液压腔相连通、通过阀体侧壁上的第五径向通道与第三液压腔相连通、通过阀体侧壁上的第五径向通道和定位中心管壁上的第十一径向通道与第二液压腔相连通；

所述第四液力通道通过阀体侧壁上的第八径向通道与第六液压腔相连通；

所述第五液力通道通过阀体侧壁上的第九径向通道与第六液压腔相连通。

作为一种优选的技术方案，所述定位中心管上端内径大于下端内径在内部形成台阶，所述活塞下端与台阶端面之间的距离与第四径向通道和第八径向通道轴向之间的距离、第五液压腔和第六液压腔轴向之间的距离、第二径向通道和第六液压腔轴向之间的距离相等。

作为一种优选的技术方案，所述主阀芯定位锁紧机构为：定位中心管上套设有第一锁套，第一锁套下端侧壁上沿圆周方向安装有一组第一定位球，定位中心管外壁上沿圆周方向加工有与第一定位球对应的第一卡槽，初始第一定位球位于第一卡槽内，位于第一定位球上游阀体内壁上沿圆周方向加工有第二卡槽，位于第二卡槽上游第一锁套内壁上沿圆周方向加工有第一解锁槽，位于第一解锁槽的上游定位中心管壁上沿圆周方向安装有一组第一锁紧球，阀芯外侧壁上沿圆周方向加工有与第一锁紧球对应的第三卡槽，第一锁套上端与定位中心管外侧壁凸台之间设置有第一复位弹簧。

作为一种优选的技术方案，所述副阀芯定位锁紧机构为：定位中心管上套设有第二锁套，定位中心管下端卡在第二锁套下端面上，第二锁套上端侧壁上沿圆周方向安装有一组第二定位球，定位中心管外壁上沿圆周方向加工有与第二定位球对应的第四卡槽，位于第二定位球下游阀体内壁上沿圆周方向加工有第五卡槽，位于第五卡槽下游定位中心管壁上沿圆周方向安装有一组均匀分布的第二锁紧球，阀芯外侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球对应的第六卡槽，第二锁套内侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球对应的第二解锁槽，第二锁套下端与阀芯外侧壁凸台和阀体内侧壁凸台之间设置有第二复位弹簧和第一挡环。

作为一种优选的技术方案，所述第二复位弹簧的刚度大于第一复位弹簧的刚度。

作为一种优选的技术方案，所述阀体与上接头、定位中心管、下接头均通过密封圈构成静密封；所述活塞与阀芯通过密封圈构成静密封、与上接头通过密封圈构成动密封；所述阀芯与阀体、下接头均通过密封圈构成动密封；所述第一锁套与阀体、定位中心管均通过密封圈构成动密封；所述第二锁套与阀体、定位中心管均通过密封圈构成动密封。

作为一种优选的技术方案，所述阀芯复位机构为阀芯上套设有第二挡环和第三复位弹簧。

作为一种优选的技术方案，所述阀体与上接头和下接头的连接处均设置有径向销钉，所述活塞与阀芯的连接处设置有径向销钉。

作为一种优选的技术方案，所述阀体外侧壁上轴向加工有管线沟槽和排气孔，排气孔上设置有密封堵头。

本发明的有益效果如下：

本发明采用主阀芯定位锁紧机构和副阀芯定位锁紧机构构成双锁结构，提高识别液力信号的可靠性，将现有技术的加载解锁液力精确值变成加载解锁液力范围值，主阀芯定位锁紧机构中由第一定位球和第一卡槽及第二卡槽构成的定位机构确保第一锁套上的第一解锁槽精准移动到第一锁紧球的中心位置，防止由于地面液力操作失误导致解锁失败；

本发明的第一复位弹簧和第二复位弹簧共同承担载荷，防止弹簧产生疲劳，增强了可靠性，主阀芯定位锁紧机构中由第一定位球和第一卡槽及第二卡槽构成的定位机构与副阀芯定位锁紧机构中由第二定位球和第四卡槽及第五卡槽构成的定位机构，可以使第一复位弹簧与第二复位弹簧在设定的范围内压缩，有效防止第一复位弹簧与第二复位弹簧被流量控制阀的开启与关闭高压液力压缩到底产生疲劳损伤，第一复位弹簧与第二复位弹簧储存的弹力确保第一锁套与第二锁套可以复位到初始位置，不需要另外的液力管线提供液力进行辅助复位，简化地面液力操作程序。

本发明的整体采用同心结构，阀芯采用同心二位二通阀芯结构，可以径向尺寸同比例缩小或扩大后用于所有尺寸的井眼内。

本发明和与流量控制阀的开启与关闭液力通道相连接的井下液力换向系统的液力通道共用一个液压腔保持流量控制阀的开启与关闭液力通道压力平衡，井下液力换向系统整体减少一个液压腔，结构更加紧凑。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图2的A-A剖视图。

图5是图3的B-B剖视图。

图6是图3的C-C剖视图。

图7是图3的D-D剖视图。

图8是图5的E-E剖视图。

图9是图7的F-F剖视图。

图10是本发明的主阀芯定位锁紧机构7和副阀芯定位锁紧机构8安装示意图。

其中：上接头1；阀体2；第二液力通道21；第三径向通道211；第四径向通道212；第一液力通道22；第一径向通道221；第二径向通道222；第三液力通道23；第五径向通道231；第六径向通道232；第七径向通道233；第四液力通道24；第八径向通道241；第五液力通道25；第二卡槽26；第五卡槽27；第九径向通道251；下接头3；活塞4；定位中心管5；第十径向通道51；第十一径向通道52；第一卡槽53；第四卡槽54；阀芯6；第三卡槽61；第六卡槽62；主阀芯定位锁紧机构7；第一复位弹簧71；第一锁套72；第一解锁槽721；第一锁紧球73；第一定位球74；副阀芯定位锁紧机构8；第二定位球81；第二锁紧球82；第二锁套83；第二解锁槽831；第二复位弹簧84；第一挡环85；第二挡环9；第三复位弹簧10；密封堵头11；第一液压腔a；第二液压腔b；第三液压腔c；第四液压腔d；第五液压腔e；第六液压腔f；第七液压腔g；第八液压腔h。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。

在图1～9中，本实施例的智能完井井下液力换向装置由上接头1、阀体2、下接头3、活塞4、定位中心管5、阀芯6、主阀芯定位锁紧机构7、副阀芯定位锁紧机构8、第二挡环9、第三复位弹簧10、密封堵头11连接构成。

阀体2上端通过螺纹连接有上接头1、下端通过螺纹连接有下接头3，阀体2与上接头1和下接头3的连接处均固定安装有径向销钉，防止上接头1和下接头3相对于阀体2转动，阀体2与上接头1和下接头3均通过密封圈构成静密封，阀体2内安装有活塞4、定位中心管5、阀芯6，活塞4的上端插入到上接头1内，活塞4与上接头1通过密封圈构成动密封，活塞4下端外部套装有定位中心管5，定位中心管5上端内径大于下端内径在内部形成台阶，活塞4下端面与定位中心管5内台阶端面之间有一定距离，定位中心管5与阀体2通过螺纹固定相连，定位中心管5与阀体2通过密封圈构成静密封、与活塞4通过密封圈构成动密封，活塞4与上接头1下端面及定位中心管5内壁之间形成第一液压腔a，定位中心管5内活塞4下端通过螺纹固定连接有阀芯6，活塞4带动阀芯6可沿着轴线做直线往复运动，活塞4与阀芯6的连接处固定安装有径向销钉，防止阀芯6转动，阀芯6与阀体2通过密封圈构成动密封，阀芯6与活塞4通过密封圈构成静密封，活塞4下端面与中心管内壁及阀芯6外壁之间形成第二液压腔b，位于定位中心管5与阀体2内壁之间定位中心管5上套设有主阀芯定位锁紧机构7和副阀芯定位锁紧机构8，主阀芯定位锁紧机构7与定位中心管5外壁及阀体2内壁形成第三液压腔c，主阀芯定位锁紧机构7和副阀芯定位锁紧机构8之间与定位中心管5外壁及阀体2内壁形成第八液压腔h，副阀芯定位锁紧机构8与定位中心管5外壁及阀体2内壁形成第四液压腔d，第四液压腔d下方阀芯6外侧壁上加工有两条径向凹槽与阀体2内壁之间构成不连通的第五液压腔e和第六液压腔f，阀芯6下端插入到下接头3内，阀芯6下端外侧壁与阀体2内侧壁以及下接头3上端面之间构成第七液压腔g，第七液压腔g内阀芯6上套设有第二挡环9和第三复位弹簧10，第二挡环9和第三复位弹簧10构成阀芯复位机构。

本实施例的阀体2为管状体，阀体2外侧壁圆周方向加工有四条轴向的管线沟槽，阀体2外侧壁上还加工有分别与第一液压腔a、第五液压腔e、第七液压腔g、第八液压腔h连通的排气孔，排气孔上均安装有密封堵头11，阀体2侧壁内沿圆周方向加工有轴向的第一液力通道22、第二液力通道21、第三液力通道23，用于加载低压解锁液和高压推动液，阀体2下端侧壁内加工有轴向的第四液力通道24和第五液力通道25，第四液力通道24用于与流量控制阀的关闭液力通道相连通，第五液力通道25用于与流量控制阀的开启液力通道相连通。

第一液力通道22与阀体2侧壁上的第二径向通道222相连通、通过阀体2侧壁上的第一径向通道221与第八液压腔h；第二液力通道21通过阀体2侧壁上的第三径向通道211和定位中心管5侧壁上的第十径向通道51与第一液压腔a相连通，第二液力通道21通过阀体2侧壁上的第四径向通道212与第五液压腔e相连通；第三液力通道23通过阀体2侧壁上的第七径向通道233与第七液压腔g相连通、通过阀体2侧壁上的第六径向通道232与第四液压腔d相连通、通过阀体2侧壁上的第五径向通道231与第三液压腔c相连通、通过阀体2侧壁上的第五径向通道231和定位中心管5壁上的第十一径向通道52与第二液压腔b相连通；第四液力通道24与阀体2侧壁上的第八径向通道241相连通；第五液力通道25通过阀体2侧壁上的第九径向通道251与第六液压腔f相连通。

本实施例第四径向通道212和第八径向通道241轴向之间的距离、第五液压腔e和第六液压腔f轴向之间的距离、第二径向通道222和第六液压腔f轴向之间的距离均与活塞4下端面和定位中心管5内台阶端面之间的距离相等。

在图10中，本实施例的主阀芯定位锁紧机构7由第一锁套72、第一定位球74、第一锁紧球73、第一复位弹簧71连接构成，定位中心管5上套设有第一锁套72，第一锁套72通过密封圈与定位中心管5和阀体2均构成动密封，第一锁套72下端侧壁上沿圆周方向安装有一组四个均匀分布的第一定位球74，定位中心管5外壁上沿圆周方向加工有与第一定位球74对应的第一卡槽53，初始第一定位球74位于第一卡槽53内，位于第一定位球74上游阀体2内壁上沿圆周方向加工有第二卡槽26，位于第二卡槽26上游第一锁套72内壁上沿圆周方向加工有第一解锁槽721，位于第一解锁槽721的上游定位中心管5壁上沿圆周方向安装有一组第一锁紧球73，第一锁紧球73与第一解锁槽721之间的距离等于第一卡槽53与第二卡槽26之间的距离，阀芯6外侧壁上沿圆周方向加工有与第一锁紧球73对应的第三卡槽61，第一锁套72上端与定位中心管5外侧壁凸台之间设置有第一复位弹簧71，第一锁套72与阀体2、定位中心管5均通过密封圈构成动密封。

在图10中，本实施例的副阀芯定位锁紧机构8由第二定位球81、第二锁紧球82、第二锁套83、第二复位弹簧84、第一挡环85连接构成。定位中心管5上套设有第二锁套83，定位中心管5下端卡在第二锁套83下端面上，第二锁套83上端侧壁上沿圆周方向安装有一组四个均匀分布的第二定位球81，定位中心管5外壁上沿圆周方向加工有与第二定位球81对应的第四卡槽54，初始状态第二定位球81位于第四卡槽54内，位于第二定位球81下游阀体2内壁上沿圆周方向加工有第五卡槽27，位于第五卡槽27下游定位中心管5壁上沿圆周方向安装有一组四个均匀分布的第二锁紧球82，阀芯6外侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球82对应的第六卡槽62，第二锁套83内侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球82对应的第二解锁槽831，初始状态第六卡槽62位于第二锁紧球82径向正下方，第二解锁槽831位于第二锁紧球82径向正上方，第二锁套83下端与阀芯6外侧壁凸台和阀体2内侧壁凸台之间设置有第二复位弹簧84和第一挡环85，第二复位弹簧84的刚度大于第一复位弹簧71的刚度，第二锁套83与阀体2、定位中心管5均通过密封圈构成动密封。

本发明的工作原理如下：

初始状态，阀芯6处于锁紧状态，此时，活塞4紧靠在上接头1上，第一复位弹簧71～第三复位弹簧10均处于自由状态，第一定位球74位于第一卡槽53内，第二卡槽26位于第一定位球74的上游，第一锁紧球73位于第三卡槽61内，第一锁套72与第一锁紧球73的配合将阀芯6锁死，第一解锁槽721位于第一锁紧球73下游，第二定位球81位于第四卡槽54内，第五卡槽27位于第二定位球81的下游，第六卡槽62位于第二锁紧球82径向下方，第二解锁槽831位于第二锁紧球82径向上方。

第一液力通道22与阀体2侧壁上的第二径向通道222相连通、通过阀体2侧壁上的第一径向通道221与第八液压腔h相连通；第二液力通道21通过阀体2侧壁上的第三径向通道211和定位中心管5侧壁上的第十径向通道51与第一液压腔a相连通，第二液力通道21与阀体2侧壁上的第四径向通道212相连通；第三液力通道23通过阀体2侧壁上的第七径向通道233与第七液压腔g相连通、通过阀体2侧壁上的第六径向通道232与第四液压腔d相连通、通过阀体2侧壁上的第五径向通道231与第三液压腔c相连通、通过阀体2侧壁上的第五径向通道231和定位中心管5壁上的第十一径向通道52与第二液压腔b相连通；第四液力通道24通过阀体2侧壁上的第八径向通道241与第六液压腔f相连通；第五液力通道25通过阀体2侧壁上的第九径向通道251与第六液压腔f相连通。

第一液力通道22加载低压解锁液、第二液力通道21加载高压推动液、第三液力通道23为液力回路作为本发明阀芯6解锁的唯一识别液力信号。

具体解锁过程为：先向第一液力通道22加载低压解锁液，低压解锁液由第一径向通道221进入第八液压腔h，由于第二复位弹簧84的刚度大，压解锁液只能推动第一锁套72向上运动，第二锁套83静止不动，第一锁套72将第一定位球74由第一卡槽53带入到第二卡槽26内卡紧，此时第一解锁槽721移动到第一锁紧球73上方，同时第一复位弹簧71被第一锁套72压缩，第三液压腔c内的低压解锁液由第五径向通道231进入第三液力通道23；

高压推动液由第二液力通道21经过第三径向通道211和第十径向通道51进入第一液压腔a，高压推动液推动活塞4和阀芯6向下移动，使第七液压腔g内的液压油由第七径向通道233进入第三液力通道23，阀芯6下移的过程中将第一锁紧球73推入第一解锁槽721内、第二锁紧球82推入第二解锁槽831内，同时第三复位弹簧10被压缩；

当活塞4下端抵靠在定位中心管5的内台阶面后停止移动，此时第五液压腔e与第四径向通道212相连通，使得第二液力通道21与第五液力通道25相连通，第六液压腔f与第二径向通道222相连通，第一液力通道22与第四液力通道24相连通，则解锁完成。

再次锁紧时：先卸载第二液力通道21高压推动液，阀芯6在第三复位弹簧10的弹力作用下上移到初始位置，第三液力通道23中的液压油经过第七径向通道233进入第七液压腔g以及经过第五径向通道231和第十一径向通道52进入第二液压腔b，同时阀芯6带动活塞4上移将第一液压腔a内的液压油通过第三径向通道211和第十径向通道51挤压入第二液力通道21，第二锁紧球82自由回落到阀芯6上的第三卡槽61内；

然后卸载第一液力通道22的低压解锁液，第一锁套72在第一复位弹簧71的弹力作用下下移到初始位置，第一锁紧球73被第一锁套72径向推入阀芯6上的第三卡槽61内锁紧阀芯6，同时第八液压腔h内的液压油通过第一径向通道221进入第一液力通道22内，第三液力通道23中的液压油由第五径向通道231进入第三液压腔c内，则锁紧完成。

Claims (9)

1.一种智能完井井下液力换向装置，其特征在于：阀体（2）上端设置有上接头（1）、下端设置有下接头（3），阀体（2）内上接头（1）下端设置有活塞（4）和定位中心管（5），活塞（4）位于定位中心管（5）内，活塞（4）与上接头（1）下端面及定位中心管（5）内壁之间形成第一液压腔（a），活塞（4）下端连接有阀芯（6），阀芯（6）位于定位中心管（5）内，活塞（4）下端面与定位中心管（5）内壁及阀芯（6）外壁之间形成第二液压腔（b），定位中心管（5）与阀体（2）内壁之间定位中心管（5）上套设有主阀芯定位锁紧机构（7）和副阀芯定位锁紧机构（8），主阀芯定位锁紧机构（7）与定位中心管（5）外壁及阀体（2）内壁形成第三液压腔（c），主阀芯定位锁紧机构（7）和副阀芯定位锁紧机构（8）之间与定位中心管（5）外壁及阀体（2）内壁形成第八液压腔（h），副阀芯定位锁紧机构（8）与定位中心管（5）外壁及阀体（2）内壁形成第四液压腔（d），第四液压腔（d）下方阀芯（6）外侧壁上加工有两条径向凹槽与阀体（2）内壁之间构成不连通的第五液压腔（e）和第六液压腔（f），阀芯（6）下端插入到下接头（3）内，阀芯（6）下端外侧壁与阀体（2）内侧壁以及下接头（3）上端面之间构成第七液压腔（g），第七液压腔（g）内设置有阀芯复位机构；

所述阀体（2）侧壁内沿圆周方向加工有轴向的第一液力通道（22）、第二液力通道（21）、第三液力通道（23），阀体（2）下端侧壁内轴向加工有第四液力通道（24）和第五液力通道（25）；

所述第一液力通道（22）与阀体（2）侧壁上的第一径向通道（221）和第二径向通道（222）相连通，并通过阀体（2）侧壁上的第一径向通道（221）与第八液压腔（h）相连通；

所述第二液力通道（21）通过阀体（2）侧壁上的第三径向通道（211）和定位中心管（5）侧壁上的第十径向通道（51）与第一液压腔（a）相连通，第二液力通道（21）与阀体（2）侧壁上的第四径向通道（212）相连通；

所述第三液力通道（23）通过阀体（2）侧壁上的第七径向通道（233）与第七液压腔（g）相连通、通过阀体（2）侧壁上的第六径向通道（232）与第四液压腔（d）相连通、通过阀体（2）侧壁上的第五径向通道（231）与第三液压腔（c）相连通、通过阀体（2）侧壁上的第五径向通道（231）和定位中心管（5）壁上的第十一径向通道（52）与第二液压腔（b）相连通;

所述第四液力通道（24）通过阀体（2）侧壁上的第八径向通道（241）与第六液压腔（f）相连通；

所述第五液力通道（25）通过阀体（2）侧壁上的第九径向通道（251）与第六液压腔（f）相连通。

2.根据权利要求1所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述定位中心管（5）上端内径大于下端内径在内部形成台阶，所述活塞（4）下端与台阶端面之间的距离与第四径向通道（212）和第八径向通道（241）轴向之间的距离、第五液压腔（e）和第六液压腔（f）轴向之间的距离、第二径向通道（222）和第六液压腔（f）轴向之间的距离相等。

3.根据权利要求1或2所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述主阀芯定位锁紧机构（7）为：定位中心管（5）上套设有第一锁套（72），第一锁套（72）下端侧壁上沿圆周方向安装有一组第一定位球（74），定位中心管（5）外壁上沿圆周方向加工有与第一定位球（74）对应的第一卡槽（53），初始第一定位球（74）位于第一卡槽（53）内，位于第一定位球（74）上游阀体（2）内壁上沿圆周方向加工有第二卡槽（26），位于第二卡槽（26）上游第一锁套（72）内壁上沿圆周方向加工有第一解锁槽（721），位于第一解锁槽（721）的上游定位中心管（5）壁上沿圆周方向安装有一组第一锁紧球（73），阀芯（6）外侧壁上沿圆周方向加工有与第一锁紧球（73）对应的第三卡槽（61），第一锁套（72）上端与定位中心管（5）外侧壁凸台之间设置有第一复位弹簧（71）。

4.根据权利要求3所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述副阀芯定位锁紧机构（8）为：定位中心管（5）上套设有第二锁套（83），定位中心管（5）下端卡在第二锁套（83）下端面上，第二锁套（83）上端侧壁上沿圆周方向安装有一组第二定位球（81），定位中心管（5）外壁上沿圆周方向加工有与第二定位球（81）对应的第四卡槽（54），位于第二定位球（81）下游阀体（2）内壁上沿圆周方向加工有第五卡槽（27），位于第五卡槽（27）下游定位中心管（5）壁上沿圆周方向安装有一组均匀分布的第二锁紧球（82），阀芯（6）外侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球（82）对应的第六卡槽（62），第二锁套（83）内侧壁上沿圆周方向加工有与第二锁紧球（82）对应的第二解锁槽（831），第二锁套（83）下端与阀芯（6）外侧壁凸台和阀体（2）内侧壁凸台之间设置有第二复位弹簧（84）和第一挡环（85）。

5.根据权利要求4所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述第二复位弹簧（84）的刚度大于第一复位弹簧（71）的刚度。

6.根据权利要求4所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述阀体（2）与上接头（1）、定位中心管（5）、下接头（3）均通过密封圈构成静密封；所述活塞（4）与阀芯（6）通过密封圈构成静密封、与上接头（1）通过密封圈构成动密封；所述阀芯（6）与阀体（2）、下接头（3）均通过密封圈构成动密封；所述第一锁套（72）与阀体（2）、定位中心管（5）均通过密封圈构成动密封；所述第二锁套（83）与阀体（2）、定位中心管（5）均通过密封圈构成动密封。

7.根据权利要求1所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述阀芯复位机构为阀芯（6）上套设有第二挡环（9）和第三复位弹簧（10）。

8.根据权利要求1所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述阀体（2）与上接头（1）和下接头（3）的连接处均设置有径向销钉，所述活塞（4）与阀芯（6）的连接处设置有径向销钉。

9.根据权利要求1所述智能完井井下液力换向装置，其特征在于，所述阀体（2）外侧壁上轴向加工有管线沟槽和排气孔，排气孔上设置有密封堵头。

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