CN117365377A - 一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴及其工作方法,本发明涉及节流油嘴控制压裂液压力的技术领域,油嘴阀体的右侧壁上设置有用于防止阀芯发生偏转的防偏转机构,防偏转机构包括固设于油嘴阀体右侧壁上的平台、固设于平台顶表面上的水平缸筒、开设于型腔右侧壁上的导向槽、滑动安装于导向槽内的阻挡块以及开设于阻挡块左端面上的弧形面;龙门架上设置有用于防止阀芯向上串动的防串动机构,防串动机构包括固设于龙门架横梁底表面上且套设于阀杆外部的立筒、固设于龙门架左端面上的第二抽液泵。本发明的有益效果是:极大提高节流精度、抗冲蚀、能够智能控制节流开度大小。
Description
技术领域
本发明涉及节流油嘴控制压裂液压力的技术领域,特别是一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴及其工作方法。
背景技术
在石油天然气开采钻井作业中,随着油气埋藏越来越深,所钻井也深越来越深,对节流油嘴等设备的要求也越来越高。在油气开采钻进过程中,从井口内返排回来的压裂液进入到节流压井管汇系统内,节流压井管汇系统将压裂液排放到井口外部,其中,安装在节流压井管汇系统中的节流油嘴,是控制节流压井管汇系统内所输送压裂液压力的重要核心部件,通过调节节流油嘴的开度,达到控制节流压井管汇系统内流体压力的目的。
某节流油嘴的结构如图1所示,它包括油嘴阀体1、开设于油嘴阀体1内的型腔2,油嘴阀体1的左端部焊接有进液管3,油嘴阀体1的底部固设有出液管4,出液管4与油嘴阀体1之间固设有阀座5,阀座5内开设有与出液管4相连通的锥形孔,油嘴阀体1的顶部固设有龙门架6,龙门架6上固设有垂向设置的液压油缸7,液压油缸7活塞杆的作用端上固设有阀杆8,阀杆8的底部固设有阀芯9,阀芯9贯穿油嘴阀体1的顶壁且伸入于型腔2内,阀芯9的底部开设有位于锥形孔内的锥形头10,锥形头10与锥形孔之间形成的空腔为节流开度11。
工作时,节流压井管汇系统内的压裂液顺次经进液管3、型腔2、节流开度11,最后从出液管4处排放出来,压裂液流动方向如图1中实心箭头所示,其中,由于节流开度11的大小不变,因而确保了节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力不变;当要改变节流压井管汇系统内压裂液的压力时,可控制液压油缸7的活塞杆向上缩回或向下伸出,以改变节流开度11的大小,进而改变节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力数值。
然而,这种节流油嘴虽然能够控制节流压井管汇系统内压裂液的压力数值的稳定,但是在技术上仍然存在以下技术缺陷:
I、从进液管3处流乳型腔2内的压裂液直接作用到阀芯9的左侧柱面上,从而使阀芯9向右偏转,进而使锥形头10相对于阀座5的锥形孔向右偏转,造成节流开度11的大小发生变化,进而导致节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力数值发生变化,压力不稳定,存在节流精度低的技术缺陷。
II、从节流开度11进入到出液管4内的压裂液作用到锥形头10的底表面上,而给阀芯9施加向上的轴向力,该轴向力使阀芯9发生轴向向上串动,造成阀芯9向上发生位移,进而导致节流开度11的大小发生变化,进一步导致节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力数值发生变化,压力不稳定,存在节流精度低的技术缺陷。
III、该节流油嘴长期工作一段时间后,阀座5和阀芯9被压裂液冲蚀而损坏,造成整个节流油嘴无法继续再使用,存在使用寿命短的技术缺陷。因此,亟需一种极大提高节流精度、抗冲蚀、能够自动控制节流开度大小的节流油嘴及其工作方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种极大提高节流精度、抗冲蚀、能够智能控制节流开度大小的高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴及其工作方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,它包括油嘴阀体、开设于油嘴阀体内的型腔,油嘴阀体的左端部焊接有进液管,油嘴阀体的底部固设有出液管,出液管与油嘴阀体之间固设有阀座,阀座内开设有与出液管相连通的锥形孔,油嘴阀体的顶部固设有龙门架,龙门架上固设有垂向设置的液压油缸,液压油缸活塞杆的作用端上固设有阀杆,阀杆的底部固设有阀芯,阀芯贯穿油嘴阀体的顶壁且伸入于型腔内,阀芯的底部开设有位于锥形孔内的锥形头,锥形头与锥形孔之间形成的空腔为节流开度,所述油嘴阀体的右侧壁上设置有用于防止阀芯发生偏转的防偏转机构,防偏转机构包括固设于油嘴阀体右侧壁上的平台、固设于平台顶表面上的水平缸筒、开设于型腔右侧壁上的导向槽、滑动安装于导向槽内的阻挡块以及开设于阻挡块左端面上的弧形面,水平缸筒内滑动安装有水平滑块,水平滑块的左端面上焊接有活动杆,活动杆的左端部顺次贯穿水平缸筒左封闭端、油嘴阀体右侧壁且焊接于阻挡块的右端面上,水平滑块的左端面与水平缸筒的左封闭端之间固设有套设于活动杆上的弹簧,水平缸筒上还设置有位于水平滑块右侧的接头;所述水平缸筒的右封闭端上固设有第一抽液泵,第一抽液泵的抽液管与水平缸筒连通;
所述龙门架上设置有用于防止阀芯向上串动的防串动机构,所述防串动机构包括固设于龙门架横梁底表面上且套设于阀杆外部的立筒、固设于龙门架左端面上的第二抽液泵,所述立筒内滑动安装有与其相配合的环形板,环形板套设于阀杆的外部,环形板的底表面上固设有多根贯穿立筒底壁的压杆,压杆的下延伸端之间固设有压圈,压圈套设于阀杆的外部,且支撑于阀芯的顶表面上;所述立筒的左侧壁上设置有位于环形板上方的第二截止阀,第二截止阀的另一端口与第二抽液泵连接,立筒的右侧壁上设置有位于环形板上方的进液口;
所述油嘴阀体的右侧壁上固设有与型腔相连通的径向孔,径向孔设置于导向槽的下方,径向孔的末端口处连接有第一截止阀,第一截止阀的末端口处连接有主管道,主管道的末端口处连接有第一支管和第二支管,第一支管的末端口与水平缸筒上的接头连接,第二支管的末端口与立筒上的进液口连接。
所述弧形面与阀芯的柱面相配合。
所述水平滑块的左端面上开设有环形槽,所述弹簧的右端部固设于环形槽的槽底,另一端固设于水平缸筒的左封闭端上。
所述环形板内开设有中心孔,环形板经中心孔套设在阀杆外部。
所述阀杆与环形板之间的接触处、阀杆与立筒的底壁之间均设置有动密封件。
所述立筒上的第一截止阀与进液口左右相对立设置。
所述阀座的锥形孔的内壁上设置有硬质合金层,所述阀芯的外表面上设置有硬质合金层。
它还包括控制器,所述控制器与第一抽液泵、第二抽液泵、液压油缸、第一截止阀、第二截止阀经信号线电连接,初始状态下,第一截止阀和第二截止阀均处于关闭状态。
一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴的工作方法,它包括以下步骤:
S1、经控制器控制第一截止阀开启,第一截止阀、型腔和径向孔相连通;
S2、在节流压井管汇系统内输送的压裂液顺次经进液管、型腔、节流开度,最后从出液管排放到外部;其中,流入型腔内的压裂液还顺次经径向孔、第一截止阀,最后进入到主管道内;
进入主管道内的压裂液一部分经第一支管、第一支管的末端口、接头,最后进入到水平缸筒内,进入到水平缸筒内的压裂液推动水平滑块向左运动,水平滑块压缩弹簧,同时水平滑块带动活动杆同步向左运动,活动杆带动阻挡块同步向左运动,阻挡块朝向阀芯方向运动,当水平滑块被水平缸筒的内侧封闭端限制住后,阻挡块的弧形面支撑在阀芯的右侧柱面上,以将阀芯挡住,进而防止阀芯向右偏转;
进入主管道内的压裂液另一部分经第二支管、第二支管的末端口、立筒上的进液口,最后进入到立筒内,进入到立筒内的压裂液给环形板的顶表面施加向下的作用力,环形板将作用力传递给压杆,压杆将作用力传递给压圈,压圈将作用力传递到阀芯的顶表面,传递到阀芯上的作用力抵消作用到阀芯底表面上的轴向力;
S3、当要改变节流开度的大小时,其具体操作步骤为:
S32、控制第一截止阀关闭,进入到主管道内的压裂液不再进入到主管道内,随后控制第一抽液泵启动,第一抽液泵将水平缸筒内的压裂液抽出,抽排后关闭第一抽液泵,此时在弹簧的恢复弹力下,水平滑块向右运动,水平滑块带动活动杆向右运动,活动杆带动阻挡块向右运动,当弹簧恢复后,阻挡块重新进入到导向槽内;
S32、控制第二截止阀和第二抽液泵启动,第二抽液泵将立筒内的压裂液抽出,抽出的压裂液经第二截止阀、第二抽液泵的排液口排放到外部,抽排后关闭第二抽液泵,此时环形板不再受到作用力,此时阀芯的顶表面不再受力;
S33、经控制器控制液压油缸的活塞杆向上或向下运动,活塞杆带动阀杆向上或向下运动,阀杆带动阀芯向上或向下运动,阀芯带动压圈同步的做向上或向下运动,进而带动环形板沿阀杆做向上或向下运动;当活塞杆运动到设定行程后,控制器控制液压油缸关闭,从而改变了节流开度的大小,最后工人重复步骤S1的操作,以防止阀芯向右偏转,同时防止阀芯轴向串动。
本发明具有以下优点:极大提高节流精度、抗冲蚀、能够智能控制节流开度大小。
附图说明
图1 为某节流油嘴的结构示意图;
图2 为本发明的结构示意图;
图3 为图2的主剖示意图;
图4为油嘴阀体的结构示意图;
图5为防偏转机构的结构示意图;
图6为阻挡块的结构示意图;
图7 为图6的主剖示意图;
图8为水平滑块的结构示意图;
图9为液压油缸、阀杆与阀芯的连接示意图;
图10为阀芯的结构示意图;
图11为图3的I部局部放大示意图;
图12为图11的A-A剖视图;
图13为阻挡块挡在阀芯右侧柱面上的示意图;
图中:
1-油嘴阀体,2-型腔,3-进液管,4-出液管,5-阀座,6-龙门架,7-液压油缸,8-阀杆,9-阀芯,10-锥形头,11-节流开度;
12-水平缸筒,13-导向槽,14-阻挡块,15-弧形面,16-水平滑块,17-活动杆,18-弹簧,19-接头,20-第一抽液泵;
21-立筒,22-第二抽液泵,23-环形板,24-压杆,25-压圈,26-第二截止阀,27-进液口,28-径向孔,29-第一截止阀,30-主管道,31-第一支管,32-第二支管,33-环形槽,34-动密封件,35-防偏转机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图2~图12所示,一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,它包括油嘴阀体1、开设于油嘴阀体1内的型腔2,油嘴阀体1的左端部焊接有进液管3,油嘴阀体1的底部固设有出液管4,出液管4与油嘴阀体1之间固设有阀座5,阀座5内开设有与出液管4相连通的锥形孔,油嘴阀体1的顶部固设有龙门架6,龙门架6上固设有垂向设置的液压油缸7,液压油缸7活塞杆的作用端上固设有阀杆8,阀杆8的底部固设有阀芯9,阀芯9贯穿油嘴阀体1的顶壁且伸入于型腔2内,阀芯9的底部开设有位于锥形孔内的锥形头10,锥形头10与锥形孔之间形成的空腔为节流开度11。
所述油嘴阀体1的右侧壁上设置有用于防止阀芯9发生偏转的防偏转机构35,防偏转机构35包括固设于油嘴阀体1右侧壁上的平台、固设于平台顶表面上的水平缸筒12、开设于型腔2右侧壁上的导向槽13、滑动安装于导向槽13内的阻挡块14以及开设于阻挡块14左端面上的弧形面15,弧形面15与阀芯9的柱面相配合,水平缸筒12内滑动安装有水平滑块16,水平滑块16的左端面上焊接有活动杆17,活动杆17的左端部顺次贯穿水平缸筒12左封闭端、油嘴阀体1右侧壁且焊接于阻挡块14的右端面上,水平滑块16的左端面与水平缸筒12的左封闭端之间固设有套设于活动杆17上的弹簧18,水平缸筒12上还设置有位于水平滑块16右侧的接头19;所述水平缸筒12的右封闭端上固设有第一抽液泵20,第一抽液泵20的抽液管与水平缸筒12连通。
所述龙门架6上设置有用于防止阀芯9向上串动的防串动机构,所述防串动机构包括固设于龙门架6横梁底表面上且套设于阀杆8外部的立筒21、固设于龙门架6左端面上的第二抽液泵22,所述立筒21内滑动安装有与其相配合的环形板23,环形板23套设于阀杆8的外部,环形板23内开设有中心孔,环形板23经中心孔套设在阀杆8外部,环形板23的底表面上固设有多根贯穿立筒21底壁的压杆24,压杆24的下延伸端之间固设有压圈25,压圈25套设于阀杆8的外部,且支撑于阀芯9的顶表面上;所述立筒21的左侧壁上设置有位于环形板23上方的第二截止阀26,第二截止阀26的另一端口与第二抽液泵22连接,立筒21的右侧壁上设置有位于环形板23上方的进液口27,立筒21上的第一截止阀29与进液口27左右相对立设置。
所述油嘴阀体1的右侧壁上固设有与型腔2相连通的径向孔28,径向孔28设置于导向槽13的下方,径向孔28的末端口处连接有第一截止阀29,第一截止阀29的末端口处连接有主管道30,主管道30的末端口处连接有第一支管31和第二支管32,第一支管31的末端口与水平缸筒12上的接头19连接,第二支管32的末端口与立筒21上的进液口27连接。
所述水平滑块16的左端面上开设有环形槽33,所述弹簧18的右端部固设于环形槽33的槽底,另一端固设于水平缸筒12的左封闭端上。所述阀杆8与环形板23之间的接触处、阀杆8与立筒21的底壁之间均设置有动密封件34。所述阀座5的锥形孔的内壁上设置有硬质合金层,所述阀芯9的外表面上设置有硬质合金层,硬质合金层能够防止压裂液冲蚀损坏阀芯9和阀座5,起到了很好的保护了阀芯9和阀座5的作用,进而延长了整个节流油嘴的使用寿命。
它还包括控制器,所述控制器与第一抽液泵20、第二抽液泵22、液压油缸7、第一截止阀29、第二截止阀26经信号线电连接,初始状态下,第一截止阀29和第二截止阀26均处于关闭状态,通过控制器能够控制第一抽液泵20、第二抽液泵22、第一截止阀29、第二截止阀26的开启或关闭,同时还能控制液压油缸7智能的开启或关闭,从而智能的控制节流开度11的大小。
一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴的工作方法,它包括以下步骤:
S1、经控制器控制第一截止阀29开启,第一截止阀29、型腔2和径向孔28相连通;
S2、在节流压井管汇系统内输送的压裂液顺次经进液管3、型腔2、节流开度11,最后从出液管4排放到外部,压裂液的流动方向如图3中实心箭头所示;其中,流入型腔2内的压裂液还顺次经径向孔28、第一截止阀29,最后进入到主管道30内;
进入主管道30内的压裂液一部分经第一支管31、第一支管31的末端口、接头19,最后进入到水平缸筒12内,压裂液的流动方向如图13中实心箭头所示,进入到水平缸筒12内的压裂液推动水平滑块16向左运动,水平滑块16压缩弹簧18,同时水平滑块16带动活动杆17同步向左运动,活动杆17带动阻挡块14同步向左运动,阻挡块14朝向阀芯9方向运动,当水平滑块16被水平缸筒12的内侧封闭端限制住后,阻挡块14的弧形面15支撑在阀芯9的右侧柱面上,以将阀芯9挡住,进而防止阀芯9向右偏转;由于阻挡块14始终靠在阀芯9的右侧柱面上,抵消了作用到阀芯9左侧柱面上的作用力,从而有效的避免了进入到第一型腔2内的压裂液使阀芯9向右偏转,进而避免了锥形头10相对于阀座5的锥形孔向右偏转,确保了节流开度11的大小不变,使节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力数值稳定,因此该节流油嘴相比于如图1所示的节流油嘴,极大的提高了节流精度。
进入主管道30内的压裂液另一部分经第二支管32、第二支管32的末端口、立筒21上的进液口27,最后进入到立筒21内,压裂液的流动方向如图13中空心箭头所示,进入到立筒21内的压裂液给环形板23的顶表面施加向下的作用力,环形板23将作用力传递给压杆24,压杆24将作用力传递给压圈25,压圈25将作用力传递到阀芯9的顶表面,传递到阀芯9上的作用力抵消作用到阀芯9底表面上的轴向力;由于进入到立筒21内的压裂液使环形板23具有向下的作用力,进而使压杆24和环形板23均具有向下的作用力,该作用力抵消了作用到阀芯9底表面上的轴向力,进而避免了阀芯9轴向串动而发生位移,确保了节流开度11的大小不变,使节流压井管汇系统内所输送的压裂液的压力数值稳定,因此该节流油嘴相比于如图1所示的节流油嘴,极大的提高了节流精度。
S3、当要改变节流开度11的大小时,其具体操作步骤为:
S31、控制第一截止阀29关闭,进入到主管道30内的压裂液不再进入到主管道30内,随后控制第一抽液泵20启动,第一抽液泵20将水平缸筒12内的压裂液抽出,抽排后关闭第一抽液泵20,此时在弹簧18的恢复弹力下,水平滑块16向右运动,水平滑块16带动活动杆17向右运动,活动杆17带动阻挡块14向右运动,当弹簧18恢复后,阻挡块14重新进入到导向槽13内;
S32、控制第二截止阀26和第二抽液泵22启动,第二抽液泵22将立筒21内的压裂液抽出,抽出的压裂液经第二截止阀26、第二抽液泵22的排液口排放到外部,抽排后关闭第二抽液泵22,此时环形板23不再受到作用力,此时阀芯9的顶表面不再受力;
S33、经控制器控制液压油缸7的活塞杆向上或向下运动,活塞杆带动阀杆8向上或向下运动,阀杆8带动阀芯9向上或向下运动,阀芯9带动压圈25同步的做向上或向下运动,进而带动环形板23沿阀杆8做向上或向下运动;当活塞杆运动到设定行程后,控制器控制液压油缸7关闭,从而改变了节流开度11的大小,最后工人重复步骤S1的操作,以防止阀芯9向右偏转,同时防止阀芯9轴向串动。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,它包括油嘴阀体(1)、开设于油嘴阀体(1)内的型腔(2),油嘴阀体(1)的左端部焊接有进液管(3),油嘴阀体(1)的底部固设有出液管(4),出液管(4)与油嘴阀体(1)之间固设有阀座(5),阀座(5)内开设有与出液管(4)相连通的锥形孔,油嘴阀体(1)的顶部固设有龙门架(6),龙门架(6)上固设有垂向设置的液压油缸(7),液压油缸(7)活塞杆的作用端上固设有阀杆(8),阀杆(8)的底部固设有阀芯(9),阀芯(9)贯穿油嘴阀体(1)的顶壁且伸入于型腔(2)内,阀芯(9)的底部开设有位于锥形孔内的锥形头(10),锥形头(10)与锥形孔之间形成的空腔为节流开度(11),其特征在于:
所述油嘴阀体(1)的右侧壁上设置有用于防止阀芯(9)发生偏转的防偏转机构(35),防偏转机构(35)包括固设于油嘴阀体(1)右侧壁上的平台、固设于平台顶表面上的水平缸筒(12)、开设于型腔(2)右侧壁上的导向槽(13)、滑动安装于导向槽(13)内的阻挡块(14)以及开设于阻挡块(14)左端面上的弧形面(15),水平缸筒(12)内滑动安装有水平滑块(16),水平滑块(16)的左端面上焊接有活动杆(17),活动杆(17)的左端部顺次贯穿水平缸筒(12)左封闭端、油嘴阀体(1)右侧壁且焊接于阻挡块(14)的右端面上,水平滑块(16)的左端面与水平缸筒(12)的左封闭端之间固设有套设于活动杆(17)上的弹簧(18),水平缸筒(12)上还设置有位于水平滑块(16)右侧的接头(19);所述水平缸筒(12)的右封闭端上固设有第一抽液泵(20),第一抽液泵(20)的抽液管与水平缸筒(12)连通;
所述龙门架(6)上设置有用于防止阀芯(9)向上串动的防串动机构,所述防串动机构包括固设于龙门架(6)横梁底表面上且套设于阀杆(8)外部的立筒(21)、固设于龙门架(6)左端面上的第二抽液泵(22),所述立筒(21)内滑动安装有与其相配合的环形板(23),环形板(23)套设于阀杆(8)的外部,环形板(23)的底表面上固设有多根贯穿立筒(21)底壁的压杆(24),压杆(24)的下延伸端之间固设有压圈(25),压圈(25)套设于阀杆(8)的外部,且支撑于阀芯(9)的顶表面上;所述立筒(21)的左侧壁上设置有位于环形板(23)上方的第二截止阀(26),第二截止阀(26)的另一端口与第二抽液泵(22)连接,立筒(21)的右侧壁上设置有位于环形板(23)上方的进液口(27);
所述油嘴阀体(1)的右侧壁上固设有与型腔(2)相连通的径向孔(28),径向孔(28)设置于导向槽(13)的下方,径向孔(28)的末端口处连接有第一截止阀(29),第一截止阀(29)的末端口处连接有主管道(30),主管道(30)的末端口处连接有第一支管(31)和第二支管(32),第一支管(31)的末端口与水平缸筒(12)上的接头(19)连接,第二支管(32)的末端口与立筒(21)上的进液口(27)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述弧形面(15)与阀芯(9)的柱面相配合。
3.根据权利要求2所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述水平滑块(16)的左端面上开设有环形槽(33),所述弹簧(18)的右端部固设于环形槽(33)的槽底,另一端固设于水平缸筒(12)的左封闭端上。
4.根据权利要求3所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述环形板(23)内开设有中心孔,环形板(23)经中心孔套设在阀杆(8)外部。
5.根据权利要求4所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述阀杆(8)与环形板(23)之间的接触处、阀杆(8)与立筒(21)的底壁之间均设置有动密封件(34)。
6.根据权利要求5所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述立筒(21)上的第一截止阀(29)与进液口(27)左右相对立设置。
7.根据权利要求6所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:所述阀座(5)的锥形孔的内壁上设置有硬质合金层,所述阀芯(9)的外表面上设置有硬质合金层。
8.根据权利要求7所述的一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:它还包括控制器,所述控制器与第一抽液泵(20)、第二抽液泵(22)、液压油缸(7)、第一截止阀(29)、第二截止阀(26)经信号线电连接,初始状态下,第一截止阀(29)和第二截止阀(26)均处于关闭状态。
9.一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴的工作方法,采用权利要求8所述高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴,其特征在于:它包括以下步骤:
S1、经控制器控制第一截止阀(29)开启,第一截止阀(29)、型腔(2)和径向孔(28)相连通;
S2、在节流压井管汇系统内输送的压裂液顺次经进液管(3)、型腔(2)、节流开度(11),最后从出液管(4)排放到外部;其中,流入型腔(2)内的压裂液还顺次经径向孔(28)、第一截止阀(29),最后进入到主管道(30)内;
进入主管道(30)内的压裂液一部分经第一支管(31)、第一支管(31)的末端口、接头(19),最后进入到水平缸筒(12)内,进入到水平缸筒(12)内的压裂液推动水平滑块(16)向左运动,水平滑块(16)压缩弹簧(18),同时水平滑块(16)带动活动杆(17)同步向左运动,活动杆(17)带动阻挡块(14)同步向左运动,阻挡块(14)朝向阀芯(9)方向运动,当水平滑块(16)被水平缸筒(12)的内侧封闭端限制住后,阻挡块(14)的弧形面(15)支撑在阀芯(9)的右侧柱面上,以将阀芯(9)挡住,进而防止阀芯(9)向右偏转;
进入主管道(30)内的压裂液另一部分经第二支管(32)、第二支管(32)的末端口、立筒(21)上的进液口(27),最后进入到立筒(21)内,进入到立筒(21)内的压裂液给环形板(23)的顶表面施加向下的作用力,环形板(23)将作用力传递给压杆(24),压杆(24)将作用力传递给压圈(25),压圈(25)将作用力传递到阀芯(9)的顶表面,传递到阀芯(9)上的作用力抵消作用到阀芯(9)底表面上的轴向力;
S3、当要改变节流开度(11)的大小时,其具体操作步骤为:
S31、控制第一截止阀(29)关闭,进入到主管道(30)内的压裂液不再进入到主管道(30)内,随后控制第一抽液泵(20)启动,第一抽液泵(20)将水平缸筒(12)内的压裂液抽出,抽排后关闭第一抽液泵(20),此时在弹簧(18)的恢复弹力下,水平滑块(16)向右运动,水平滑块(16)带动活动杆(17)向右运动,活动杆(17)带动阻挡块(14)向右运动,当弹簧(18)恢复后,阻挡块(14)重新进入到导向槽(13)内;
S32、控制第二截止阀(26)和第二抽液泵(22)启动,第二抽液泵(22)将立筒(21)内的压裂液抽出,抽出的压裂液经第二截止阀(26)、第二抽液泵(22)的排液口排放到外部,抽排后关闭第二抽液泵(22),此时环形板(23)不再受到作用力,此时阀芯(9)的顶表面不再受力;
S33、经控制器控制液压油缸(7)的活塞杆向上或向下运动,活塞杆带动阀杆(8)向上或向下运动,阀杆(8)带动阀芯(9)向上或向下运动,阀芯(9)带动压圈(25)同步的做向上或向下运动,进而带动环形板(23)沿阀杆(8)做向上或向下运动;当活塞杆运动到设定行程后,控制器控制液压油缸(7)关闭,从而改变了节流开度(11)的大小,最后工人重复步骤S1的操作,以防止阀芯(9)向右偏转,同时防止阀芯(9)轴向串动。
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