CN215565911U - 一种集成式高温高压流体管线控制阀座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集成式高温高压流体管线控制阀座，包括：阀座本体，设置有连接座，阀座安装腔和油路连接孔；电磁阀，设置有两个；多芯插头，安装在连接座的安装孔中；采样控制阀，用于控制样品管线的通断，包括依次安装在阀座本体一侧面上阀座腔内的四个液控阀，底面上设置的四个输出端口，四个输出端口分别通过阀座本体内的管路与四个液控阀连通，两个电磁阀分别通过高压油路对四个液控阀实现两两互通控制。本实用新型通过集成的方式，使各采样装置的采样通道通断控制都集成在控制阀座上实现，不但方便操控，而且还大大简化了安装拆卸过程。

Description

一种集成式高温高压流体管线控制阀座

技术领域

本实用新型涉及井下石油测量领域，特别是涉及一种应用于推靠器上的集成式高温高压流体管线控制阀座。

背景技术

随着石油行业的发展，石油开采勘探技术也不断更新，地层取样仪器一直是石油勘探领域中勘探设备的一个重要组成部分，其用于测量当前钻井的各种数据，如倾斜度、油质、地下油量等。而地层取样仪器一般安装在能够随时在井下指定位置支撑停留的推靠器上。

在对井下液体进行取样时，需要通过推靠器上安装的取样装置实现，而一台推靠器往往安装有多个取样装置，以达到一次下井多次取样的目的，每个取样装置至少要具备独立通断的能力，以防止样品混淆，因此就需要针对各取样装置分别进行控制。

由于推靠器本身的体积有限，不但需要安装控制系统、推靠臂、测量设备，还需要设置不同的油路、线缆管路及样品管路等，因此在布局上需要尽量简化且功能完善，同时要满足井下高压高温的环境要求，所以需要一种能够控制多个样品装置通断且功能集中的控制结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供种应用于推靠器上的集成式高温高压流体管线控制阀座。

具体地，本实用新型提供一种集成式高温高压流体管线控制阀座，包括：

阀座本体，包括顶面和底面，在一端设置有由顶面延伸出的连接座，连接座上设置有垂直于底面方向的安装孔，在与连接座相对的另一端设置有阀座安装腔和油路连接孔；

电磁阀，设置有两个，分别安装在阀座安装腔中；

多芯插头，安装在连接座的安装孔中，并通过内部的线缆管路分别与两个电磁阀实现液压油和线缆同时连接；

采样控制阀，用于控制样品管线的通断，包括依次安装在阀座本体一侧面上阀座腔内的四个液控阀，底面上设置的四个输出端口，四个输出端口分别通过阀座本体内的管路与四个液控阀连通，两个电磁阀分别通过高压油路对四个液控阀实现两两互通控制。

本实用新型的控制阀座相当于是推靠器的采样控制中心，通过集成的方式，使各采样装置的采样通道通断控制都集成在控制阀座上实现，不但方便操控，而且还大大简化了安装拆卸过程。通过设置在阀座本体1内部的管路作为各液控阀的连通通道，利用两个电磁阀对各通道的通断控制，即可实现不同液控阀的互通和通断控制。

附图说明

图1是本实用新型一个实施方式的控制阀座纵向剖视图；

图2是本实用新型一个实施方式的控制阀座右意图；

图3是本实用新型一个实施方式的控制阀座立体示意图；

图4是本实用新型一个实施方式的控制阀座底面立体示意图；

图5是本实用新型一个实施方式的控制阀座原理图；

图6是本实用新型一个实施方式的液控阀剖视图；

图7是图6所示液控阀的打开状态示意图；

图8是本实用新型一个实施方式的电磁阀剖视图；

图9是本实用新型一个实施方式的限位座结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例和附图对本方案的具体结构和实施过程进行详细说明。

如图1所示，在本实用新型的一个实施方式中，公开一种集成式高温高压流体管线控制阀座，该控制阀座包括阀座本体1，电磁阀4，多芯插头2和采样控制阀3。

该阀座本体1用于安装在推靠器的主基体上，包括顶面11和底面12，在一端设置有由顶面11水平延伸出的连接座13，连接座13上设置有垂直于底面12方向的安装孔131，如图2所示，在阀座本体1与连接座13相对的另一端设置有阀座安装腔15和油路连接孔16。在阀座本体1内部设置有多道独立的管路，用于实现样品输送和液压油输送。

该电磁阀4用于控制阀座本体1内部各管路的通断，设置有两个，分别为电磁阀A和电磁阀B，分别安装在两个对应的阀座安装腔15中。

该多芯插头2用于和推靠器上的控制线路和液压油路连接，然后控制两个电磁阀4，其安装在连接座13的安装孔131中，并通过阀座本体1内部的线缆管路17分别与两个电磁阀4实现液压油和线缆同时连接；安装后的多芯插头2通过卡圈固定在安装孔131中；此外，线缆管路17采用一根主输送管然后在两个电磁阀4处分成两根支管的结构。在线缆管路17上设置有容纳冗余线缆的缓冲段171，以方便连接电磁阀4，缓冲段171的直径大于线缆管路17的直径。

如图3、4所示，该采样控制阀3用于和主基体上的各个对应样品管线连接，以控制样品管线的通断，包括依次安装在阀座本体1一侧面上四个阀座腔18内的四个液控阀34，插装在阀座本体1底面12上四个连接孔中的四个输出端口35，四个输出端口35分别通过阀座本体1内的管路与四个液控阀34连通；在底面12上还设置有两个分别与两个电磁阀连通的液压油接口32，两个电磁阀4分别通过内部的高压油路对四个液控阀34实现两两互通控制。

本实施方式在使用时，先将多芯插头2、采样控制阀3、电磁阀4等在阀座本体1上安装好，然后将阀座本体1直接插装在推靠器的主基体预留位置上，使阀座本体1上的多芯插头2、采样控制阀3分别与主基体内的对应管线连通，然后在推靠器的控制系统控制下，通过多芯插头2-电磁阀4对采样装置连接的采样通道通断进行控制，以实现单个、两个或多个采样装置的采样控制。

本实施方式的控制阀座相当于是推靠器的采样控制中心，通过集成的方式，使各采样装置的采样通道通断控制都集成在控制阀座上实现，不但方便操控，而且还大大简化了安装拆卸过程。通过设置在阀座本体1内部的管路作为各液控阀的连通通道，利用两个电磁阀对各通道的通断控制，即可实现不同液控阀的互通和通断控制。

控制阀座的具体控制原理参见图5，共设置四个输出端口35和四个液控阀34，两个电磁阀4分别加电后，可控制四个液控阀34实现不同的组合通断方式，以使四个输出端口35实现推靠器内部采样通道的连通。

其中，B6和B3分别对应于底面12上在两条高压液压油管路连接口上安装的液压油接口32，其用于为电磁阀A和电磁阀B提供作为动力的高压液压油；在电磁阀A通电时，其控制高压液压油使液控阀341和343同时关断，与液控阀341和343连通的输出端口351、352关闭；液控阀342和344互通并打开，与液控阀342和344连通的输出端口353、354打开，实现样品流动。

当在电磁阀B通电时，其控制高压液压油使液控阀341和343同时互通打开，与液控阀341和343连通的输出端口351、352打开，实现样品流动；液控阀342和344关断，与液控阀342和344连通的输出端口353、354关闭。

两个电磁阀A、B分别控制两组液控阀实现互通，参考如下：

1:当电磁阀A通电时，输出端口351与352连通，输出端口353与354连通；

2：当电磁阀B通电时，输出端口351与354连通，输出端口352与353连通。

此外，在高压液压油管路B6和B3上还安装有防止液压油回流的单向阀30、内部压力超过预定值时打开的溢流阀31。

整个控制阀座可以整体安装在主基体内部的安装空间内，也可以安装在主基体外表面的安装空间内。在将控制阀座作为主基体外表面的一部分时，如图2所示，阀座本体1的顶面11可为弧度与待安装的主基体外表面弧度相同的弧形面，底面12采用平面或与安装空间的底面形状对应，顶面11的纵向两侧边通过垂直面19与底面12的两侧边连接，阀座本体1的纵向两端为垂直面。

整个阀座本体1扣装在主基体的安装空间中，且由于多芯插头2和输出端口351、352、353、354都位于底面12上，即朝向安装空间方向，因此，插装时可与安装空间内相应的管路接口直接进行连接，大大简化连接过程。

如图3所示，阀座本体1的固定方式可以是在阀座本体1上设置贯穿弧形面(顶面11)和平面(底面12)的螺栓固定孔14，阀座本体1扣装到主基体的安装空间后，通过插入螺栓固定孔14中的螺杆与主基体上的螺纹孔连接，从而将阀座本体固定在主基体上。

在本实施方式的一个实施例中，各输出端口351、352、353、354分别通过外螺纹拧在阀座本体1底面12上的对应安装孔中，且在与安装孔接触的外表面上设置有多道环形密封圈。

在本实用新型的一个实施方式中，各液控阀34直接安装在位于阀座本体1侧面19上的阀座腔18内，四个阀座腔18同时设置在阀座本体1的同一侧面19上，依次排列，各液控阀34分别插装在对应的阀座腔18内；四个液控阀34结构一致，控制方式一致。

如图6所示，以阀座腔18的底部作为起点，每个液控阀34分别包括滑动活塞345，安装在滑动活塞345上的金属密封销346，套在金属密封销346上的隔离活塞348，套在隔离活塞348和滑动活塞345之间金属密封销346外表面的弹簧347，位于隔离活塞348远离滑动活塞345一侧的流体密封堵349，以及封闭阀座腔18开口的锁环183。滑动活塞345、隔离活塞348和流体密封堵349的外径分别与阀座腔18的外径相同。

在滑动活塞345与阀座腔18的底部之间设置有与两个电磁阀A、B控制的高压油路连通的阻断腔181，在滑动活塞345与隔离活塞348之间设置有与两个电磁阀A、B的高压油路连通的连通腔182，在流体密封堵349内部设置有与各输出端口351、352、353、354连通的样品通道3491，样品通道3491的出口与金属密封销346的端部相对。

金属密封销346的直径大于流体密封堵349内样品通道3491的直径，但金属密封销346的端部为向轴心方向倾斜的坡面，当金属密封销346的端部插入样品通道3491的出口时，可与样品通道3491的出口形成线密封，从而阻断样品通道3491的连通。

当阀座腔18的底部阻断腔181充入高压液压油时，会推动滑动活塞345压缩弹簧347并向流体密封堵349方向移动，最终使金属密封销346对流体密封堵349上的样品通道3491出口形成线密封，阻断样品通道3491，位于连通腔182内的液压油通过管路排出。

当电磁阀A、B向连通腔182内注入高压液压油时，可推动滑动活塞345向阀座腔18底部的阻断腔181方向移动，使滑动活塞345带动金属密封销346同步移动，从而打开流体密封堵349上的样品管道3491出口，使采样装置收集的样品能够通过输出端口351、352、353、354输出至收集室内。

在前述过程中，滑动活塞345通过外表面上安装的密封圈能够防止阻断腔181和连通腔182内的液压油相互流通；而隔离活塞348的内部通道上和外表面上分别设置有密封圈，可使金属密封销346在内部通道中滑动且隔绝两侧的液压油和井下泥浆，同时外表面的密封圈也可以隔绝两侧的液压油和井下泥浆的相互流动。

金属密封销346与样品通道3491采用线密封的方式，使金属与金属直接接触，可以减小接触面积，防止在接触面上夹持杂质，同时利用金属与金属的挤压接触可破坏样品中的颗粒，防止对封堵造成影响。

如图7所示，在控制阀座未使用时，液控阀34内金属密封销346在弹簧347的作用下，被推离样品通道3491的出口，使流体密封堵349一直处于连通状态，这样可以避免控制阀座下到井下时，内部样品3491通道受井下压力影响。

如图8所示，在本实用新型的一个实施方式中，电磁阀4安装在阀座安装腔15内后通过带有外螺纹的密封堵43进行固定，密封堵43通过外端的内六角固定孔拧入阀座安装腔15内；在阀座安装腔15内还安装有套在电磁阀4外部的限位座42，如图9所示，限位座42为半环形卡箍结构，在限位座42的一端对称设置有两个沿径向向外部凸出的定位健421，如图2所示，在阀座安装腔41内设置有与定位键对应的凹坑411。

限位座42安装在阀座安装腔15内时，其断开的断开缝422与电磁阀4的引出线通道41对应，使电磁阀4的引出线能够正常进入阀座本体1上的线缆管路中，而定位健421则卡入阀座安装腔15内的两个对应凹坑411中；该限位座42可以使密封堵43在拧动安装时不会带动电磁阀4转动，防止电磁阀4上线路被拧断，而且限位座42通过断开缝422还能够为电磁阀4的线路输出提供正常通道。

进一步的，安装后的限位座42高度大于电磁阀4的高度，并在电磁阀4与密封堵43之间形成一个保护电磁阀4端部线路的隔离腔44。该结构可以防止密封堵43在拧动过程中挤压电磁阀4端部的线路，提高对电磁阀4的保护。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种集成式高温高压流体管线控制阀座，其特征在于，包括：

阀座本体，包括顶面和底面，在一端设置有由顶面延伸出的连接座，连接座上设置有垂直于底面方向的安装孔，在与连接座相对的另一端设置有阀座安装腔和油路连接孔；

电磁阀，设置有两个，分别安装在阀座安装腔中；

多芯插头，安装在连接座的安装孔中，并通过内部的线缆管路分别与两个电磁阀实现液压油和线缆同时连接；

采样控制阀，用于控制样品管线的通断，包括依次安装在阀座本体一侧面上阀座腔内的四个液控阀，底面上设置的四个输出端口，四个输出端口分别通过阀座本体内的管路与四个液控阀连通，两个电磁阀分别通过高压油路对四个液控阀实现两两互通控制。

2.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

所述液控阀包括滑动活塞，安装在滑动活塞上的金属密封销，套在金属密封销上的隔离活塞，套在隔离活塞和滑动活塞之间金属密封销外表面的弹簧，位于隔离活塞远离滑动活塞一侧的流体密封堵，以及封闭阀座腔开口的锁环；

在滑动活塞与阀座腔的底部之间设置有与所述电磁阀的高压油路连通的阻断腔，在滑动活塞与隔离活塞之间设置有与所述电磁阀的高压油路连通的连通腔，在流体密封堵内部设置有与输出端口连通的样品通道，样品通道的出口与金属密封销的端部相对；

滑动活塞在阻断腔内高压油的推动下，使金属密封销的端部伸入样品通道的出口并形成线密封，以阻断样品通道的连通。

3.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

所述顶面为弧度与待安装的推靠器的主基本外表面弧度相同的弧形面，所述底面为平面，弧形面的纵向两侧边通过垂直面与底面的两侧边连接，所述阀座本体的纵向两端为垂直面。

4.根据权利要求3所述的控制阀座，其特征在于，

在所述阀座本体上设置有贯穿所述弧形面和底面的螺栓固定孔，所述阀座本体通过插入螺栓固定孔中的螺杆与推靠器的主基体固定。

5.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

在所述底面上还设置有两个液压油输入接口，两个液压油输入接口分别通过所述阀座本体内的管路与两个所述电磁阀分别连通。

6.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

在所述线缆管路中设置有容纳冗余线缆的缓冲段，缓冲段的直径大于所述线缆管路的直径。

7.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

各所述输出端口分别通过外螺纹拧在所述阀座本体底面上的插孔中，且在各所述输出端口与所述插孔接触的外表面设置有多道环形密封圈。

8.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

所述电磁阀安装在所述阀座安装腔内后通过带有外螺纹的密封堵进行固定，在所述阀座安装腔内还安装有套在所述电磁阀外部的限位座，限位座为半环形卡箍结构，在限位座的一端对称设置有两个沿径向向外部凸出的定位健，在所述阀座安装腔内设置有与定位键对应的凹坑。

9.根据权利要求8所述的控制阀座，其特征在于，

安装后的所述限位座的高度大于所述电磁阀的高度，并在所述电磁阀与所述密封堵之间形成一个保护所述电磁阀端部线路的隔离腔。

10.根据权利要求1所述的控制阀座，其特征在于，

四个所述液控阀在未控制状态下分别在弹簧的作用下处于连通状态，其中一个所述电磁阀通电时，控制四个所述液控阀两两连通，另一个所述电磁阀通电时，则原一组中两个相互连通的液控阀相互断开，且与另一组中两个液控阀分别连通。

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