[实用新型]机械控制油田井下多次开关阀及开关工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油田采油井生产作业用的机械控制油田井下多次开关阀及开关工具。

背景技术

目前，在油田生产的井下作业中，一般是通过投钢球蹩压打开或关闭流体控制阀以及通过钢丝作业打开或关闭流体控制阀。这些阀只能打开一次或关闭一次，不能实现多次开关，因此无法满足油水井多层段分层处理或油井分层找隔水的技术要求，也不能应用于水平井。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械控制油田井下多次开关阀，其结构简单，与开关工具配合使用可以实现井下多次打开和关闭操作，开关灵活，能够满足油水井多层段分层处理或油井分层找隔水的技术要求，可应用于水平井，使用方便。

本实用新型的另一个目的是提供一种与所述机械控制油田井下多次开关阀配套使用的专用开关工具，其结构简单，易于制造，与开关阀配合使用可以多次打开和关闭阀门，操作十分方便。

本实用新型的目的是这样实现的：一种机械控制油田井下多次开关阀，包括管状壳体，壳体的两端具有上、下接头，壳体上部管壁上设置着外出液孔，靠近上接头的壳体内呈滑动密封配合设置着滑套，滑套的上部管壁上由上到下间隔设置着上、中、下三道密封挡圈，上、中密封挡圈之间的滑套壁上设置着内出液孔，下密封挡圈下方的滑套外圆周面上设置着二者开口相对间隔交错布置的上、下轨道槽，上轨道槽为棘齿形槽，下轨道槽由交错布置的长槽和短槽构成；壳体中部外壁上设置着轨道销，当开关阀处于关闭状态时，外出液孔位于中、下密封挡圈之间，轨道销内侧端位于长槽下端内；滑套内设置着环形嵌槽，嵌槽上端面为圆锥面，嵌槽下端为套装在滑套内的嵌槽推力轴承，嵌槽推力轴承的外径大于嵌槽的内径，滑套下部内套装着芯套，二者通过螺纹相连，芯套上端与嵌槽推力轴承下端面相抵，滑套下端处的芯套外周壁上套装着上推力轴承，在上推力轴承与下接头内端面之间的芯套上套装着弹簧。

一种与所述开关阀配套使用、对其进行开启和关闭的专用开关工具，该开关工具包括一中心管，中心管的上、下端为螺纹接头，中心管中部的轴向外周壁上对称设置着凹槽，凹槽内分别竖直设置着压缩弹簧，压缩弹簧上分别扣装着嵌瓦，嵌瓦的两端分别具有向外延伸的定位凸台，嵌瓦两端的中心管上分别通过螺纹连接套装着上、下压套，嵌瓦两端的定位凸台分别卡入上、下压套端部内，嵌瓦顶面之间的距离大于上、下压套的外径，嵌瓦的长短及直径均与所述嵌槽的长短及内径相配合。

本实用新型开关阀的使用方法如下(以水平井为列)：将若干个处于初始关闭状态的开关阀与油管及液压座封封隔器等配套工具按要求连接下入井中。座好井口后，从油管蹩压座封封隔器。下入开关工具，开关工具下入油管后，嵌瓦下的弹簧被压缩，嵌瓦收缩。当开关工具进入目标阀滑套内的嵌槽时，嵌瓦在弹簧的作用下张开，嵌入开关阀滑套的嵌槽里。继续下放管柱给工具一个向下(前)的推力，这个推力由嵌瓦传给嵌槽推力轴承和芯套，芯套通过螺纹与滑套相连，带动滑套向前移动。滑套下段外表面上有轨道槽，轨道销上段插入轨道槽，下段固定在壳体里。滑套向前滑动时与轨道销发生相对运动，当上轨道槽的上端接触轨道销时，由于上轨道槽轨道形状的限制，滑套要发生一定角度的转动，嵌槽推力轴承和上推力轴承使得滑套的转动容易实现。在此过程中，轨道销在滑套的轨道槽里由原来的长槽下端相对运动至上轨道槽的顶端，滑套停止移动。此过程也是开关阀弹簧不断被压缩的过程。然后上提油管使嵌瓦离开嵌槽，在开关阀弹簧弹力的作用下，滑套向后移动。在此过程中同样由于轨道形状的限制，滑套要发生一定角度的转动，最后轨道销在滑套的轨道槽里由上轨道槽的顶端相对运动至短槽的下端，此时滑套上的内出液孔与壳体上的外出液孔连通，阀处于打开状态。最后提出开关工具。如果需要关闭此阀，方法同上。即下入此阀的开关工具，待开关工具进入该阀时管柱停止下行，继续下放管柱重量，给滑套施加一定的推力，然后提出开关工具。在此过程中由于滑套的运动，轨道销由短槽下端相对运动至另外一个长槽的下端，滑套又回到开关阀处于关闭状态时的初始位置，壳体上的外出液孔被封闭，阀又被关上。如此往复，任何一个阀都可以被多次打开、关闭，因此用这种阀组成的管柱可以满足多层段分层处理或找隔水作业要求。本实用新型适用于油田水平井、直井及大斜度井的一趟管柱多层段分层处理及找水、隔水作业。本实用新型开关阀结构简单，与开关工具配合使用可以实现井下多次打开和关闭操作，开关灵活，能够满足油水井多层段分层处理或油井分层找隔水的技术要求，可应用于水平井，使用方便。本实用新型所述的专用开关工具，其结构简单，易于制造，与开关阀配合使用可以多次打开和关闭阀门，操作十分方便。

附图说明