一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具，其包括滑套和桥塞。滑套包括滑套主体、换向换位装置和单向液流堵塞装置。滑套主体包括由外向内依次嵌套设置的第一防砂套筒、过流内套筒和滑套轴芯。过流内套筒上设置有多个第一过流通道，滑套轴芯上设置有多个第二过流通道。桥塞与过流内套筒连接。通过第一过流通道和第二过流通道之间有三种不同的状态，滑套轴芯处于第三状态时，能防止井喷、井涌、井漏等事故的发生；滑套轴芯处于第一状态时，第一防砂套筒提供防砂功能；滑套轴芯处于第二状态时，可以实现对第一防砂套筒的清洗，延长了工具使用寿命及检泵周期，安全可靠，使用方便，结构简单，操作简便，具有明显的经济、社会效益。社会效益。社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具


[0001]本技术涉及油气井工程设备
，尤其涉及一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具。

技术介绍

[0002]随着对油气井的不断开采，地层压力不断下降，因此，在修井作业的洗井工作中，经常出现洗井液大量漏入地层的现象，工程上称为井漏。井漏不仅造成大量洗井液的浪费，而且会严重污染地层，使油气井产液量降低。同时在现行技术中，由于油田注水、长时间关井或其它不明的地质变化等原因，本来不能自喷的油气井，在修井作业中会突然发生井喷，往往造成人、财、物的重大损失。有时地层压力稍大于井底压力，虽不至于发生井喷，但涌出井口的液体给修井作业带来不少麻烦，同时也会给环境造成一定影响。
[0003]在中国授权并已到期失效的专利CN202249943U中，提到了一种轨道式井下开关阀，其包括本体、阀座、轨道循环套、阀体和压缩弹簧；在本体的左部内侧有环形的本体凸台，在本体凸台左方的本体内固定安装有阀座，在阀座的内部有与本体内部相通的阀孔：在本体凸台右方的本体内固定安装有轨道循环套；在轨道循环套上沿圆周均布有至少两个导向轨道，本体的内侧安装有阀体；阀体的左端固定有能使阀孔封闭的阀头，阀体的右端外侧固定有外端安装在导向轨道内并能沿导向轨道移动的阀体导向凸起。这种结构在实际应用中，由于其结构复杂，加工难度大，应用并不广泛。
[0004]在中国授权并已到期失效的专利CN202832377U中，提到了一种轨道式开关阀，有上连接头和下连接头、定压阀部分、变位活塞部分和换轨机构，上连接头、定压阀部分、变位活塞部分、换轨机构和下连接头由上至下依次连接，上连接头和下连接头的另一端分别连接标准油管。定压阀部分包括：与上连接头相连接的阀座，位于阀座下方的阀体，位于阀体下方的定压弹簧，设置在阀座和阀体之间的密封垫，阀体和定压弹簧的内侧套有与上连接头相连通的上中心管。上中心管上形成有过流口，阀座与阀体之间形成有与上中心管上的过流口相连通的且可开关的节流出口，节流出口开关对应坐封与验封两种状态。换轨过程，销钉不仅需要起到滑移导向的作用，还需要承受较大的载荷力，销钉极易磨损失效。
[0005]国内期刊《石油矿场机械》2017年第46卷第2期第55页，王德贵等人发表的《连续油管多次循环开关阀研制》文章，向大众介绍了为了解决连续油管钻磨碎屑返排技术难题，硏制了一种旁通可以反复打开和关闭的多次循环开关阀。该阀采用流体激发原理，有两种工作状态：旁通关闭时流体全部流向钻头；旁通打开时流体全部流向环空。通过开、关泵控制工具在这两种模式下进行反复切换。室内试验结果表明，该开关阀换位顺畅，通过开、关泵，旁通能够顺利打开和关闭。
[0006]同时，在油气田的实际开发过程中，部分井需要下入工具对井筒内的液体或地层压力进行临时封堵，给地面工作创造不带压作业下入其它生产管柱的条件；在油气井不带压下入生产管柱后，临时封堵工具上部井筒内的空间可能出现受限，使得无法再次下入其它开关工具对井下临时封堵工具实施打开作业，仅仅可以实施的是通过地面打压注入单向
流体；同时为了油气井开发的长远考虑，也期望井下临时封堵工具可以在井口或生产管柱出现异常时可以实现通过地面打压注入单向流体实现对封堵工具的关闭。上述两个专利虽然部分解决了开关阀转换的问题，但是并未解决通过地面井口注入单向流体向井内打压实现对井下工具控制多次开关的功能。
[0007]再者，目前油气田开发过程中多使用压裂施工，施工后压裂砂经常随生产流体上返至井口，对井下采油装置特别是采油泵造成影响，导致多次起下管柱进行检泵。

技术实现思路

[0008](一)要解决的技术问题
[0009]鉴于现有技术的上述缺点和不足，本技术提供一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具，其解决了无法通过地面井口注入单向流体向井内打压控制井下工具多次开关的技术问题。
[0010](二)技术方案
[0011]为了达到上述目的，本技术的单向液流控制重复开关液流通道的井下工具包括：滑套和桥塞；
[0012]所述滑套包括滑套主体、换向换位装置以及单向液流堵塞装置；其中，所述滑套主体包括由外向内依次嵌套设置的第一防砂套筒、过流内套筒和滑套轴芯，所述过流内套筒的两端均开口，所述滑套轴芯能够在所述过流内套筒内沿轴向运动；所述过流内套筒的侧壁上沿轴向均匀设置有多个第一过流通道，所述滑套轴芯的侧壁上沿轴向均匀设置有多个第二过流通道；所述单向液流堵塞装置包括堵塞球，所述堵塞球位于所述过流内套筒的第一端内；
[0013]所述换向换位装置设置于所述过流内套筒的第二端，所述换向换位装置与所述滑套轴芯连接，所述换向换位装置能够使所述滑套轴芯固定在不同的位置，从而使所述滑套轴芯沿轴向远离所述过流内套筒的第一端运动时依次实现第一状态、第二状态以及第三状态；第一状态时，所有所述第一过流通道与所有所述第二过流通道一一对应连通；第二状态时，部分所述第一过流通道与部分所述第二过流通道一一对应连通；第三状态时，所述第一过流通道与所述第二过流通道相互不连通；
[0014]所述桥塞设置于所述过流内套筒的第一端，所述桥塞内设置有第二防砂套筒，所述第二防砂套筒与所述过流内套筒的第一端连接。
[0015]可选地，所述换向换位装置包括：套管、分度爪、滑爪套、弹性件以及导轨；
[0016]所述套管的第一端与所述过流内套筒的第二端连接，所述导轨设置于所述套管的内壁上；
[0017]所述分度爪、所述滑爪套以及所述弹性件均套设于所述套管内，所述分度爪的第一端与所述滑套轴芯连接，所述分度爪的第二端抵接于所述滑爪套的第一端，所述滑爪套的第二端抵接于所述弹性件的第一端，所述弹性件的第二端与所述套管的第二端连接；
[0018]所述分度爪上沿轴向开设有第一滑槽，所述第一滑槽滑动设置于所述导轨上；
[0019]所述滑爪套的第一端的端面上设置有滑爪，所述滑爪至少包括依次排布的第一滑爪、第二滑爪以及第三滑爪；
[0020]所述滑爪套上沿轴向开设有第二滑槽，所述第二滑槽能够滑动设置于所述导轨
上；
[0021]所述滑爪和所述第二滑槽沿所述滑爪套的圆周间隔分布，所述第一滑爪的最低点到所述分度爪的第一端的距离为L1，所述第二滑爪的最低点到所述分度爪的第一端的距离为L2，所述第三滑爪的最高点到所述分度爪的第一端的距离为L3，则有L1＞L2＞L3。
[0022]可选地，所述导轨的第一端靠近所述弹性件，所述导轨的第一端的端面为斜面；
[0023]第一状态时，所述第二滑槽滑动设置于所述导轨上，所述滑套处于全开状态；
[0024]第二状态时，所述导轨的第一端的端面与所述第一滑爪抵接，所述滑套处于半开状态；
[0025]第三状态时，所述导轨的第一端的端面与所述第二滑爪抵接，所述滑套处于全关状态。
[0026]可选地，所述桥塞包括：封隔芯轴、推环、上封隔固定卡瓦、上导向锥、上保护环、胶筒、下保护环、下导向锥、下封隔固定卡瓦以及中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单向液流控制重复开关液流通道的井下工具，其特征在于，所述井下工具包括滑套和桥塞；所述滑套包括滑套主体、换向换位装置以及单向液流堵塞装置；其中，所述滑套主体包括由外向内依次嵌套设置的第一防砂套筒、过流内套筒和滑套轴芯，所述过流内套筒的两端均开口，所述滑套轴芯能够在所述过流内套筒内沿轴向运动；所述过流内套筒的侧壁上沿轴向均匀设置有多个第一过流通道，所述滑套轴芯的侧壁上沿轴向均匀设置有多个第二过流通道；所述单向液流堵塞装置包括堵塞球，所述堵塞球位于所述过流内套筒的第一端内；所述换向换位装置设置于所述过流内套筒的第二端，所述换向换位装置与所述滑套轴芯连接，所述换向换位装置能够使所述滑套轴芯固定在不同的位置，从而使所述滑套轴芯沿轴向远离所述过流内套筒的第一端运动时依次实现第一状态、第二状态以及第三状态；第一状态时，所有所述第一过流通道与所有所述第二过流通道一一对应连通；第二状态时，部分所述第一过流通道与部分所述第二过流通道一一对应连通；第三状态时，所述第一过流通道与所述第二过流通道相互不连通；所述桥塞设置于所述过流内套筒的第一端，所述桥塞内设置有第二防砂套筒，所述第二防砂套筒与所述过流内套筒的第一端连接。2.如权利要求1所述的单向液流控制重复开关液流通道的井下工具，其特征在于，所述换向换位装置包括：套管、分度爪、滑爪套、弹性件以及导轨；所述套管的第一端与所述过流内套筒的第二端连接，所述导轨设置于所述套管的内壁上；所述分度爪、所述滑爪套以及所述弹性件均套设于所述套管内，所述分度爪的第一端与所述滑套轴芯连接，所述分度爪的第二端抵接于所述滑爪套的第一端，所述滑爪套的第二端抵接于所述弹性件的第一端，所述弹性件的第二端与所述套管的第二端连接；所述分度爪上沿轴向开设有第一滑槽，所述第一滑槽滑动设置于所述导轨上；所述滑爪套的第一端的端面上设置有滑爪，所述滑爪至少包括依次排布的第一滑爪、第二滑爪以及第三滑爪；所述滑爪套上沿轴向开设有第二滑槽，所述第二滑槽能够滑动设置于所述导轨上；所述滑爪和所述第二滑槽沿所述滑爪套的圆周间隔分布，所述第一滑爪的最低点到所述分度爪的第一端的距离为L1，所述第二滑爪的最低点到所述分度爪的第一端的距离为L2，所述第三滑爪的最高点到所述分度爪的第一端的距离为L3，则有L1＞L2＞L3。3.如权利要求2所述的单向液流控制重复开关液流通道的井下工具，其特征在于，所述导轨的第一端靠近所述弹性件，所述导轨的第一端的端面为斜面；第一状态时，所述第二滑槽滑动设置于所述导轨上，所述滑套处于全开状态；第二状态时，所述导轨的第一端的端面与所述第一滑爪抵接，所述滑套处于半开状态；第三状态时，所述导轨的第一端的端面与所述第二滑爪抵接，所述滑套处于全关状态。4.如权利要求1
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3任意一项所述的单向液流控制重复开关液流通道的井下工具...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽萍，周俐军，
申请(专利权)人：陕西捷奥能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：