專利名稱：一種井下環(huán)空控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種井下控制閥，特別是涉及一種井下環(huán)空控制閥。
背景技術：
在常規(guī)的油井生產(chǎn)管柱中封隔器是一種常見的井控工具，在油井的生產(chǎn)過程起密封油管與套管環(huán)空的作用。隨著油井的生產(chǎn)，油管與套管環(huán)空中的氣液壓力會逐漸升高，影響油井的正常生產(chǎn)。為了將封隔器以下油管與套管環(huán)空中的氣液壓力控制在一個合理壓力范圍內(nèi)，需要在封隔器頂部連接一個控制閥。常規(guī)的控制閥是通過液壓推動活塞從而帶動閥桿并打開閥門，由于控制閥內(nèi)的密封元件為非金屬元件，在高溫環(huán)境下密封元件的密封性能會失效，導致控制閥無法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠與封隔器配合使用且能夠適用于高溫環(huán)境的井下環(huán)空控制閥。本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種井下環(huán)空控制閥，該閥為全金屬結構，包括閥體和安裝在其內(nèi)的閥桿，所述閥體包括從上至下依次螺紋密封連接的閥體上段、閥體中段和閥體下段，所述閥桿的下端固接有第二閥球，在所述閥體下段的內(nèi)下部形成有流體通道，所述流體通道的進口形成在所述閥體下段的底端，所述流體通道的出口形成在所述閥體下段的側壁上，在所述流體通道內(nèi)形成有與所述第二閥球適配且位于所述第二閥球上方的第二閥座結構，在所述閥體上段的上端通過螺紋密封連接有與其內(nèi)部連通的閥帽，所述閥帽上密封安裝有金屬液控管線，所述閥帽內(nèi)設有所述閥桿的限位結構，所述限位結構包括形成在所述閥體上段頂端的第一閥座結構、限位銷、第一閥球和第一壓簧，所述限位銷的下端與所述閥桿的上端接觸，所述限位銷的上端與所述第一閥球接觸，所述第一閥球與所述 第一閥座結構適配，所述第一壓簧夾壓在所述第一閥球與所述閥帽之間；所述閥桿的上部通過金屬波紋管與所述閥體上段形成動密封，所述金屬波紋管的上端與所述閥桿連接，所述金屬波紋管的下端與所述閥體中段的上端連接，所述閥桿的下部通過螺紋連接有推環(huán)，在所述推環(huán)的下方設有安裝在所述閥體下段上的擋環(huán)，在所述推環(huán)和所述擋環(huán)之間夾壓有第二壓簧，所述推環(huán)設有伸出在所述擋環(huán)之下的伸出段，在所述伸出段上固接有滑套，所述滑套的中下部為擴徑孔段，所述擴徑孔段和所述閥桿之間形成有與所述流體通道連通的環(huán)形空間，所述擴徑孔段的側壁外圓上設有密封圈，所述擴徑孔段的側壁上設有與所述流體通道的出口適配的出流口，所述出流口位于所述密封圈的上方；在開始注入壓力時，所述金屬波紋管受壓后收縮，帶動所述閥桿向下移動，當所述第一閥球移動到與所述第一閥座相配合處時，所述第一閥球與所述第一閥座形成密封，當繼續(xù)注入壓力，壓力增大時，所述第一閥球與所述第一閥座處的密封隔斷壓力，使所述金屬波紋管不會承受較高壓力。
在所述流體通道的出口處設有護罩，所述護罩固接在所述閥體下段上。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:采用液壓控制方式，控制閥整體全部由金屬制成，閥內(nèi)靜密封采用金屬密封，采用金屬波紋管替代動密封元件，使該控制閥能夠用于稠油熱采井生產(chǎn)管柱中；在閥體流體出口處內(nèi)側設計滑套結構，能夠滿足對封隔器進行常溫高壓驗封的要求，使該控制閥能夠與封隔器配合使用，控制排出油井生產(chǎn)管柱中封隔器以下油管與套管環(huán)空中的高壓氣液體。在閥體氣體出口處外側設計護罩結構，能夠避免在排出氣液體流速較大時沖蝕油管或套管。本發(fā)明既可以適用高溫的稠油熱采井，也可以適用于常規(guī)的冷采井。本發(fā)明解決了常規(guī)井下控制閥不能用于高溫環(huán)境的問題，提高了稠油熱采工藝的技術水平。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。圖中:1、金屬液控管線，2、密封接頭組件，3、閥帽，4、第一壓簧，5、第一閥球，6、限位銷，7、閥桿，8、金屬波紋管，9、閥體上段，10、閥體中段，11、推環(huán)，12、第二壓簧，13、擋環(huán)，14、滑套，15、密封圈，16、護罩，17、閥體下段，18、第二閥球，19、出流口，20、流體通道的出□。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1，一種井下環(huán)空控制閥，該閥為全金屬結構，包括閥體和安裝在其內(nèi)的閥桿7，閥體包括從上至下依次螺紋連接的閥體上段9、閥體中段10和閥體下段17，閥桿7的下端固接有第二閥球18，在閥體下段17的內(nèi)下部形成有流體通道，流體通道的進口形成在閥體下段17的底端，流體通道的出口 20形成在閥體下段17的側壁上，在流體通道內(nèi)形成有與第二閥球18適配且位于第二閥球18上方的第二閥座結構，在閥體上段9的上端通過螺紋密封連接有與其內(nèi)部連通的閥帽3，閥帽3上密封安裝有金屬液控管線1，閥帽3內(nèi)設有閥桿7的限位結構，限位結構包括形成在閥體上段9頂端的第一閥座結構、限位銷6、第一閥球5和第一壓簧4，限位銷6的下端與閥桿7的上端接觸，限位銷6的上端與第一閥球5接觸，第一閥球5與第一閥座結構適配，第一壓簧4夾壓在第一閥球5與閥帽3之間；閥桿7的上部通過金屬波紋管8與閥體上段9形成動密封，金屬波紋管9的上端與閥桿7連接，金屬波紋管8的下端與閥體中段10的上端連接，閥桿7的下部通過螺紋連接有推環(huán)11，在推環(huán)11的下方設有安裝在閥體下段17上的擋環(huán)13，在推環(huán)11和擋環(huán)13之間夾壓有第二壓簧12，推環(huán)11設有伸出在擋環(huán)13之下的伸出段，在伸出段上固接有滑套14，滑套14的中下部為擴徑孔段，擴徑孔段和閥桿7之間形成有與流體通道連通的環(huán)形空間，擴徑孔段的側壁外圓上設有密封圈15，擴徑孔段的側壁上設有與流體通道的出口 20適配的出流口 19，出流口 19位于密封圈15的上方；在開始注入壓力時，金屬波紋管8受壓后收縮，帶動閥桿7向下移動，當?shù)谝婚y球5移動到與第一閥座結構相配合處時，第一閥球5與第一閥座結構形成密封，當繼續(xù)注入壓力，壓力增大時，第一閥球5與第一閥座結構處的密封隔斷壓力，使金屬波紋管8不會承受較高壓力，起到保護金屬波紋管8的作用。
為了避免在排出氣液體流速較大時沖蝕油管或套管，在流體通道的出口 20處設有護罩16，護罩16固接在閥體下段17上。本發(fā)明的工作原理:下井前，將閥帽3及閥體上段9內(nèi)注滿液壓油并安裝在封隔器上，然后通過密封接頭組件2將金屬液控管線I與閥帽3密封連接；在封隔器坐封后，通過預定試壓程序對封隔器進行驗封，驗封合格后密封圈15的全部工作結束，不需要繼續(xù)保持密封，控制閥進入開啟動作程序。開啟時，液壓油經(jīng)金屬液管線I注入到閥帽3和閥體上段9內(nèi)，閥桿7在液壓油的作用下壓縮金屬波紋管8并向下移動，通過推環(huán)11帶動滑套14向下移動，同時第二閥球18也隨閥桿7向下移動，第二閥球18與閥體下段17上的第二閥座結構分離，滑套上的出流口19與閥體下段上的流體通道的出口 20連通，流體通道打開，井下控制閥開啟；在閥桿7向下移動的過程中，限位銷6及第一閥球5也隨之向下移動，當控制閥開啟至最大時，第一閥球在第一壓簧4的作用與閥體上段上的第一閥座結構配合并密封，將較高壓力分隔在上段閥體上段以外，保護金屬波紋管8不承受高壓作用；關閉時，釋放金屬液控管線1、閥帽3及閥體上段9內(nèi)的液壓油，閥桿7在第二壓簧12的作用下，向上復位，直至第二閥球18與閥體下段上的第二閥座結構配合并密封。盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均 屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種井下環(huán)空控制閥，其特征在于，該閥為全金屬結構，包括閥體和安裝在其內(nèi)的閥桿，所述閥體包括從上至下依次螺紋密封連接的閥體上段、閥體中段和閥體下段， 所述閥桿的下端固接有第二閥球， 在所述閥體下段的內(nèi)下部形成有流體通道，所述流體通道的進口形成在所述閥體下段的底端，所述流體通道的出口形成在所述閥體下段的側壁上，在所述流體通道內(nèi)形成有與所述第二閥球適配且位于所述第二閥球上方的第二閥座結構， 在所述閥體上段的上端通過螺紋密封連接有與其內(nèi)部連通的閥帽，所述閥帽上密封安裝有金屬液控管線， 所述閥帽內(nèi)設有所述閥桿的限位結構，所述限位結構包括形成在所述閥體上段頂端的第一閥座結構、限位銷、第一閥球和第一壓簧，所述限位銷的下端與所述閥桿的上端接觸，所述限位銷的上端與所述第一閥球接觸，所述第一閥球與所述第一閥座結構適配，所述第一壓簧夾壓在所述第一閥球與所述閥帽之間； 所述閥桿的上部通過金屬波紋管與所述閥體上段形成動密封，所述金屬波紋管的上端與所述閥桿連接，所述金屬波紋管的下端與所述閥體中段的上端連接， 所述閥桿的下部通過螺紋連接有推環(huán)，在所述推環(huán)的下方設有安裝在所述閥體下段上的擋環(huán)，在所述推環(huán)和所述擋環(huán)之間夾壓有第二壓簧， 所述推環(huán)設有伸出在所述擋環(huán)之下的伸出段，在所述伸出段上固接有滑套，所述滑套的中下部為擴徑孔段，所述擴徑孔段和所述閥桿之間形成有與所述流體通道連通的環(huán)形空間，所述擴徑孔段的側壁外圓上設有密封圈，所述擴徑孔段的側壁上設有與所述流體通道的出口適配的出流口，所述出流口位于所述密封圈的上方； 在開始注入壓力時，所述金屬波紋管受壓后收縮，帶動所述閥桿向下移動，當所述第一閥球移動到與所述第一閥座結構相配合處時，所述第一閥球與所述第一閥座結構形成密封，當繼續(xù)注入壓力，壓力增大時，所述第一閥球與所述第一閥座結構處的密封隔斷壓力，使所述金屬波紋管不會承受較高壓力。
2.根據(jù)權利要求1所述的井下環(huán)空控制閥，其特征在于，在所述流體通道的出口處設有護罩，所述護罩固接在所述閥體下段上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下環(huán)空控制閥，該閥為全金屬結構，包括閥體和閥桿，閥桿的下端有第二閥球，在閥體下段內(nèi)形成有流體通道，在流體通道內(nèi)有第二閥座結構，在閥體上段上有閥帽，閥帽上有金屬液控管線；閥桿的上部通過金屬波紋管與閥體形成動密封，閥桿的下部有推環(huán)，在推環(huán)的下方有擋環(huán)，之間夾壓有第二壓簧，推環(huán)上固接有滑套，滑套的中下部為擴徑孔段，擴徑孔段和閥桿之間形成有與流體通道連通的環(huán)形空間，擴徑孔段的側壁外圓上設有密封圈，側壁上設有出流口，出流口位于密封圈的上方。本發(fā)明能夠在稠油熱采井生產(chǎn)管柱中與封隔器配合使用，控制排出油井生產(chǎn)管柱中封隔器以下油管與套管環(huán)空中的高壓氣液體。
文檔編號E21B34/08GK103216213SQ20131014648
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者劉志龍, 劉海英, 楊萬有 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司