本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)技術(shù)，尤其涉及一種井下開關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

在油氣田開發(fā)中，采油作業(yè)和修井作業(yè)時(shí)，為了對(duì)任意油層段進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，井下油管在相應(yīng)位置設(shè)置開關(guān)。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)對(duì)油管水力蹩壓實(shí)現(xiàn)開關(guān)的打開操作。

采用現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)開關(guān)進(jìn)行關(guān)閉操作時(shí)，必須起出油管，導(dǎo)致開關(guān)重復(fù)作業(yè)時(shí)的費(fèi)用較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供井下開關(guān)裝置，能夠通過(guò)在井下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的開啟和閉合，而不用反復(fù)起出油管操作井下開關(guān)裝置，降低了井下開關(guān)裝置開關(guān)開啟和關(guān)閉作業(yè)時(shí)的費(fèi)用。

本發(fā)明提供的井下開關(guān)裝置，包括：護(hù)管、所述護(hù)管內(nèi)壁設(shè)置有凹槽，所述凹槽設(shè)置有閥板，所述閥板的一端設(shè)置有閥板旋轉(zhuǎn)軸銷，所述閥板旋轉(zhuǎn)軸銷內(nèi)設(shè)置有閥板復(fù)位彈簧，所述閥板在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用下限制在所述凹槽內(nèi)，所述閥板在閥板復(fù)位彈簧的作用沿所述閥板旋轉(zhuǎn)軸銷轉(zhuǎn)動(dòng)；所述閥板上設(shè)置有平衡閥芯，所述平衡閥芯用于平衡所述閥板上下的壓力。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述平衡閥芯設(shè)置在所述閥板的通孔內(nèi)，所述閥板上還設(shè)置有平衡閥芯彈簧，所述平衡閥芯在所述平衡閥芯彈簧的作用下密封所述閥板的通孔；所述平衡閥芯在所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用下使所述通孔與所述閥板具有間隙。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述閥板為圓弧形。

在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，開關(guān)裝置還包括外管，所述外管套設(shè)在所述護(hù)管，所述護(hù)管的軸心和所述外管的軸心未在同一直線。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置有長(zhǎng)短滑道。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述閥板復(fù)位彈簧和所述平衡閥芯彈簧耐高溫和耐高壓。

本發(fā)明提供的井下開關(guān)裝置，包括：護(hù)管，其中護(hù)管內(nèi)壁設(shè)置有凹槽，凹槽中設(shè)置有閥板，閥板被執(zhí)行機(jī)構(gòu)限制在凹槽內(nèi)，并當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上提后，閥板在閥板復(fù)位彈簧的作用下沿閥板旋轉(zhuǎn)銷轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的關(guān)閉。閥板上設(shè)置有平衡閥芯用于平衡閥板上下的壓力，實(shí)現(xiàn)閥板的開啟時(shí)，先由平衡閥芯平衡閥板上下的壓力之后，再由執(zhí)行結(jié)構(gòu)將閥板限制在凹槽內(nèi)。本發(fā)明提供的井下開關(guān)裝置，能夠通過(guò)在井下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的開啟和閉合，而不用反復(fù)起出油管操作井下開關(guān)裝置，降低了井下開關(guān)裝置開關(guān)開啟和關(guān)閉作業(yè)時(shí)的費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例一處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送猓g(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

圖1為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，井下開關(guān)裝置處于開啟狀態(tài)，本發(fā)明井下開關(guān)裝置包括：護(hù)管1，其中，護(hù)管1的內(nèi)壁設(shè)置有凹槽2，凹槽2設(shè)置有閥板3，閥板3的一端設(shè)置有閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4，閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4內(nèi)設(shè)置有閥板復(fù)位彈簧5。則閥板3在執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的作用下限制在凹槽2內(nèi)，閥板3在閥板復(fù)位彈簧5的作用下沿閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4轉(zhuǎn)動(dòng)。閥板3上設(shè)置有平衡閥芯7，平衡閥芯7用于平衡閥板3上下的壓力。

具體地，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6可以是護(hù)管內(nèi)的滑管，當(dāng)井下開關(guān)裝置處于開啟狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將閥板3限制在護(hù)管1內(nèi)壁的凹槽2內(nèi)，由于護(hù)管1與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6為內(nèi)外滑管的設(shè)計(jì)，此時(shí)護(hù)管1處于開啟狀態(tài)。需要關(guān)閉井下開關(guān)裝置時(shí)，通過(guò)上提執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6上提后，不再將閥板3限制在護(hù)管1內(nèi)壁的凹槽2內(nèi)，則閥板3在閥板復(fù)位彈簧5的作用下，沿閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4轉(zhuǎn)動(dòng)，至與護(hù)管1軸向垂直的方向后，實(shí)現(xiàn)開關(guān)裝置的關(guān)閉，從而堵塞護(hù)管1的內(nèi)部通道實(shí)現(xiàn)密封。

當(dāng)井下開關(guān)裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥板3與護(hù)管1軸向方向垂直并封閉護(hù)管1的內(nèi)部通道，此時(shí)閥板3的上下壓差較大，直接打開閥板3的難度很大，若強(qiáng)行打開會(huì)損壞閘板。因此，通過(guò)在閥板3上設(shè)置平衡閥芯7實(shí)現(xiàn)閥板兩側(cè)的壓力平衡。需要開啟井下開關(guān)裝置時(shí)，通過(guò)下放執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，首先執(zhí)行機(jī)構(gòu)6與閥板3上的平衡閥芯7接觸，首先，通過(guò)平衡閥芯7平衡閥板3兩側(cè)的壓力。當(dāng)閥板3兩側(cè)的壓力平衡后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6與閥板3接觸，并施加一定的壓力后，使得閥板3沿著閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6最終將閥板3限制在護(hù)管1內(nèi)壁的凹槽2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)裝置的開啟，從而使護(hù)管1的內(nèi)部通道貫通。

本實(shí)施例提供的井下開關(guān)裝置，包括：護(hù)管，其中護(hù)管內(nèi)壁設(shè)置有凹槽，凹槽中設(shè)置有閥板，閥板被執(zhí)行機(jī)構(gòu)限制在凹槽內(nèi)，并當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上提后，閥板在閥板復(fù)位彈簧的作用下沿閥板旋轉(zhuǎn)銷轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的關(guān)閉。閥板上設(shè)置有平衡閥芯用于平衡閥板上下的壓力，實(shí)現(xiàn)閥板的開啟時(shí)，先由平衡閥芯平衡閥板上下的壓力之后，再由執(zhí)行結(jié)構(gòu)將閥板限制在凹槽內(nèi)。本實(shí)施例提供的井下開關(guān)裝置，能夠通過(guò)在井下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的開啟和閉合，而不用反復(fù)起出油管操作井下開關(guān)裝置，降低了井下開關(guān)裝置開關(guān)開啟和關(guān)閉作業(yè)時(shí)的費(fèi)用。

可選地，上述實(shí)施例一種可能的實(shí)現(xiàn)方式為：平衡閥芯7設(shè)置在閥板3的通孔內(nèi)，閥板3上還設(shè)置有平衡閥芯彈簧，平衡閥芯7在平衡閥芯彈簧的作用下密封閥板3上的通孔。平衡閥芯7在執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的作用下使通孔與閥板3具有間隙。

具體地，為了實(shí)現(xiàn)閥板3兩側(cè)壓力的平衡，在閥板3上設(shè)置通孔，通孔使得閥板3兩側(cè)連通。將平衡閥芯設(shè)置在閥板3的通孔內(nèi)，并在平衡閥芯彈簧的作用下，平衡閥芯7與閥板3上的通孔密封實(shí)現(xiàn)閥板的密封。圖2為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例一處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在當(dāng)井下開關(guān)裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥板3的通孔通過(guò)平衡閥芯7在平衡閥芯彈簧的作用下實(shí)現(xiàn)密封。需要將井下開關(guān)裝置開啟時(shí)，通過(guò)下放執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，首先執(zhí)行機(jī)構(gòu)6與閥板3上的平衡閥芯7接觸，施加一定的與平衡閥芯彈簧相反的作用力，使得平衡閥芯7與閥板3上的通孔具有間隙。當(dāng)通過(guò)該間隙實(shí)現(xiàn)閥板3兩側(cè)的壓力平衡后，繼續(xù)下放執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)6與閥板3接觸，并施加一定的壓力后，使得閥板3沿著閥板旋轉(zhuǎn)軸銷4轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6最終將閥板3限制在護(hù)管1內(nèi)壁的凹槽2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)裝置的開啟，從而使護(hù)管1的內(nèi)部通道貫通。

本實(shí)施例，通過(guò)閥板上設(shè)置通孔，平衡閥芯設(shè)置在通孔內(nèi)并通過(guò)平衡閥芯彈簧實(shí)現(xiàn)與閥板的密封，使得井下開關(guān)裝置在打開時(shí)，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)下行與平衡閥芯接觸并提供一定的壓力，使得平衡閥芯與通孔產(chǎn)生間隙，實(shí)現(xiàn)閥板兩側(cè)壓力平衡后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)繼續(xù)下行并對(duì)閥板提供一定的壓力使得井下開關(guān)裝置開啟。本實(shí)施例提供的井下開關(guān)裝置，能夠通過(guò)在井下操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)裝置的開啟和閉合，而不用反復(fù)起出油管操作井下開關(guān)裝置，降低了井下開關(guān)裝置開關(guān)開啟和關(guān)閉作業(yè)時(shí)的費(fèi)用。本實(shí)施例提供的井下開關(guān)裝置在開啟時(shí)不需要通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)向閥板提供壓力而強(qiáng)行開啟閥板造成閥板的損壞，而是通過(guò)平衡閥芯平衡閥板兩側(cè)的壓力后開啟閥板，提高了井下開關(guān)裝置的可靠性。

可選地，在上述實(shí)施例中，閥板3為圓弧形。具體地，閥板3采用圓弧設(shè)計(jì)。

可選地，在上述各實(shí)施例中，井下開關(guān)裝置還包括外管，外管套設(shè)在護(hù)管1上，護(hù)管1的軸心與外管得軸心未在同一直線。具體地，護(hù)管的兩側(cè)用于連接外管，通過(guò)護(hù)管1內(nèi)的閥板3實(shí)現(xiàn)護(hù)管兩側(cè)的外管的連通與封閉。其中，為了使護(hù)管1內(nèi)的閥板3能夠被限制在護(hù)管1的內(nèi)壁設(shè)置的凹槽2內(nèi)，護(hù)管與外管采用“偏心設(shè)計(jì)”，即護(hù)管與外管得軸心不在同一直線，使得護(hù)管1內(nèi)的閥板3能夠?qū)崿F(xiàn)外管的封閉?？蛇x地，當(dāng)閥板3處于開啟狀態(tài)時(shí)，護(hù)管1和外管內(nèi)的通徑均大于62毫米。

可選地，在上述實(shí)施例中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6設(shè)置有長(zhǎng)短滑道。通過(guò)下放操作工具，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)6沿著長(zhǎng)短滑到相對(duì)于護(hù)管1運(yùn)動(dòng)。

圖3為本發(fā)明井下開關(guān)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，井下開關(guān)裝置包括：下接頭301，偏心閥座302，滑塊303，中心管304，定位接頭305，連接管306，第一填料墊圈307，矩形石墨環(huán)308，第二填料墊圈309，和齒形墊圈310。其中，下接頭301與齒形墊圈310用于與井下開關(guān)裝置下方的管道連接；偏心閥座302用于形成空間容納閥板；滑塊303用于使執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)于護(hù)管滑動(dòng)；中心管304用于提供操作工具的操作空間，通過(guò)井上下方的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的操作，執(zhí)行結(jié)構(gòu)相對(duì)于護(hù)管運(yùn)動(dòng)；定位接頭305用于固定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)滑動(dòng)出操作工具的控制范圍；連接管306用于連接井下開關(guān)裝置上方的管道；第一調(diào)料墊圈307和第二填料墊圈309中間添加矩形石墨環(huán)308，用于密封護(hù)管與外管的連接部。

可選地，在上述實(shí)施例中，閥板復(fù)位彈簧5和平衡閥芯彈簧耐高溫和高壓。具體地，閥板復(fù)位彈簧5和平衡閥芯彈簧采用不銹鋼材料制作，同時(shí)，該不銹鋼材料可以在600℃的高溫條件下使用?？蛇x地，閥板表面噴焊鎳基合金，以實(shí)現(xiàn)閥板、閥板復(fù)位彈簧5和平衡閥芯彈簧耐沖刷、耐氣蝕和耐高溫的功能。

本實(shí)施例提供的井下開關(guān)裝置根據(jù)井下溫度、壓力、流體工況，能夠滿足600℃的高溫，并且井下開關(guān)裝置的閥板復(fù)位彈簧和平衡閥芯彈簧可在井下高溫高壓環(huán)境下正常使用，擴(kuò)展了井下開關(guān)裝置的適用范圍。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。