本發(fā)明涉及井下流量控制工具,具體地說(shuō)是一種井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)控制閥。
背景技術(shù):隨著油田開(kāi)發(fā)向智能化發(fā)展,尤其邊遠(yuǎn)油藏的開(kāi)發(fā),需要更多的智能技術(shù)及其產(chǎn)品適用智能油田需要,尤其是智能油井井下工具的開(kāi)發(fā)顯得特別重要。目前諸多油田也開(kāi)發(fā)了各種類型的油水井井下流量控制開(kāi)關(guān)類的工具,但面對(duì)井下這看不見(jiàn)摸不著的環(huán)境下實(shí)用性較差,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用范圍受限,其中受載惡劣、可靠性差、流量調(diào)節(jié)不連續(xù)等都是現(xiàn)有井下流量控制工具面臨的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)控制閥,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受載對(duì)稱等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案,一種井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)控制閥,包括外筒、空心電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、流量無(wú)極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述外筒上下端分別連接上接頭和下接頭,所述流量無(wú)極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)軸、內(nèi)管,所述下接頭中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有軸向凹槽,所述內(nèi)管穿插在外筒和下接頭內(nèi)腔,并且內(nèi)管上半段與外筒之間形成環(huán)空,而內(nèi)管下半段外壁緊貼下接頭上半段內(nèi)壁,所述下接頭上半段開(kāi)設(shè)入液口,所述內(nèi)管下端與下接頭的軸向凹槽配合,所述動(dòng)軸通過(guò)螺紋安裝在內(nèi)管外側(cè),所述外筒和動(dòng)軸之間安裝空心電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述空心電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),動(dòng)軸帶動(dòng)內(nèi)管升降改變?nèi)胍嚎诖笮?。所述空心電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鎧裝電纜、密封塞、電刷架、定子、動(dòng)子,所述動(dòng)子安裝在動(dòng)軸外側(cè),動(dòng)子上端設(shè)有壓環(huán),所述定子安裝在外筒內(nèi)腔,定子上端設(shè)有壓套,所述密封塞安裝于外筒與動(dòng)軸之間環(huán)空中,所述電刷架安裝在壓套上方與動(dòng)軸外側(cè)環(huán)空內(nèi),鎧裝電纜穿越密封塞并通過(guò)內(nèi)壓釘密封,鎧裝電纜上端穿過(guò)上接頭側(cè)孔,下端則連接電刷架。所述壓套與壓環(huán)通過(guò)上部軸承連接,壓套與動(dòng)軸之間通過(guò)密封圈密封,所述動(dòng)軸下端與外筒通過(guò)下部軸承連接,并通過(guò)密封圈密封。所述外筒中部?jī)?nèi)腔設(shè)有安裝定子的臺(tái)階和下部軸承的臺(tái)階。所述密封塞與外筒、動(dòng)軸通過(guò)密封圈密封,同時(shí)與外筒通過(guò)防轉(zhuǎn)釘定位;所述的密封塞與壓套接觸部分通過(guò)密封膠密封;所述的壓套下部設(shè)有一油孔。所述動(dòng)軸中上部外側(cè)安裝有接電環(huán),與電刷架上電極配合。所述的動(dòng)軸上端設(shè)有止位臺(tái)階;所述的動(dòng)子上纏有動(dòng)子繞組,定子上纏有定子繞組。所述外筒下部?jī)?nèi)壁一內(nèi)孔中安裝行程觸發(fā)器并用沉孔釘緊固,行程觸發(fā)器與內(nèi)管下端相緊貼段配合。所述入液口為細(xì)長(zhǎng)縫型入液口,長(zhǎng)度逐漸遞減或遞增,沿圓周均布。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:該發(fā)明主要有空心電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和流量無(wú)極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成,電源通過(guò)鎧裝電纜導(dǎo)入電刷架中的電刷,借助動(dòng)軸上的接電環(huán)進(jìn)入動(dòng)子上的勵(lì)磁繞組,電流的交替變化以及定子上勵(lì)磁繞組的組合作用使得動(dòng)子旋轉(zhuǎn),動(dòng)子帶動(dòng)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使得內(nèi)管上下移動(dòng),開(kāi)啟或關(guān)閉下接頭圓柱面上的流量調(diào)節(jié)通道。在下接頭圓柱面上流量調(diào)節(jié)通道沿圓柱面均布,并長(zhǎng)度漸次增長(zhǎng),使得流量通道隨著內(nèi)管的上下移動(dòng)呈現(xiàn)逐漸遞增的近似線性變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)節(jié)功能??傊?,(1)設(shè)計(jì)空心軸電機(jī),受載對(duì)稱均布,驅(qū)動(dòng)力大。(2)可適用于壓差大、含沙、小井眼、稠油等油水井工況。(3)流量可實(shí)現(xiàn)線性連續(xù)變化的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的B-B剖面圖;圖3為本發(fā)明下接頭17的入液口布局示意圖。圖中:上接頭1,鎧裝電纜2,外壓釘3、外筒4、內(nèi)壓釘5、密封塞6、動(dòng)軸7、電刷架8、壓套9、上部軸承10、壓環(huán)11、內(nèi)管12、定子13、動(dòng)子14、下部軸承15、行程觸發(fā)器16、下接頭17。具體實(shí)施方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容,配合附圖說(shuō)明如下,然而附圖僅提供參考與說(shuō)明之用,并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。根據(jù)圖1,一種井下流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)控制閥,包括上接頭1,鎧裝電纜2,外壓釘3,外筒4,內(nèi)壓釘5,密封塞6,動(dòng)軸7,電刷架8,壓套9,上部軸承10,壓環(huán)11,內(nèi)管12,定子13,動(dòng)子14,下部軸承15,行程觸發(fā)器16和下接頭17。所述上接頭1與外筒4螺紋連接,并用防松釘401緊固,用密封圈102密封,所述鎧裝電纜2穿過(guò)上接頭1側(cè)孔,用外壓釘3緊固密封,所述外筒4與下接頭17螺紋連接,并通過(guò)密封圈404密封,所述內(nèi)管12穿插在外筒4和下接頭17內(nèi)腔,內(nèi)管12下端與下接頭17中部軸向凹槽配合,外側(cè)與下接頭內(nèi)側(cè)通過(guò)密封圈1701密封,所述動(dòng)軸7通過(guò)螺紋安裝在內(nèi)管12外側(cè),所述動(dòng)軸7下端與外筒4通過(guò)下部軸承15連接,并通過(guò)密封圈403密封,所述動(dòng)子14安裝在動(dòng)軸7外側(cè),動(dòng)子14上端設(shè)有壓環(huán)11,所述定子13安裝在外筒4內(nèi)腔,定子13上端設(shè)有壓套9,壓套9與壓環(huán)11通過(guò)上部軸承10連接,壓套9與動(dòng)軸7之間通過(guò)密封圈901密封,所述密封塞6安裝于外筒4與動(dòng)軸7之間環(huán)空中,與外筒4和動(dòng)軸7通過(guò)密封圈601、602密封,與外筒4通過(guò)防轉(zhuǎn)釘402定位,所述電刷架8安裝在壓套9上方,動(dòng)軸7外側(cè)環(huán)空內(nèi),鎧裝電纜2穿越密封塞6,通過(guò)內(nèi)壓釘5密封。所述的外筒4中部?jī)?nèi)腔設(shè)有安裝定子13的臺(tái)階405和下部軸承15的臺(tái)階406。所述的行程觸發(fā)器16安裝在外筒4下部一內(nèi)孔中,用沉孔釘1601緊固。所述的下接頭17中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有軸向凹槽,槽內(nèi)安裝密封圈1703。所述的動(dòng)軸7與內(nèi)管12之間為運(yùn)動(dòng)螺紋副1201。所述的動(dòng)軸7上端設(shè)有止位臺(tái)階702。所述的動(dòng)軸7中上部外側(cè)安裝有接電環(huán)701,與電刷架8上電極801配合。所述的密封塞6與壓套9接觸部分通過(guò)密封膠603密封。所述的壓套9下部設(shè)有一油孔902。所述的壓套9與外筒4之間設(shè)有注入潤(rùn)滑油的環(huán)型空腔。根據(jù)圖2,所述的動(dòng)子14上纏有動(dòng)子繞組1401,定子13上纏有定子繞組1301。根據(jù)圖3,所述的下接頭17中部設(shè)有均勻設(shè)置的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)縫型入液口1702,長(zhǎng)度逐漸遞減(或遞增),沿圓周均布?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中,根據(jù)圖1,電源通過(guò)鎧裝電纜2導(dǎo)入電刷架8中的電極801,借助動(dòng)軸7上的接電環(huán)701進(jìn)入動(dòng)子14上的勵(lì)磁繞組1401,電流的交替變化以及定子13上勵(lì)磁繞組1301的組合作用使得動(dòng)子14旋轉(zhuǎn),動(dòng)子14帶動(dòng)動(dòng)軸7旋轉(zhuǎn),動(dòng)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)使得內(nèi)管12上下移動(dòng),開(kāi)啟或關(guān)閉下接頭17圓柱面上的入液口1702。在下接頭17圓柱面上細(xì)長(zhǎng)縫型入液口1702沿圓柱面均布,并長(zhǎng)度漸次增長(zhǎng)或遞減,使得流量通道隨著內(nèi)管12的上下移動(dòng)呈現(xiàn)逐漸遞增的近似線性變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)節(jié)功能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,非用以限定本發(fā)明的專利范圍,其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化,均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。