一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀的制作方法
1.本实用新型涉及油田压裂技术领域，尤其是涉及一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀。
背景技术：
2.大排量、长时间的大型压裂施工后返排时间很长，受排液量限制，不提倡压后管内返排；且为了不破坏地层压力系统，有利于压后生产，带压作业因为不压井、不防喷的施工特点越来越被接受。而带压工艺中，油管内封堵是非常重要的一个环节。
3.以往，在层层上提式带压压裂工艺中，为了不让上提过程中的油管内喷出污油污水，利用井下管内、外压差控制循环阀进行暂堵，可保证井内压力20mpa时管内封堵可靠性，上提完成后，继续下一层压裂施工，达到了管柱反复的封堵、打通功能。随着压裂工艺的逐步进展，单层加砂量逐渐增大，其携砂液、暂堵剂等高粘度液体用量也逐渐增大。施工中，发现封堵动作不能顺利完成，封堵工具对管内环境的清洁度需求越来越高。因此故急需一种可控式封堵开关阀，来适应现有的复杂环境的管内封堵情况。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的是提供一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，能够适应较大含砂量和较高黏度的油管液体环境，通过两种方式实现刚性单向密封。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，包括外套筒、上接头、下接头、封堵阀座、密封体、阀板、上芯轴和下芯轴，所述上接头和所述下接头分别设置于所述外套筒的内壁顶端和底端，所述上接头的外壁和所述下接头的外壁与所述外套筒的内壁螺纹连接，所述外套筒的侧壁上均匀分布着若干进液孔；
6.所述上接头与所述下接头之间设置有封堵阀座，所述封堵阀座的内壁顶端与所述上接头的底部外壁螺纹连接，所述封堵阀座的底端靠近所述下接头，所述封堵阀座内设置有若干纵向贯穿所述封堵阀座的泄压孔；
7.所述上芯轴和所述下芯轴设置于所述上接头内并与所述上接头滑动连接，所述上芯轴的底部外壁与所述下芯轴的顶部内壁螺纹连接，所述封堵阀座与所述下芯轴之间设置有密封体，所述封堵阀座的侧壁上设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有阀板，所述阀板通过扭簧与所述封堵阀座活动连接。
8.优选的，所述上接头的内壁顶端和底端分别设置有上活动槽和下活动槽，所述上芯轴的外壁顶端设置于所述上活动槽内，所述下芯轴的顶端设置于所述下活动槽内，所述上接头的顶部周围设置有若干上导液孔，所述上导液孔与所述进液孔相对设置，所述上导液孔与所述进液孔和所述上活动槽连通，所述上接头的底部周围设置有若干下导液孔，所述下导液孔与所述下活动槽和所述泄压孔连通。
9.优选的，所述上芯轴和所述下芯轴均为中空的管状，所述上芯轴和所述下芯轴的内壁构成内流腔，所述内流腔与所述泄压孔连通。
10.优选的，所述封堵阀座的内壁中部设置有阶梯状的接触台，所述密封体设置于所述接触台上，所述密封体的顶面与所述上接头的底面相接触，所述密封体的内壁与所述下芯轴的外壁相接触。
11.优选的，所述外套筒与所述上接头的顶部和中部之间、所述外套筒的底端与所述下接头之间、所述上接头与所述上芯轴的顶端外壁之间、所述上接头与所述下芯轴的顶端外壁之间，所述封堵阀座的内壁与所述上接头的底端外壁、所述封堵阀座的内壁与所述密封体的外壁、所述封堵阀座的内壁与所述下芯轴的底端外壁之间均设置有密封圈。
12.因此，本实用新型采用上述结构的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，通过管内、外压差控制和投球憋高压两种方法控制上下芯轴轴向移动，可在不同程度井下环境下进行管内反复的封堵，既能保证封堵时管内不喷液，又能保证打开后主压裂通道畅通。从而防止井下高压液体喷出井口污染环境，以及避免用不封堵作业使得地层降压带来对油层产油的影响。
13.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
14.图1为本实用新型一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀实施例的结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例的上接头截面结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例的封堵阀座底面结构示意图。
17.附图标记
18.1、上接头；11、上活动槽；12、上导液孔；13、下导液孔；14、下活动槽；2、外套筒；21、进液孔；3、上芯轴；4、下芯轴；41、内流腔；5、密封圈；6、封堵阀座；61、扭簧；62、容纳腔；63、泄压孔；7、密封体；8、阀板；9、下接头。
具体实施方式
19.以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
20.实施例
21.如图所示，一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，包括外套筒2、上接头1、下接头9、封堵阀座6、密封体7、阀板8、上芯轴3和下芯轴4，以上部件均为中空的管状结构。上接头1和下接头9分别设置于外套筒2的内壁顶端和底端，上接头1的外壁和下接头9的外壁与外套筒2的内壁螺纹连接，外套筒2的侧壁上均匀分布着若干进液孔21。
22.上芯轴3和下芯轴4设置于上接头1内并与上接头1滑动连接。上接头1的内壁顶端和底端分别设置有上活动槽11和下活动槽14，上芯轴3的外壁顶端设置于上活动槽11内，下芯轴4的顶端设置于下活动槽14内。上芯轴3的底部外壁与下芯轴4的顶部内壁螺纹连接，上芯轴3和下芯轴4的内壁构成内流腔41。当该开关阀处于开启状态时，液体从内流腔41中正常流过。
23.上接头1与下接头9之间设置有封堵阀座6，封堵阀座6的内壁顶端与上接头1的底部外壁螺纹连接，封堵阀座6的底端靠近下接头9。封堵阀座6与下芯轴4之间设置有密封体7，封堵阀座6的内壁中部设置有阶梯状的接触台，密封体7设置于接触台上，密封体7的顶面
与上接头1的底面相接触，密封体7的内壁与下芯轴4的外壁相接触。
24.封堵阀座6的侧壁上设置有容纳腔62，容纳腔62内设置有阀板8，阀板8通过扭簧61与封堵阀座6活动连接。当下芯轴4向上移走后，阀板8失去遮挡，在扭簧61的弹力作用下翻转90
°
，与密封体7的底面相接触，能够将内流腔41封堵住。
25.封堵阀座6内设置有若干纵向贯穿封堵阀座6的泄压孔63。上接头1的顶部周围设置有若干上导液孔12，上导液孔12与进液孔21相对设置，上导液孔12与进液孔21和上活动槽11连通。上接头1的底部周围设置有若干下导液孔13，下导液孔13与下活动槽14和泄压孔63连通，泄压孔63的底部与内流腔41连通。
26.外套筒2与上接头1的顶部和中部之间、外套筒2的底端与下接头9之间、上接头1与上芯轴3的顶端外壁之间、上接头1与下芯轴4的顶端外壁之间，封堵阀座6的内壁与上接头1的底端外壁、封堵阀座6的内壁与密封体7的外壁、封堵阀座6的内壁与下芯轴4的底端外壁之间均设置有密封圈5。密封圈5封堵住液体泄露的通道，使管内外液体按照预设的路径流动。
27.该开关阀安装在油管上，和油管共同安装在套管内。开关阀具有两种开启方式：
28.一种是施工液量较小、液体中砂量较小的情况。当管柱压裂施工进行时，油管内压力高于油管外压力，开关阀内流腔41的压力高于腔外的压力，此时下芯轴4始终处于被压紧的状态，从而使阀板8保持敞开状态，内流腔41畅通，可正常进行压裂施工。当压裂施工完毕后，需要关闭油管进行起柱工艺，向套管注液，油管出液，此时开关阀腔内压力高于腔外压力。套管内的液体沿着进液孔21、上导液孔12进入上活动槽11，推动上芯轴3上行，上芯轴3带动下芯轴4上行，至下芯轴4的底端与密封体7接触，此时阀板8失去遮挡，在扭簧61的作用下翻转，将密封体7的端口封堵住，形成刚性密封。
29.第二种是施工液量大、砂量较大的情况。当压裂施工完毕后，利用开关阀的内外压差无法达到封堵目的时，向油管内投入可溶球，使可溶球落到下接头9的内倒角处，开关阀内部形成无泄压通道的密封腔。油管内的高压液体沿着封堵阀座6的底端缝隙进入泄压孔63，再经下导液孔13进入下芯轴4与上接头1之间的缝隙，推动下芯轴4和上芯轴3上行，从而使下芯轴4离开封堵阀座6，阀板8翻转进行封堵。
30.因此，本实用新型采用上述结构的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，通过管内、外压差控制和投球憋高压两种方法控制上下芯轴轴向移动，可在不同程度井下环境下进行管内反复的封堵，既能保证封堵时管内不喷液，又能保证打开后主压裂通道畅通，从而防止井下高压液体喷出井口污染环境，以及避免用不封堵作业使得地层降压带来对油层产油的影响。
31.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，其特征在于：包括外套筒、上接头、下接头、封堵阀座、密封体、阀板、上芯轴和下芯轴，所述上接头和所述下接头分别设置于所述外套筒的内壁顶端和底端，所述上接头的外壁和所述下接头的外壁与所述外套筒的内壁螺纹连接，所述外套筒的侧壁上均匀分布着若干进液孔；所述上接头与所述下接头之间设置有封堵阀座，所述封堵阀座的内壁顶端与所述上接头的底部外壁螺纹连接，所述封堵阀座的底端靠近所述下接头，所述封堵阀座内设置有若干纵向贯穿所述封堵阀座的泄压孔；所述上芯轴和所述下芯轴设置于所述上接头内并与所述上接头滑动连接，所述上芯轴的底部外壁与所述下芯轴的顶部内壁螺纹连接，所述封堵阀座与所述下芯轴之间设置有密封体，所述封堵阀座的侧壁上设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有阀板，所述阀板通过扭簧与所述封堵阀座活动连接。2.根据权利要求1所述的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，其特征在于：所述上接头的内壁顶端和底端分别设置有上活动槽和下活动槽，所述上芯轴的外壁顶端设置于所述上活动槽内，所述下芯轴的顶端设置于所述下活动槽内，所述上接头的顶部周围设置有若干上导液孔，所述上导液孔与所述进液孔相对设置，所述上导液孔与所述进液孔和所述上活动槽连通，所述上接头的底部周围设置有若干下导液孔，所述下导液孔与所述下活动槽和所述泄压孔连通。3.根据权利要求2所述的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，其特征在于：所述上芯轴和所述下芯轴均为中空的管状，所述上芯轴和所述下芯轴的内壁构成内流腔，所述内流腔与所述泄压孔连通。4.根据权利要求3所述的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，其特征在于：所述封堵阀座的内壁中部设置有阶梯状的接触台，所述密封体设置于所述接触台上，所述密封体的顶面与所述上接头的底面相接触，所述密封体的内壁与所述下芯轴的外壁相接触。5.根据权利要求4所述的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，其特征在于：所述外套筒与所述上接头的顶部和中部之间、所述外套筒的底端与所述下接头之间、所述上接头与所述上芯轴的顶端外壁之间、所述上接头与所述下芯轴的顶端外壁之间，所述封堵阀座的内壁与所述上接头的底端外壁、所述封堵阀座的内壁与所述密封体的外壁、所述封堵阀座的内壁与所述下芯轴的底端外壁之间均设置有密封圈。
技术总结
本实用新型公开了一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，包括外套筒、上接头、下接头、封堵阀座、密封体、阀板、上芯轴和下芯轴，上接头和下接头分别设置于外套筒的内壁顶端和底端，上接头与下接头之间设置有封堵阀座，封堵阀座内设置有若干纵向贯穿封堵阀座的泄压孔；上芯轴和下芯轴设置于上接头内并与上接头滑动连接，上芯轴的底部外壁与下芯轴的顶部内壁螺纹连接，封堵阀座与下芯轴之间设置有密封体，封堵阀座内设置有阀板，阀板通过扭簧与封堵阀座活动连接。本实用新型采用上述结构的一种井下用双通道控制开启管内封堵式开关阀，能够适应较大含砂量和较高黏度的油管液体环境，通过两种方式实现刚性单向密封。通过两种方式实现刚性单向密封。通过两种方式实现刚性单向密封。
