一种中空液压换层开关的制作方法

本技术涉及石油开发，具体地说是一种中空液压换层开关。

背景技术：

1、胜利油田疏松砂岩油藏的储量和产量约占全油田的近三分之一，在开发过程中，油井出砂和渗透率差异大造成的层间矛盾是影响生产的主要因素。为使各油层均衡生产，充分发挥中、低渗透层产能，满足出砂油井分层开采，通过下入出砂井换层管柱达到适度防砂、分层采油的目的。目前多采用的防砂换层采油管柱，管柱上部沉砂易造成砂埋开关，导致不出液或换向失败。

2、公开(公告)号：cn114427389a，公开了一种分层防砂管柱及中空换层开关，包括上层管柱、下层管柱，所述上层管柱对应上油层，所述下层管柱对应下油层；所述上层管柱包括丢手封隔器、上中空换层开关、上小内管、上滤砂管、上插封、上沉砂管；所述下层管柱包括下部封隔器、下中空换层开关、下小内管、下滤砂管、下插封、下沉砂管。换层开关中空设计，沉砂可以直接沉降至下部尾管中，避免砂埋导致不出液或换向失败；换层开关进液口正对侧孔，减少砂卡换向活塞；换层开关中空设计，为冲砂反洗提供了通道。它可以有效地改正和避免上述现有技术中存在的缺点和不足，有效地解决防砂井分层开采工艺问题。

3、该现有技术的控制机构占用了中空通道部分空间，在某些情况下妨碍了进一步的测试、冲砂等作业工序。

4、公开(公告)号：cn218816339u，公开了一种液控井下全金属开关阀，包括阀体和套设在所述阀体内的芯管，所述阀体和芯管之间形成环形空间，所述环形空间内由上至下依次安装有驱动机构、传动机构、内向球头组件和外向球头组件；所述芯管上设有第一过流槽，所述阀体上设有第二过流槽；所述内向球头组件上下移动连通或阻断所述第一过流槽和过流通道，所述外向球头组件上下移动连通或阻断所述第二过流槽和过流通道。所述液控井下全金属开关阀实现从地面对海上油田稠油热采注采一体化工艺技术中井下产液通道的开关进行控制，推动海上油田稠油热采注采一体化工艺技术发展。

5、该现有技术使用了大量零件，在井下的复杂环境中存在容易出现故障，导致装置失效的问题。

6、公开(公告)号：cn112554841b，公开了一种带防砂结构的测试用井下开关阀，包括上接头、下接头、取样内芯轴、外连接套筒和内连接头，上接头垂直设置，下接头垂直设置在上接头的下部，取样内芯轴设置在上接头和下接头的中心，连接套筒垂直设置在下连接头的下部，内连接头设置在外连接套筒的中心；该发明提出的技术方案，达到了良好的效果：带防砂结构的测试用井下开关阀通过液压设备拉动上接头、下接头和外连接套筒同时向上滑动，使油气介质通过外连接套筒与内连接头之间的缝隙进入，油气介质内的砂子被隔离到外侧，油气介质经取样内芯轴中心孔从上部流出，使测试阀不被损坏；内连接头下部的管螺纹可以连接其它油气设备同时作业，提高了作业效率，给企业带来效益。

7、该现有技术使油气介质通过外连接套筒与内连接头之间的缝隙进入，效率低下，延长了施工时间。

8、总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种中空液压换层开关，采用新型设计的侧向通道密封结构，可在现有技术基础上进一步增大中空液压开关的内通径，使得其他类型工具穿越开关成为可能，便于实施冲砂、测试等作业。

2、为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种中空液压换层开关，包括心管、外筒、液压机构；所述外筒内设置有凹环，所述心管上端与凹环连接，所述液压机构设置在外筒筒壁与心管之间；所述心管与液压机构共同设置有流体通道；所述液压机构与心管之间设置有锁定封堵机构、换向复位机构。

4、进一步地，所述液压机构包括活塞、液压孔；

5、具体地，所述活塞设置在外筒筒壁与心管之间；

6、具体地，所述外筒筒壁、心管、活塞三者之间构成活塞空间；

7、具体地，所述液压孔设置在心管的管壁上，将活塞空间与心管内部中心通道连通。

8、进一步地，所述流体通道包括内进液孔、过流环空、外进液孔；

9、具体地，所述内进液孔设置在心管的管壁上，位于外筒下方；

10、具体地，所述外进液孔设置在活塞上，初始位置位于外筒内；

11、具体地，所述过流环空包括设置在活塞内壁的凹环和设置在心管外壁的钢球轨道；

12、具体地，所述凹环位于外进液孔下方，并将内进液孔覆盖；

13、具体地，所述钢球轨道为与内进液孔上方并将外进液孔覆盖；

14、具体地，所述钢球轨道与凹环有重叠区。

15、进一步地，所述钢球轨道的主体为保持段，所述保持段的上端设置有压紧段，所述压紧段为由深变浅的斜坡，所述保持段内部设置有释放段，所述释放段比保持段深，所述释放端位于外筒下方。

16、进一步地，所述锁定封堵机构包括钢球，所述外进液孔设置有径向朝内的密封面，所述钢球设置在外进液孔中，能自由活动；

17、具体地，所述压紧段能将钢球压在密封面上，所述释放段能使钢球完全脱离密封面。

18、进一步地，所述活塞外壁上端设置有第一密封体；所述活塞内壁上端设置有第二密封体；所述活塞外壁在外进液孔下方设置有第三密封体；所述心管外壁在进液孔下方设置有第四密封体。

19、进一步地，所述外进液孔、钢球轨道、钢球、内进液孔、液压孔均设置至少两个，且沿心管周向均匀分布；

20、具体地，所述外进液孔、钢球轨道、钢球数量一致。

21、进一步地，所述换向复位机构包括换向环、接头、弹簧，顶环；

22、具体地，所述活塞下端设置有变径大环，所述变径大环与心管之间构成换向环空，所述换向环设置在换向环空中，所述接头上端外壁与变径大环内壁连接，并将换向环限制在换向环空中；

23、具体地，所述顶环设置在接头下方，并与心管连接，所述弹簧套在心管上，位于接头与顶环之间；

24、具体地，所述换向环中设置有导向销，所述心管外壁在内进液孔下方设置有导向轨道，所述导向销插入导向轨道中。

25、进一步地，所述导向轨道为两边高、中间低，且收尾相接的“w”形。

26、进一步地，所述外筒上端设置有上接头，所述心管下端设置有下接头。

27、本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

28、采用新型设计的侧向通道密封结构，可在现有技术基础上进一步增大中空液压开关的内通径，使得其他类型工具穿越开关成为可能，便于实施冲砂、测试等作业。

技术特征：

1.一种中空液压换层开关，包括心管，其特征在于，还包括外筒、液压机构；

2.根据权利要求1所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述液压机构包括活塞、液压孔；

3.根据权利要求2所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述流体通道包括内进液孔、过流环空、外进液孔；

4.根据权利要求3所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述钢球轨道的主体为保持段，所述保持段的上端设置有压紧段，所述压紧段为由深变浅的斜坡，所述保持段内部设置有释放段，所述释放段比保持段深，所述释放段位于外筒下方。

5.根据权利要求4所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述锁定封堵机构包括钢球，所述外进液孔设置有径向朝内的密封面，所述钢球设置在外进液孔中，能自由活动；

6.根据权利要求3所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述活塞外壁上端设置有第一密封体；所述活塞内壁上端设置有第二密封体；所述活塞外壁在外进液孔下方设置有第三密封体；所述心管外壁在进液孔下方设置有第四密封体。

7.根据权利要求3所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述外进液孔、钢球轨道、钢球、内进液孔、液压孔均设置至少两个，且沿心管周向均匀分布；

8.根据权利要求2所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述换向复位机构包括换向环、接头、弹簧，顶环；

9.根据权利要求8所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述导向轨道为两边高、中间低，且收尾相接的“w”形。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种中空液压换层开关，其特征在于，所述外筒上端设置有上接头，所述心管下端设置有下接头。

技术总结本技术公开了一种中空液压换层开关，包括心管、外筒、液压机构；所述外筒内设置有凹环，所述心管上端与凹环连接，所述液压机构设置在外筒筒壁与心管之间；所述心管与液压机构共同设置有流体通道；所述液压机构与心管之间设置有锁定封堵机构、换向复位机构。本技术采用新型设计的侧向通道密封结构，可在现有技术基础上进一步增大中空液压开关的内通径，使得其他类型工具穿越开关成为可能，便于实施冲砂、测试等作业。技术研发人员：杜玮暄,孟永,古光明,费秀英,宋琳,唐倩雯,郝丽伟受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/23