流体控制阀制造技术

本发明专利技术涉及一种流体控制阀，包括：管体，包括彼此连接而形成阶梯形的大径部和小径部，以及形成在小径部的外壁上的多档位轨道槽和导流孔，其中在大径部上设有环形腔；套接在管体的小径部外的且部分地插入在环形腔内的滑套，滑套包括沿径向延伸至多档位轨道槽内的传动件，以及开设在滑套的周壁上的通孔组；设在管体的小径部的自由端的促动组件。其中，所述滑套构造成能够由所述促动组件和进入到所述环形腔内的流体所促动而在轴向来回滑动，使得所述滑套能够带动所述传动件在所述多档位轨道槽内更换档位，从而促使所述导流孔导通或关闭所述滑套的通孔组内的部分或全部通孔。根据本发明专利技术的流体控制阀能够精准地调节其节流程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及是油井的完井
，尤其涉及一种流体控制阀。
技术介绍
在采油过程中，流体控制阀通常应用在水平井、多生产层系井或多分支井内，通过处于地面处的不动管柱对不同位置的流体控制阀进行实时控制，以便完成对各层段或各分支井的产量进行合理的分配，实现全层段均衡生产排液，从而提高最终采收率。除此之外，流体控制阀能够与封隔器的配合使用，实现分段水平井或多分支井的分段或分支合采，克服油藏模拟的不确定性和堵水难度大等不利问题。目前，现有的流体控制阀主要由中心管、套接在中心管外的滑套以及液压机构组成。通过地面上的供液机构来控制液压机构推动滑套，促使滑套的通孔逐渐敞开中心管的通孔，使得该阀的径向内外导通。在工作过程中，供液机构能够把流体输送给液压机构并控制其运行，从而改变滑套的通孔与主体的通孔的重合度，进而调整该阀的节流程度。但是，由于流体控制阀通常应用在井下较深的位置，例如2000m以下。因此，供液机构很难精确地调整进入到液压机构内的流体量，使得液压机构无法精准地控制滑套的运行，从而无法精准地改变滑套的通孔与主体的通孔的重合度，也就无法精准调节该阀的节流程度。
技术实现思路
以此为基础，本专利技术的目的是提供一种流体控制阀，其能够精准地调节其节流程度。本专利技术提供了一种流体控制阀，其包括:管体，包括彼此连接而形成阶梯形的大径部和小径部，以及形成在小径部的外壁上的多档位轨道槽和导流孔，其中在大径部内设有环形腔；套接在管体的小径部外并插入在环形腔内的滑套，滑套包括沿径向延伸至多档位轨道槽内的传动件，以及设在滑套的周壁上的通孔组；设在管体的小径部的自由端的促动组件。其中，滑套构造成能够由促动组件和进入到环形腔内的流体促动而在轴向来回滑动，使得滑套带动传动件在多档位轨道槽内更换档位，从而促使导流孔导通或关闭通孔组内的部分或全部通孔。在一个实施例中，多档位轨道槽包括多个沿周向彼此间隔开地从同一径向截面起始朝管体的大颈部延伸的档位槽，以及从该径向截面处反向地连接任意两个相邻档位槽的多个引导槽。其中，各个引导槽用于引导传动件沿相同走向从相应的档位槽内移动至下级档位槽内。在一个实施例中，引导槽由彼此连接的第一轴向壁和第一倾斜壁以及依次连接的第二倾斜壁、中转壁和第二轴向壁所限定。其中，第一轴向壁与相应的档位槽的一个侧壁相接，第一倾斜壁与下级档位槽的邻近第一轴向壁的侧壁相接，第二倾斜壁与第一轴向壁相分离并用引导传动件朝向中转壁运动，第二轴向壁与下级引导槽的第二倾斜壁相连。在一个实施例中，第二倾斜壁在该径向截面上的正投影覆盖了相应的档位槽在该径向截面上的正投影，而第一倾斜壁在该径向截面上的正投影覆盖了中转壁在该径向截面上的正投影。在一个实施例中，第二倾斜壁构造成沿逆时针方向旋转15-75°后与第一轴向壁平行。在一个实施例中，中转壁为U形壁，U形壁的开口朝向第一倾斜壁，第一倾斜壁构造成沿顺时针方向旋转15-75°后与第一轴向壁平行。在一个实施例中，多档位轨道槽包括至少一组的档位槽组。该档位槽组包括多个轴向尺寸不相同的档位槽。优选地，同组内的各档位槽的轴向尺寸绕周向依次等尺寸递减。在一个实施例中，通孔组包括多个沿轴向间隔开分布的通孔，两个相邻的通孔之间的间距等于相应的档位槽与下级档位槽的轴向尺寸之差。在一个实施例中，滑套包括形成在外周壁上的容纳槽，以用于连通处于容纳槽的槽顶处的滑套的通孔。在一个实施例中，通孔组沿轴向分布的范围不大于容纳槽沿轴向分布的范围。在一个实施例中，促动组件包括套接在管体的小径部外的弹性件、设置在弹性件与滑套之间的用于阻止所述弹性件旋转的阻悬件，以及连接于小径部的用于固定弹性件的固定件。根据本专利技术的流体控制阀，能够有效地控制流体的流速和径向内外之间的导通状态。另外，根据本专利技术的流体控制阀通过多档位轨道槽与传动件的相互作用，可以有效地实现滑套的精准定位，从而可以精准地控制通孔组内通孔的导通数量，进而精准地调节流体控制阀的节流程度。此外，无论是滑套朝向大径部的运动还是导流孔导通部分或全部通孔的动作，都依赖于促动组件的作用而不需环形腔内的流体的作用，因此可以允许环形腔不用持续带压，避免相应部件出现疲劳受损，有利于增加该流体控制阀的使用寿命。根据本专利技术的流体控制阀的结构简单，加工方便，装配简单，使用安全高效，从而便于实施推广应用。【附图说明】在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中:图1显示了根据本专利技术的流体控制阀；图2显示了根据本专利技术的流体控制阀的管体，其中未示出大径部；以及图3显示了根据本专利技术的流体控制阀的管体的多档位轨道槽的展开图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1显示了根据本专利技术的流体控制阀10，其可应用在石油开采领域中的油井内，用于控制流体的流速和径向内外之间的导通状态。容易理解，如果其他领域所需要功能与流体控制阀10的功能相符，那么完全可以应用在这些领域中。根据本专利技术的流体控制阀10包括管体2。管体2包括彼此连接而形成阶梯形的大径部2a和小径部2b。大径部2a与小径部2b既可以分体式制造，又可以一体式制造。大径部2a包括从大径部2a与小径部2b的相交处起沿轴向向内延伸的环形腔2c，以及构造在大径部2a内并与与环形腔2c相连通的轴向通孔2d，以用于向环形腔2c引入流体。如图2所示，管体2还包括形成在小径部2b的外壁上的多档位轨道槽3和导流孔502。导流孔502优选为腰型孔。为了扩大通流面积，可设有多个沿轴向间隔开分布的腰型孔。多档位轨道槽3和导流孔502沿轴向彼此间隔开。其中，多档位轨道槽3到大径部2a的距离可小于导流孔502到大径部2a的距离。管体2还包括形成在外壁上的容纳槽504。容纳槽504为环形槽，其与导流孔502相连通。导流孔502例如可构造在容纳槽504的槽底内。如图1所示,流体控制阀10还包括套接在管体2的小径部2b外的滑套5。滑套5的端部插入到环形腔2c内，使得环形腔2c内的流体可以促动滑套5沿轴向滑动。另外，滑套5还包括沿径向向外延伸至多档位轨道槽3内的传动件501。传动件501优选为设置在滑套5的周壁上的销钉，其例如通过螺纹结构固定在滑套5的周壁内。此外，滑套5还包括开设在其周壁上的通孔组4。通孔组4包括多个沿轴向间隔开分布的通孔401，但多个通孔401也可布置成彼此散开的。当滑套5把通孔组4内的全部或部分通孔401移动到管体2的容纳槽504的槽顶处时，导流孔502会通过容纳槽504来连通处于槽顶的所有通孔401。通过这种方式，可以选择通孔401的导通数量，调节流体控制阀10的节流程度。其中，通孔组4沿轴向分布的范围不大于容纳槽504沿轴向分布的范围，由此确保了通孔组4内的全部通孔401都能被导通。根据本专利技术的流体控制阀10还包括促动组件6。促动组件6用于推动滑套5朝向管体2的大径部2a运动。因此，滑套5可以在促动组件6和进入环形腔2c内的流体的促动下在轴向来回滑动，使得滑套5能够带动传动件501在多档位轨道槽3内更换档位，从而促使导流孔502导通或关闭滑套5的通孔组4内的部分或全部通孔401。通过多档位轨道槽3与传动件501的相互作用，可以有效地实现滑套5的定位，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制阀，包括：管体，包括彼此连接而形成阶梯形的大径部和小径部，以及形成在所述小径部的外壁上的多档位轨道槽和导流孔，其中在所述大径部内设有环形腔；套接在所述管体的小径部外并插入在所述环形腔内的滑套，所述滑套包括沿径向延伸至所述多档位轨道槽内的传动件，以及设在所述滑套的周壁上的通孔组；设在所述管体的小径部的自由端的促动组件；其中，所述滑套构造成能够由所述促动组件和进入到所述环形腔内的流体促动在轴向来回滑动，使得所述滑套能够带动所述传动件在所述多档位轨道槽内更换档位，从而促使所述导流孔导通或关闭所述滑套的通孔组内的部分或全部通孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳慧，段友智，姚志良，何祖清，崔晓杰，赵旭，侯倩，吴俊霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11