專利名稱：一種分層酸化液壓開關(guān)及其上閥和下閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油田開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油田分層酸化時(shí)使用的換向液
壓閥，確切的說是涉及一種分層酸化液壓開關(guān)及其常開閥和常閉閥。
背景技術(shù)：
目前，為減少抽油井布井?dāng)?shù)量，減少土地占用，減輕油田開采對環(huán)境保護(hù)的壓力， 降低開發(fā)投資成本，大斜度井在當(dāng)今油田開發(fā)過程中得到了越來越多的應(yīng)用。特別是河南 油田中的張店地區(qū)，油田的油層分布受地質(zhì)條件約束較大，特別有些大斜度井分布的地域 受地底斷層控制明顯，其地層剖面呈"屋脊?fàn)?分布，其在平面上沿鼻狀構(gòu)造高部位呈"疊瓦 狀"展布，含油層位多、物性差異大、非均質(zhì)性嚴(yán)重，地層壓力保持水平在40%左右，情況比 較復(fù)雜。隨著油田的后期開發(fā)，現(xiàn)有的大部分開采用的注水井已出現(xiàn)欠注或注不進(jìn)現(xiàn)象，使 得油井的儲(chǔ)量得不到有效動(dòng)用，開發(fā)效果日益變差。 對油井進(jìn)行酸化改造是油井增產(chǎn)、水井增注的主要技術(shù)措施之一。專利號為 ZL200420096341. 5的中國實(shí)用新型專利說明書公開了一種分層酸化排液閥，該分層酸化排 液閥主要由上接頭、壓縮彈簧、中心管、缸套、銷釘、球座、密封圈、下接頭等構(gòu)成，球座裝入 中心管內(nèi)并通過銷釘固定連接，中心管的上下兩端通過絲扣分別與上、下接頭連接，中心管 外依次套有缸套、壓縮彈簧、隔環(huán)，壓縮彈簧壓緊缸套，缸套與中心管滑動(dòng)配合；中心管壁上 設(shè)有排液孔，下缸套與中心管之間設(shè)有液體通道。該分層酸化排液閥使用時(shí)將不同規(guī)格的 排液閥串聯(lián)在酸化管柱中，采用投球方法按順序投球，利用投球與球座的密封配合憋壓實(shí) 現(xiàn)排液閥打開，將酸化液輸送到需要酸化的地層，實(shí)現(xiàn)不上提管柱分層酸化的目的。但在大 斜度井中，由于大斜度井的井斜角比較大，采用常規(guī)的投球方式其投球無法準(zhǔn)確坐封，不能 進(jìn)行分層酸化。因此以往在大斜度井中采取的酸化技術(shù)是將Y341封隔器下到直井段，然后 對全井進(jìn)行籠統(tǒng)酸化。由于受非均質(zhì)性的影響，使得大斜度井中的中、低滲透層段得不到有 效酸化，動(dòng)用程度差，籠統(tǒng)酸化的有效率較低，不能滿足油田生產(chǎn)需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠在大斜度井中無需投球 即可進(jìn)行分層酸化的分層酸化液壓開關(guān)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種分層酸化液壓開關(guān)，其由依次串接在酸化施工管 柱中的上閥和下閥組成，所述上閥和下閥均包括中心管及連接于中心管上下兩端的上、下 接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng)缸套，活動(dòng)缸套通過其 頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用于工作液體流通的軸 向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及下接頭與中心管外壁 之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有活塞，所述中心管的管壁上對 應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi)部液體外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上 行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與活塞通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的接觸配合面在活動(dòng)缸套受 上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流口 ；所述活塞在未受下傳壓 孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置，所述活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后 處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述活塞與中心管管壁之間設(shè)有保持活塞分 別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)； 所述的下閥的活塞為常開活塞，常開活塞與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在 低點(diǎn)位置時(shí)連通活塞通道與外液流口的液流槽，常開活塞上在液流槽下方設(shè)有當(dāng)常開活塞 處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的密封段； 所述上閥的活塞為常閉活塞，上閥的中心管的中心管管壁上設(shè)有與外液流口對應(yīng) 的貫通管壁的內(nèi)液流孔，常閉活塞與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉 活塞通道與外液流口的密封段，常閉活塞下部設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)連通中心 管上的所述內(nèi)液流孔和外液流口的通液孔。 所述下閥中常開活塞的密封段上設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流 口的常開0形密封圈組，所述常開0形密封圈組包括當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng) 缸套密封配合的上密封圈和與下接頭密封配合的下密封圈。 所述上閥中常閉活塞的密封段上設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通 道與活動(dòng)缸套與下接頭配合處的常閉0形密封圈組，所述常閉0形密封圈組包括當(dāng)常閉活 塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)與缸套密封配合的上密封圈和位于內(nèi)液流孔下方與下接頭密封配合 的下密封圈；在常閉活塞與中心管外壁的配合面上位于通液孔的上、下方還分別設(shè)有0形 密封圈。 所述定位機(jī)構(gòu)包括徑向設(shè)置在活塞上部的彈性定位裝置，在中心管的外壁上分別
對應(yīng)活塞的高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置開設(shè)有與所述彈性定位裝置配合的定位槽。 所述彈性定位裝置包括徑向開設(shè)在活塞上部的螺紋孔，孔內(nèi)旋裝有一壓套，壓套
中頂裝有一壓簧，壓簧的端部頂壓連接有一定位塊，在該定位塊與中心管內(nèi)管壁的配合面
上設(shè)有與所述中心管內(nèi)管壁對應(yīng)活塞低點(diǎn)位置開設(shè)的定位槽配合的定位銷。 采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的分層酸化液壓開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，操作使用方便；將上閥
和下閥串聯(lián)在酸化管柱中，通過套管打壓，即可實(shí)現(xiàn)上閥與下閥開、關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將酸液
輸送到不同的地層，酸化效果好，實(shí)現(xiàn)了在大斜度井中分層酸化的目的，酸化效率高，解決
了籠統(tǒng)酸化中酸化有效率低，動(dòng)用程度差的缺陷。 本實(shí)用新型還公開了一種分層酸化液壓上閥，其包括中心管及連接于中心管上下 兩端的上、下接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng)缸套，活 動(dòng)缸套通過其頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用于工作 液體流通的軸向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及下接頭 與中心管外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有常閉活塞，所述 中心管的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi)部液體 外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與活塞通 道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的接觸配 合面在活動(dòng)缸套受上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流口 ；所述 常閉活塞在未受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置，所述常閉活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述常閉活塞與
中心管管壁之間設(shè)有保持常閉活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)；上閥的中心
管的中心管管壁上設(shè)有與外液流口對應(yīng)的貫通管壁的內(nèi)液流孔，常閉活塞與活動(dòng)缸套之間
設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與外液流口的密封段，常閉活塞下部設(shè)有
當(dāng)常閉活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)連通中心管上的所述內(nèi)液流孔和外液流口的通液孔。 所述常閉活塞的密封段上設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與活
動(dòng)缸套與下接頭配合處的常閉0形密封圈組，所述常閉0形密封圈組包括當(dāng)常閉活塞處于
在低點(diǎn)位置時(shí)與缸套密封配合的上密封圈和位于內(nèi)液流孔下方與下接頭密封配合的下密
封圈；在常閉活塞與中心管外壁的配合面上位于通液孔的上、下方還分別設(shè)有0形密封圈。 本實(shí)用新型同時(shí)公開了一種分層酸化液壓下閥，其包括中心管及連接于中心管上
下兩端的上、下接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng)缸套，
活動(dòng)缸套通過其頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用于工
作液體流通的軸向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及下接
頭與中心管外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有常開活塞，所
述中心管的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi)部液
體外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與活塞
通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的接觸
配合面在活動(dòng)缸套受上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流口 ；所
述常開活塞在未受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置，所述常
開活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述常開活塞
與中心管管壁之間設(shè)有保持常開活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)；常開活塞
與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)連通活塞通道與外液流口的液流槽，常
開活塞上在液流槽下方設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的密封段。 所述下閥中常開活塞的密封段上設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流
口的常開0形密封圈組，所述常開0形密封圈組包括當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng)
缸套密封配合的上密封圈和與下接頭密封配合的下密封圈。

圖1為本實(shí)用新型中常閉閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型中常開閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用在酸化管柱中的使用示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的分層酸化液壓開關(guān)由上閥和下閥組合構(gòu)成，兩閥 體均包括有上接頭1、下接頭14和中心管6，上接頭1和下接頭14通過絲扣分別固連在中 心管6的兩端，中心管6及上、下接頭1、14中設(shè)有用于工作液體流通的軸向的中心流體通 道。在中心管6的外壁上套裝有活動(dòng)缸套7，活動(dòng)缸套7通過其頂部設(shè)置的彈簧5彈性裝配 在中心管上，活動(dòng)缸套7與中心管6的管壁軸向滑動(dòng)配合。彈簧5頂裝在活動(dòng)缸套7與上 接頭1之間，其一端頂壓連接在活動(dòng)缸套7上，另一端頂壓連接在一隔環(huán)4上，隔環(huán)4通過一調(diào)節(jié)套2固定，調(diào)節(jié)套2旋裝在上接頭1上。活動(dòng)缸套7通過彈簧5頂壓連接在下接頭 14上，活動(dòng)缸套7與下接頭14采用錐面接觸配合?；顒?dòng)缸套7的底端與下接頭14頂壓配 合，活動(dòng)缸套7及下接頭14與中心管6外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸 向活動(dòng)裝配有活塞，中心管6的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體 通道的用于內(nèi)部液體外泄以驅(qū)動(dòng)活動(dòng)缸套上行的上傳壓孔16，下接頭14的管壁上對應(yīng)活 塞通道的下端設(shè)有與活塞通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔15?；?動(dòng)缸套7與下接頭14的接觸配合面在活動(dòng)缸套7受上傳壓孔16驅(qū)動(dòng)上行后形成可開啟和 關(guān)閉的外液流口。其中，活塞在未受下傳壓孔15驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義 為低點(diǎn)位置，活塞在受下傳壓孔15驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置， 各活塞與中心管6管壁之間設(shè)有保持活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)。定位 機(jī)構(gòu)包括徑向設(shè)置在活塞上部的彈性定位裝置以及在中心管6的外管壁上分別對應(yīng)活塞 的高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置開設(shè)有與彈性定位裝置配合的定位槽。彈性定位裝置包括徑向開設(shè) 在活塞上部的螺紋孔，孔內(nèi)旋裝有一壓套10，壓套10中頂裝有一壓簧9，壓簧9的端部頂壓 連接有一定位塊8，在定位塊8與中心管6外管壁的配合面上凸設(shè)有與中心管6外管壁對應(yīng) 活塞低點(diǎn)位置開設(shè)的定位槽配合的定位銷。 其中，下閥的活塞為常開活塞ir，常開活塞ir與活動(dòng)缸套7之間設(shè)有當(dāng)常開活 塞ir處于在低點(diǎn)位置時(shí)連通活塞通道與外液流口的液流槽，常開活塞ir上在液流槽下 方設(shè)有當(dāng)常開活塞ir處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的密封結(jié)構(gòu)。該密封結(jié)構(gòu)包括常開 活塞的上設(shè)置的當(dāng)常開活塞ir處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的常開o形密封圈組，該 常開o形密封圈組包括當(dāng)常開活塞ir處于在高點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng)缸套7密封配合的上密封 圈和與下接頭14密封配合的下密封圈。 上閥的活塞為常閉活塞ll，上閥的中心管6的管壁上設(shè)有與外液流口對應(yīng)的貫通 管壁的內(nèi)液流孔12，常閉活塞11與活動(dòng)缸套7之間設(shè)有當(dāng)常閉活塞11處于在低點(diǎn)位置時(shí) 封閉活塞通道與外液流口的密封結(jié)構(gòu)，常閉活塞11下部設(shè)有當(dāng)常閉活塞11處于在高點(diǎn)位 置時(shí)連通中心管6上的內(nèi)液流孔12和外液流口的通液孔13。常閉活塞11上的密封結(jié)構(gòu)包 括當(dāng)常閉活塞11處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與外液流口的常閉0形密封圈組，常閉0 形密封圈組包括當(dāng)常閉活塞11處于在低點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng)缸套7密封配合的上密封圈和位 于內(nèi)液流孔12下方與下接頭14密封配合的下密封圈；在常閉活塞11與中心管6外壁的配 合面上位于通液孔13的上、下方還分別設(shè)有0形密封圈。 兩閥體在裝配時(shí)，向中心管6依次套入活動(dòng)缸套7、常閉活塞11或常開活塞11'， 向常閉活塞11或常開活塞ll'的螺紋孔內(nèi)通過絲扣裝入壓套10，然后裝入定位銷8和壓簧 9。下接頭14通過絲扣與中心管6連接，并通過下接頭14的內(nèi)部臺(tái)階進(jìn)行限位。從中心管 6的另一端依次套入彈簧5和隔環(huán)4。上接頭1通過絲扣與中心管6連接，通過上接頭1的 內(nèi)部臺(tái)階進(jìn)行限位。調(diào)節(jié)套2通過絲扣與上接頭1連接，以上接頭1的上部螺紋露出5扣 為標(biāo)準(zhǔn)，然后裝入銷釘3，防止上鋼套2在下井過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。 進(jìn)行酸化工作時(shí)如圖3所示，上閥20和下閥21串接在酸化施工管柱上，該酸化施 工管柱上自上而下依次安裝有水力錨17、第一酸化封隔器18-1、上扶正器19-1、上閥20、第 二酸化封隔器18-2、下扶正器19-2、下閥21、第三酸化封隔器18-3和單流閥22等。管柱按 設(shè)計(jì)要求下入后，通過地面泵車打壓，向管柱泵注酸液，當(dāng)液體壓力達(dá)到1. 5 2. OMPa時(shí)，各級酸化封隔器坐封，密封油套環(huán)空。工作液通過中心管6的內(nèi)液流孔進(jìn)入活動(dòng)缸套7與 中心管6之間的活塞通道內(nèi)，當(dāng)壓力達(dá)到2. 5 3. 5MPa后，工作液推動(dòng)活動(dòng)缸套7克服彈 簧5的壓力上移，打開活動(dòng)缸套7與下接頭14配合面的外液流口 。上閥20中由于常閉活 塞11將內(nèi)、外液流口封閉，工作液不會(huì)從上閥20內(nèi)流出，即上閥20處于關(guān)閉狀態(tài)；下閥中， 工作液通過上傳壓孔16進(jìn)入活塞通道內(nèi)，由于常開活塞11'上開設(shè)有液流槽，工作液從下 閥的活動(dòng)缸套7與下接頭14的錐面連接處的外液流口流出，進(jìn)入酸化層B。 當(dāng)酸化層B施工完畢后，停泵卸壓，各級酸化封隔器解封。然后從套管用清水打 壓，液體從下接頭14的傳壓孔15進(jìn)入活塞通道內(nèi)，并推動(dòng)常閉活塞11或常開活塞11'剪 斷定位銷8向上移動(dòng)，當(dāng)定位銷8移動(dòng)到中心管6上對應(yīng)活塞的終止定位槽時(shí)，定位銷8在 壓簧9的彈力作用下進(jìn)入該終止定位槽內(nèi)，常閉活塞11或常開活塞ll'不再移動(dòng)。然后停 泵卸壓，再從油管內(nèi)泵注酸液，當(dāng)液體壓力達(dá)到1. 5 2. 0MPa時(shí)，各級酸化封隔器坐封，密 封油套環(huán)空。工作液分別通過上閥20和下閥21的中心管6的上傳壓孔16進(jìn)入活塞通道 內(nèi)，當(dāng)壓力達(dá)到2. 5 3. 5MPa后，工作液推動(dòng)活動(dòng)缸套7克服彈簧5的壓力上移。下閥21 中，由于常開活塞ll'上的？ 0 型膠圈將外液流口密封，工作液不會(huì)從下閥21內(nèi)流出，即 下閥21處于關(guān)閉狀態(tài)。上閥20中，由于常閉活塞11上移，活塞上開設(shè)的通液孔13連通內(nèi) 液流孔12和外液流口，工作液從上閥中心管6的內(nèi)液流孔12、常閉活塞11上的通液孔13 及活動(dòng)缸套7與下接頭14的錐面處的外液流口流出，進(jìn)入酸化層A。 當(dāng)酸化層A施工完畢后，停泵卸壓，各級酸化封隔器解封。從油套環(huán)空用清水打液 壓進(jìn)行反洗井，最后起出施工管柱。 由圖1、圖2中可以看出本實(shí)用新型中的上閥和下閥結(jié)構(gòu)基本相同，上閥與下閥均 采用了形狀和結(jié)構(gòu)相同的上、下接頭、中心管、壓縮彈簧和缸套，其中心管上均開設(shè)有上傳 壓孔和內(nèi)液流孔，其區(qū)別僅在于下閥中的內(nèi)液流孔完全不起作用，兩閥中裝配的活塞結(jié)構(gòu) 以及活塞上的密封圈的安裝位置不同，而其它部分的部件都可以通用，這樣的設(shè)計(jì)可以在 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，減少上閥和下閥的備用零件數(shù)量，便于維護(hù)和保養(yǎng)這兩種閥體。
權(quán)利要求一種分層酸化液壓開關(guān)，其特征在于，其由依次串接在酸化施工管柱中的上閥和下閥組成，所述上閥和下閥均包括中心管及連接于中心管上下兩端的上、下接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng)缸套，活動(dòng)缸套通過其頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用于工作液體流通的軸向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及下接頭與中心管外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有活塞，所述中心管的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi)部液體外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與活塞通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的接觸配合面在活動(dòng)缸套受上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流口；所述活塞在未受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置，所述活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述活塞與中心管管壁之間設(shè)有保持活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)；所述的下閥的活塞為常開活塞，常開活塞與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)連通活塞通道與外液流口的液流槽，常開活塞上在液流槽下方設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的密封段；所述上閥的活塞為常閉活塞，上閥的中心管的中心管管壁上設(shè)有與外液流口對應(yīng)的貫通管壁的內(nèi)液流孔，常閉活塞與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與外液流口的密封段，常閉活塞下部設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)連通中心管上的所述內(nèi)液流孔和外液流口的通液孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分層酸化液壓開關(guān)，其特征在于，所述下閥中常開活塞的密 封段上設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的常開O形密封圈組，所述常開O 形密封圈組包括當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng)缸套密封配合的上密封圈和與下接 頭密封配合的下密封圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分層酸化液壓開關(guān)，其特征在于，所述上閥中常閉活塞的密 封段上設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與活動(dòng)缸套與下接頭配合處的常 閉0形密封圈組，所述常閉0形密封圈組包括當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)與缸套密封配 合的上密封圈和位于內(nèi)液流孔下方與下接頭密封配合的下密封圈；在常閉活塞與中心管外 壁的配合面上位于通液孔的上、下方還分別設(shè)有0形密封圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分層酸化液壓開關(guān)，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括 徑向設(shè)置在活塞上部的彈性定位裝置，在中心管的外壁上分別對應(yīng)活塞的高點(diǎn)位置和低點(diǎn) 位置開設(shè)有與所述彈性定位裝置配合的定位槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分層酸化液壓開關(guān)，其特征在于，所述彈性定位裝置包括徑 向開設(shè)在活塞上部的螺紋孔，孔內(nèi)旋裝有一壓套，壓套中頂裝有一壓簧，壓簧的端部頂壓連 接有一定位塊，在該定位塊與中心管內(nèi)管壁的配合面上設(shè)有與所述中心管內(nèi)管壁對應(yīng)活塞 低點(diǎn)位置開設(shè)的定位槽配合的定位銷。
6. —種如權(quán)利要求1所述的分層酸化液壓上閥，其特征在于，包括中心管及連接于中 心管上下兩端的上、下接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng) 缸套，活動(dòng)缸套通過其頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用于工作液體流通的軸向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及 下接頭與中心管外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有常閉活 塞，所述中心管的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi) 部液體外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與 活塞通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的 接觸配合面在活動(dòng)缸套受上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流 口 ；所述常閉活塞在未受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置， 所述常閉活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述常 閉活塞與中心管管壁之間設(shè)有保持常閉活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)；上 閥的中心管的中心管管壁上設(shè)有與外液流口對應(yīng)的貫通管壁的內(nèi)液流孔，常閉活塞與活動(dòng) 缸套之間設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與外液流口的密封段，常閉活塞 下部設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)連通中心管上的所述內(nèi)液流孔和外液流口的通液 孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分層酸化液壓上閥，其特征在于，所述常閉活塞的密封段上 設(shè)有當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)封閉活塞通道與活動(dòng)缸套與下接頭配合處的常閉0形 密封圈組，所述常閉O形密封圈組包括當(dāng)常閉活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)與缸套密封配合的上 密封圈和位于內(nèi)液流孔下方與下接頭密封配合的下密封圈；在常閉活塞與中心管外壁的配 合面上位于通液孔的上、下方還分別設(shè)有0形密封圈。
8. —種如權(quán)利要求1所述的分層酸化液壓下閥，其特征在于，包括中心管及連接于中 心管上下兩端的上、下接頭，中心管的管壁外表面上于上、下接頭之間軸向活動(dòng)套裝有活動(dòng) 缸套，活動(dòng)缸套通過其頂部設(shè)置的彈簧彈性裝配在中心管上，中心管及上、下接頭中設(shè)有用 于工作液體流通的軸向的中心流體通道，活動(dòng)缸套的底端與下接頭頂壓配合，活動(dòng)缸套及 下接頭與中心管外壁之間設(shè)有軸向延伸的活塞通道，活塞通道中軸向活動(dòng)裝配有常開活 塞，所述中心管的管壁上對應(yīng)活塞通道的上端設(shè)有導(dǎo)通活塞通道和中心流體通道的用于內(nèi) 部液體外泄以驅(qū)動(dòng)缸套上行的上傳壓孔，所述下接頭的管壁上對應(yīng)活塞通道的下端設(shè)有與 活塞通道導(dǎo)通的用于外部液體進(jìn)入以驅(qū)動(dòng)活塞上行的下傳壓孔；所述活動(dòng)缸套與下接頭的 接觸配合面在活動(dòng)缸套受上傳壓孔驅(qū)動(dòng)及彈簧的頂壓作用下形成可開啟或關(guān)閉的外液流 口 ；所述常開活塞在未受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之前處于活塞通道下部的位置被定義為低點(diǎn)位置， 所述常開活塞在受下傳壓孔驅(qū)動(dòng)之后處于活塞通道上部的位置被定義為高點(diǎn)位置，所述常 開活塞與中心管管壁之間設(shè)有保持常開活塞分別處于高點(diǎn)位置和低點(diǎn)位置的定位機(jī)構(gòu)；常 開活塞與活動(dòng)缸套之間設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在低點(diǎn)位置時(shí)連通活塞通道與外液流口的液 流槽，常開活塞上在液流槽下方設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的密封 段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的分層酸化液壓下閥，其特征在于，所述下閥中常開活塞的密 封段上設(shè)有當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)封閉外液流口的常開O形密封圈組，所述常開O 形密封圈組包括當(dāng)常開活塞處于在高點(diǎn)位置時(shí)與活動(dòng)缸套密封配合的上密封圈和與下接 頭密封配合的下密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分層酸化液壓開關(guān)及組成該液壓開關(guān)的上閥和下閥，其上閥和下閥分別為常閉閥和常開閥，兩閥體上通過設(shè)置的常閉活塞或常開活塞可以分別控制上、下兩個(gè)酸化層的酸化狀態(tài)。本實(shí)用新型的分層酸化液壓開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，操作使用方便；將上閥和下閥串聯(lián)在酸化管柱中，通過套管打壓，即可實(shí)現(xiàn)上閥與下閥開、關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將酸液輸送到不同的地層，酸化效果好，實(shí)現(xiàn)了在大斜度井中分層酸化的目的，酸化效率高，解決了籠統(tǒng)酸化中酸化有效率低，動(dòng)用程度差的缺陷。
文檔編號E21B43/28GK201507279SQ200920309169
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者吳荷香, 張宏錄, 彭遠(yuǎn)東, 童琥, 范喜群, 黃春燕 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院