一種用于井下液壓控制的微型電動閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電動閥，尤其涉及一種用于井下液壓控制的微型電動閥。
【背景技術】
[0002]目前石油天然氣水平井、直井分段酸化、壓裂工藝分限流法壓裂和分級壓裂方式，主流是分級壓裂方式，包括化學分段壓裂、封隔器分段壓裂、水力噴射分段壓裂、連續(xù)油管分段壓裂和組合式完井工藝技術。分級壓裂方式中，應用最廣的是封隔器分段壓裂、泵送橋塞分段壓裂、投球+滑套封隔器分段、環(huán)空封隔器、雙封單壓分段壓裂等方式。
[0003]其中，環(huán)空封隔器、泵送橋塞分段壓裂分段數沒有限制，但壓裂作業(yè)不能連續(xù)，每段作業(yè)后需要重新射孔，作業(yè)完成后需要壓井鉆塞，作業(yè)周期長，費用高。
[0004]雙封單壓分段壓裂需要拖動管柱，封隔器需要多次座封，施工周期長。投球+滑套封隔器分段壓裂采用不同級差的球和球座，不動管柱一次可以完成多段壓裂，但由于不同層位的滑套球座按照一定的梯度設計，限于管柱尺寸，封隔器分段數受限。
[0005]目前單井多層/級壓裂技術多是采用裸眼井中投球啟動滑套來開啟每一層，不同層位的球座按照一定的梯度從上至下順序減小，因此內通徑要逐級降低，不能實現全通徑，多級分段壓裂、酸化級數受到限制。而且該類滑套打開后，沒有關閉的功能。另一種方法是在套管井中采用選擇性射孔、壓裂，結合橋塞封隔每一層。這兩種方法都涉及多步井下操作，包括射孔、切換滑套、坐橋塞，以及隨后的連續(xù)油管磨銑等作業(yè)，使作業(yè)時間延長，成本
[0006]如要實現管柱內徑全通徑，酸化級數不受限制，需要設計出一種能自動開關的滑套以及能實現控制滑套開關的一種電動閥。
[0007]目前，國外所做的高溫高壓閥，比較知名的有如世偉洛克(swagelok) 83系列和H83系列的高溫高壓閥以及HOKE 76系列(如圖5所示)，而此類閥外形尺寸都往往較大，而且多為方形外形，需要占用較大的安裝空間，與石油等化工工業(yè)中井下常用的圓形管道安裝環(huán)境難以很好的兼容。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種結構簡單、操作方便、體積小、耐高溫高壓的用于井下液壓控制的微型電動閥。
[0009]本實用新型所采用的技術方案為:一種用于井下液壓控制的微型電動閥，它包括圓柱形閥體，在閥體上設置有閥孔，在閥孔內設置有可沿閥體滑動的閥桿，所述閥桿的一端連接動力輸入裝置，其特征在于:在閥桿與閥孔內壁之間沿軸向間隔設置有多個密封件，將閥桿與閥體之間隔成多個環(huán)形空間，在閥體的一側沿軸向方向間隔設置有至少兩個徑向孔，各個徑向孔對應與一個環(huán)形空間相連通，在閥桿上沿軸向方向至少設置有一個環(huán)形凹形部，所述環(huán)形凹形部能使相鄰的兩環(huán)形空間相連通。
[0010]按上述技術方案，在閥體的軸向方向依次設置有四個徑向孔，分別為第一方向孔、液壓孔、第二方向孔、泄流孔，在閥桿上設置有兩個環(huán)形凹形部，在閥體內設置有溝通孔，所述溝通孔的一端與相鄰于第一方向孔的環(huán)形空間相連通，另一端與泄流孔相連通。
[0011]按上述技術方案，所述密封件包括密封圈和設置在密封圈兩側的墊環(huán)。
[0012]按上述技術方案，在閥體上設置有多個管線對應與各個徑向孔密封連接。
[0013]按上述技術方案，在每個管線的下端設置有環(huán)形凹槽，在閥體上偏離閥體的軸線橫向貫穿設置有至少一個橫向安裝位，在橫向安裝位內對應管線的環(huán)形凹槽的兩側對稱設置有插板，兩對向設置的插板將管線卡接在閥體上，各插板固定設置在閥體上。
[0014]按上述技術方案，所述動力輸入裝置包括電機、與電機輸出軸固定連接的絲杠、與絲杠螺紋連接的螺母，所述螺母與閥桿的一端固定相連。
[0015]按上述技術方案，所述電動閥的閥體外徑為15_25mm，長40_70mm，管線的外徑為2-4mm，所述閥桿上的環(huán)形凹形部長0.2-0.4mm。
[0016]按上述技術方案，所述微型電動閥用于井下開關滑套的方向控制。
[0017]所述微型電動閥用于井下開關滑套的方向控制。
[0018]按上述技術方案，所述開關滑套包括上變扣接頭、液壓活塞、第一管匯接頭、第二管匯接頭、動力活塞、滑套外筒、滑套芯子、下變扣接頭和電路控制模塊，上變扣接頭套裝在第一管匯接頭的上端形成液壓活塞腔和泄流腔，在液壓活塞腔內設置有液壓活塞，液壓活塞的下端形成液壓腔，第一管匯接頭的下端與第二管匯接頭的上端相套接且使兩者之間形成密閉的電器控制室，所述微型電動閥及電路控制模塊設置在電器控制室內，第二管匯接頭的下端插裝在動力活塞的上端和滑套外筒的上端之間，所述動力活塞的下端與滑套芯子相連，所述動力活塞的外周設置有凸緣與第二管匯接頭密封配置，所述滑套外筒的下端與下變扣接頭連接，在第一管匯接頭和第二管匯接頭之間設置有第一進油管、第二進油管、第一回油管和第二回油管，第一進油管的兩端分別連接液壓腔與動力活塞凸緣的上腔；第二進油管的兩端分別連接液壓腔與動力活塞凸緣的下腔，第一回油管的兩端分別連接泄流腔與動力活塞凸緣的上腔，第二回油管的兩端分別連接泄流腔與動力活塞凸緣的下腔，所述第一進油管、第二進油管、第一回油管和第二回油管對應與微型電動閥的四根管線相連，電路控制模塊用于控制微型電動閥的開閉。
[0019]按上述技術方案，上變扣接頭的內壁和第一管匯接頭的上端留有間隙形成壓力液通道。
[0020]本實用新型所取得的有益效果為:本實用新型結構簡單、體積小，耐壓高，可用于井下超高壓、狹小空間的工作環(huán)境；本實用新型采用程控式控制電機對微型電動閥進行操控，在油氣井分段措施施工時實現了開關滑套的方向控制，利用井下液體壓力作為換向的動力，客服了井下高壓、狹小空間的影響，可大大縮短分段措施作業(yè)時間；通過采用本實用新型的開關滑套后，不需要通過投球壓裂，通過本實用新型可實現管柱內徑全通徑，滑套使用數量不受限制，解決了壓裂級數受限的難題，簡化系統(tǒng)的安裝工藝，提高系統(tǒng)的工作效率，且操作簡單，只需給出相應控制信號，控制微型電動閥的正反轉，即可實現油口的換向，完成系統(tǒng)壓裂口的打開和關閉功能。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的主剖視圖。
[0022]圖2為本實用新型的側剖視圖。
[0023]圖3為本實用新型的一種狀態(tài)示意圖。
[0024]圖4為本實用新型的另一種狀態(tài)不意圖。
[0025]圖5為本實用新型中涉及到的一種開關滑套的結構圖。
[0026]圖6、7為液壓活塞、動力活塞動作的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0028]如圖1-2所示，本實施例提供的一種用于井下液壓控制的微型電動閥，它包括圓柱形閥體5，在閥體5上設置有閥孔，在閥孔內設置有可沿閥體滑動的閥桿11，閥桿11的兩端設置有壓帽14，所述閥桿11的一端頭伸出閥體后連接動力輸入裝置，在閥桿11與閥孔內壁之間沿軸向間隔設置有多個密封件，將閥桿與閥體之間隔成多個環(huán)形空間17，其中，所述密封件包括密封圈12和設置在密封圈12兩側的墊環(huán)13，在閥體5的一側沿軸向方向間隔設置有至少兩個徑向孔，各個徑向孔對應與一個環(huán)形空間17相連通，在閥桿11上沿軸向方向至少設置有一個環(huán)形凹形部15，所述環(huán)形凹形部15能使相鄰的兩環(huán)形空間相連通。
[0029]本實施例以二位四通換向閥為例進行說明，在閥體5的軸向方向依次設置有四個徑向孔，在閥體5上設置有4個管線對應與各個徑向孔密封連接，分別為第一方向管線6、液壓管線7、第二方向管線8、泄流管線9，在閥桿11上設置有兩個環(huán)形凹形部15，在閥體5內設置有溝通孔16，所述溝通孔16的一端與相鄰于第一方向孔6的環(huán)形空間(即圖中第一方向孔6左側的相鄰環(huán)形空間)相連通，，另一端與泄流孔9相連通。
[0030]本實用新型中，為了更好的固定各個管線，如圖2所示，在每個管線的下端設置有環(huán)形凹槽17，在閥體5上偏離閥體的軸線橫向貫穿設置有至少一個橫向安裝位(圖中為兩個橫向安裝位)，在橫向安裝位內對應管線的環(huán)形凹槽17的兩側對稱設置有插板10，兩對向設置的插板10將管線卡接在閥體5上，各插板10固定設置在閥體5上。
[0031]本實用新型中，所述動力輸入裝置包括電機1、與電機I輸出軸固定連接的絲杠3、與絲杠螺紋連接的螺母4，所述螺母4與閥桿11的一端固定相連，在電機與閥體5之間螺紋連接有套筒2。
[0032]本實用新型中，所述電動閥的閥體外徑為15-25mm，長40-70mm，管線的外徑為2-4mm，所述閥桿上的環(huán)形凹形部長0.2-0.4mm。
[0033]本實用新型的過程為:當給電機I通電，電機I順時針旋轉時，同時帶動絲杠3順時針旋轉，螺母4向右運動，推動閥桿11向右運行，