專利名稱：一種井下液控泥漿單向閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液控單向閥，尤其是涉及一種適用于在石油測井儀器中控制泥漿樣品流動方向的井下液控泥漿單向閥。
背景技術：
在石油測井領域中，為了獲取真實地層流體樣品，需要在測井取樣之前對地層流體進行選擇操作，即去除受污染的井眼周圍的流體，獲取真實的地層流體樣品。為達到這一目的，需要對儀器樣品管線的泥漿流體流向進行控制，從而實現泥漿流向的可控可選擇性。 目前在石油測井領域，閥件工作環境惡劣，工作介質泥漿粘稠度高、密度變化范圍寬、顆粒度大、組分復雜而具有腐蝕性。受測井儀器特殊工作條件的限制，石油測井儀器中閥件的尺寸通常要求結構緊湊，可靠性高，且可以承受較高的壓力和較大的壓力變化范圍。目前的普通液控閥件在石油測井領域中不能勝任。
實用新型內容為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種可實現井下泥漿樣品流向精確控制、確保閥運行平穩、提高抗沖擊性能以及工作可靠性的井下液控泥漿單向閥。本實用新型的技術解決方案是本實用新型提供了一種井下液控泥漿單向閥，其特殊之處在于所述井下液控泥漿單向閥包括閥體、活塞移動部件、閥蓋以及閥帽；所述閥體呈對稱結構；所述活塞移動部件頂接于閥體的內壁并伸入對稱設置在閥體兩側的閥帽中；所述活塞移動部件在閥體內壁以及閥帽中自由滑動并分別與兩側的閥帽形成第一空腔以及第二空腔；所述閥蓋對稱固定于閥帽兩側；所述閥體上設置有第一流體口、第二流體口、第三流體口以及第四流體口 ；所述第一流體口與第一空腔相貫通；所述第二流體口與第二空腔相貫通；所述第三流體口通過活塞移動部件與第四流體口相通斷。上述活塞移動部件包括活塞、閥座以及閥芯單元；所述活塞呈對稱結構；所述活塞包括用于液體流通的通孔；所述閥芯單元設置于活塞的通孔中；所述閥座伸入通孔并頂接于閥芯單元；所述閥座對稱設置于活塞兩側；所述活塞在閥體內壁以及閥帽中自由滑動并分別與兩側的閥帽形成第一空腔以及第二空腔；所述第三流體口通過閥芯單元與第四流體口相通斷。上述閥芯單元包括設置于閥座上的彈簧以及與彈簧頂接在一起的閥芯；所述第三流體口通過閥芯與第四流體口相通斷。上述閥芯包括流通體、密封體以及細長桿；所述閥芯呈對稱結構；所述細長桿與密封體連接后對稱設置于流通體兩側；所述細長桿伸入彈簧中；所述彈簧頂接于密封體上；所述第三流體口通過流通體與第四流體口相通斷。上述流通體是在流通體的外表面設置有沿流通體的軸向方向含有凸棱結構的圓柱體或在流通體的外表面設置有沿流通體的軸向方向含有能夠使液體所流通的凹槽結構的圓柱體。上述密封體是錐面密封體或球面密封體。上述井下液控泥漿單向閥還包括置于閥蓋和閥帽之間的泥漿濾網；所述閥蓋上開設有環形凹槽；所述泥漿濾網插入環形凹槽中并頂接于閥帽上。上述閥帽上與閥蓋相對的位置設置有與泥漿濾網適配的同心孔或同心槽；所述泥漿濾網插入閥蓋的環形凹槽以及閥帽的同心孔或同心槽中。上述泥漿濾網是布滿小孔的薄壁筒狀結構。上述閥蓋與閥帽之間、閥帽與閥體之間、閥座與活塞之間、活塞與閥帽之間以及活塞與閥體之間均設置有0型密封圈。本實用新型的優點是本實用新型提供了一種主要用于石油測井儀器中用的井下液控雙向選通泥漿單向閥，該單向閥采用對稱結構，具有兩個液壓控制口，兩個泥漿出入口，在兩個液壓控制口上施以不同的高、低壓狀態，可以根據需要實現泥漿流體單向流通方向的控制和變換；同時，閥芯采用對稱的錐銷結構，閥芯中間的特殊結構既可以和活塞內孔一塊構成定位結構， 又便于泥漿流體流動，閥芯兩端的對稱分布的細長桿結構可以防止閥芯受到沖擊時正向堵死，確保單向閥可靠工作，其單向閥運行平穩，提高抗沖擊性能和工作可靠性；第三，在泥漿的進出口處設有布滿小孔的薄壁筒狀結構的濾網，可以有效的過濾泥漿樣品和緩沖流體樣品對閥芯造成的沖擊，本實用新型結構接湊，適合井下特殊的工作環境。
圖1是本實用新型所提供的單向閥的結構示意圖；圖2. 1是本實用新型所采用的閥芯結構圖；圖2. 2是圖2. 1的A向視圖；圖3是本實用新型單向導通時第一實施例的結構示意圖；圖4是本實用新型單向導通時第二實施例的結構示意圖；其中，附圖標記如下1-閥體，2-閥蓋，3閥帽，4-活塞，5-閥座，6-彈性元件，7-閥芯，8-泥漿濾網， 9-第一流體口，10-第二流體口，11-第三流體口，12-第四流體口，13-流通體，14-密封體， 15-細長桿，16-凸棱結構，17-環形凹槽。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述。參見圖1，本實用新型所提供的井下液控泥漿單向閥，可用于石油測井領域井下測井儀器內泥漿樣品的流向控制，泥漿單向閥閥體結構對稱分布，包括閥體1，安裝在閥體1 閥腔內的閥蓋2，閥帽3、活塞4、閥座5、彈簧6、閥芯7和泥漿濾網8以及密封元件，閥件有 4個液壓口，第一流體口 9，第二流體口 10，第三流體口 11以及第四流體口 12;其中第一流體口 9，第二流體口 10為控制油口，第三流體口 11以及第四流體口 12為泥漿進出口，閥蓋 2與閥帽3、閥帽3與閥體1以及閥座5和活塞4之間通過螺紋連接，且之間有0型圈密封， 活塞4與閥帽3、活塞4和閥體1之間通過0型圈密封，活塞4可以在控制液壓力的作用下左右移動，從而在左右彈簧6的共同作用下實現單向流通方向的切換。活塞4頂接于閥體1的內壁并伸入對稱設置在閥體1兩側的閥帽3中；活塞4在閥體1內壁以及閥帽3中自由滑動并分別與兩側的閥帽3形成第一空腔以及第二空腔；閥蓋2對稱固定于閥帽3兩側；第一流體口 9與第一空腔相貫通；第二流體口 10與第二空腔相貫通；第三流體口 11通過閥芯7尤其是通過閥芯7上的流通體與第四流體口 12相通斷。活塞4呈對稱結構；該活塞4包括用于液體流通的通孔；彈簧6以及與彈簧6頂接在一起的閥芯7設置于活塞4的通孔中；閥座5伸入通孔并頂接于閥芯7 ；閥座5對稱設置于活塞4兩側。參見圖2. 1以及圖2. 2，閥芯7包括流通體13、密封體14以及細長桿15 ；閥芯7呈對稱結構；細長桿15與密封體14連接后對稱設置于流通體13兩側；細長桿15伸入彈簧6 中；彈簧6頂接于密封體14上。流通體13是在流通體13的外表面設置有沿流通體13的軸向方向含有凸棱結構 16的圓柱體或在流通體13的外表面設置有沿流通體13的軸向方向含有能夠使液體所流通的凹槽結構的圓柱體，這種非完整的圓柱結構，便于泥漿樣品流通，密封體14是錐面密封體或球面密封體。閥芯7中間的特殊結構，也就是流通體13，既可以和活塞4內孔一塊構成定位結構，有利于閥芯7在活塞4內孔平滑運動，又便于泥漿流體流動。閥芯7兩端的對稱分布的細長桿15可以防止閥芯7受到沖擊時正向堵死，確保單向閥可靠工作。閥蓋2上有一環形凹槽17，泥漿濾網8插入環形凹槽中，閥帽3上對應位置有和泥漿濾網8適配的同心孔或同心槽，泥漿濾網的裝配結構便于拆卸和清洗。泥漿濾網8是為了過濾泥漿樣品和緩沖流體樣品可能對閥芯造成的沖擊而設置的，其結構為布滿小孔的薄壁筒狀結構。本實用新型工作原理是閥體1上有4個流體口，其中第一流體口 9，第二流體口 10為控制油口，根據不同的流向控制需求，分別接高低壓油口 ；第三流體口 11以及第四流體口 12為泥漿出入口。當第一流體口 9接高壓控制油路，第二流體口 10接低壓回油路時， 液控泥漿單向閥第三流體口 11至第四流體口 12單向導通，第四流體口 12至第三流體口 11 單向截止；反之，當第二流體口 10接高壓控制油路，第一流體口 9接低壓回油路時，液控泥漿單向閥第四流體口 12至第三流體口 11單向導通，第三流體口 11至第四流體口 12單向截止。本實用新型采用對稱式結構，可以實現井下泥漿樣品的單向流通方向的切換。如圖3所示，當第一流體口 9接高壓控制油路，第二流體口 10接低壓回油路時，活塞在液壓力的作用下右移，閥芯在右側彈簧力的作用下偏離活塞中間位置，貼緊左側閥座。此時泥漿流體可以自左向右通過單向閥，反向截止。相反的，如圖4所示，當第二流體口 10接高壓控制油路，第一流體口 9接低壓回油路時，活塞在液壓力的作用下左移，閥芯在左側彈簧力的作用下偏離活塞中間位置，貼緊右側閥座。此時泥漿流體可以自右向左單向通行，反向截止。
權利要求1.一種井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述井下液控泥漿單向閥包括閥體、活塞移動部件、閥蓋以及閥帽；所述閥體呈對稱結構；所述活塞移動部件頂接于閥體的內壁并伸入對稱設置在閥體兩側的閥帽中；所述活塞移動部件在閥體內壁以及閥帽中自由滑動并分別與兩側的閥帽形成第一空腔以及第二空腔；所述閥蓋對稱固定于閥帽兩側；所述閥體上設置有第一流體口、第二流體口、第三流體口以及第四流體口 ；所述第一流體口與第一空腔相貫通；所述第二流體口與第二空腔相貫通；所述第三流體口通過活塞移動部件與第四流體口相通斷。
2.根據權利要求1所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述活塞移動部件包括活塞、閥座以及閥芯單元；所述活塞呈對稱結構；所述活塞包括用于液體流通的通孔；所述閥芯單元設置于活塞的通孔中；所述閥座伸入通孔并頂接于閥芯單元；所述閥座對稱設置于活塞兩側；所述活塞在閥體內壁以及閥帽中自由滑動并分別與兩側的閥帽形成第一空腔以及第二空腔；所述第三流體口通過閥芯單元與第四流體口相通斷。
3.根據權利要求2所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述閥芯單元包括設置于閥座上的彈簧以及與彈簧頂接在一起的閥芯；所述第三流體口通過閥芯與第四流體口相通斷。
4.根據權利要求3所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述閥芯包括流通體、密封體以及細長桿；所述閥芯呈對稱結構；所述細長桿與密封體連接后對稱設置于流通體兩側；所述細長桿伸入彈簧中；所述彈簧頂接于密封體上；所述第三流體口通過流通體與第四流體口相通斷。
5.根據權利要求4所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述流通體是在流通體的外表面設置有沿流通體的軸向方向含有凸棱結構的圓柱體或在流通體的外表面設置有沿流通體的軸向方向含有能夠使液體所流通的凹槽結構的圓柱體。
6.根據權利要求4所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述密封體是錐面密封體或球面密封體。
7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述井下液控泥漿單向閥還包括置于閥蓋和閥帽之間的泥漿濾網；所述閥蓋上開設有環形凹槽； 所述泥漿濾網插入環形凹槽中并頂接于閥帽上。
8.根據權利要求7所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述閥帽上與閥蓋相對的位置設置有與泥漿濾網適配的同心孔或同心槽；所述泥漿濾網插入閥蓋的環形凹槽以及閥帽的同心孔或同心槽中。
9.根據權利要求8所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述泥漿濾網是布滿小孔的薄壁筒狀結構。
10.根據權利要求2所述的井下液控泥漿單向閥，其特征在于所述閥蓋與閥帽之間、 閥帽與閥體之間、閥座與活塞之間、活塞與閥帽之間以及活塞與閥體之間均設置有0型密封圈。
專利摘要本實用新型涉及一種井下液控泥漿單向閥，包括閥體、活塞移動部件、閥蓋以及閥帽；閥體呈對稱結構；活塞移動部件頂接于閥體的內壁并伸入對稱設置在閥體兩側的閥帽中；活塞移動部件在閥體內壁以及閥帽中自由滑動并分別與兩側的閥帽形成第一空腔以及第二空腔；閥蓋對稱固定于閥帽兩側；閥體上設置有第一流體口、第二流體口、第三流體口以及第四流體口；第一流體口與第一空腔相貫通；第二流體口與第二空腔相貫通；第三流體口通過活塞移動部件與第四流體口相通斷。本實用新型提供了一種可實現井下泥漿樣品流向精確控制、確保閥運行平穩、提高抗沖擊性能以及工作可靠性的井下液控泥漿單向閥。
文檔編號E21B49/08GK202249940SQ201120251148
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者張保安, 張向維, 張宏, 李軍虎, 李 杰, 李霖峰, 楊午林, 程文利 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇五研究所高技術公司