有效
切换开关及压裂装置
穆总结、尹鹏波、张潘潘、曾常辉、戴佳成、田守嶒、王海柱、王睿、魏奇龙、修全振、伊振寰、孙玮哲、傅思源
中国石油大学(北京)克拉玛依校区
穆
穆总结 专利 155
中国石油大学(北京)井下工具操作井封隔地层钻井开采
尹
尹鹏波 专利 7
中国石油大学(北京)克拉玛依校区地层钻井开采固定建筑岩土钻进采矿
张
张潘潘 专利 20
中国石油大学(北京)物理仪器固定建筑地层钻井开采
曾
曾常辉 专利 5
中国石油大学(北京)克拉玛依校区地层钻井开采岩土钻进采矿固定建筑
戴
戴佳成 专利 20
中国石油大学(北京)固定建筑岩土钻进采矿地层钻井开采

田守嶒 专利 181
中国石油大学(北京)井中开采地层钻井开采特殊钻井
王
王海柱 专利 125
中国石油大学(北京)特殊钻井井中开采地层钻井开采
王
王睿 专利 6
中国石油大学(北京)井中开采地层钻井开采岩土钻进采矿
魏
魏奇龙 专利 7
甘肃农业大学井中开采地层钻井开采岩土钻进采矿
修
修全振 专利 2
中国石油大学(北京)克拉玛依校区井阀井中开采图像增强复原
伊
伊振寰 专利 4
中国石油大学(北京)克拉玛依校区地层钻井开采岩土钻进采矿固定建筑
孙
孙玮哲 专利 1
中国石油大学(北京)克拉玛依校区井阀井中开采地层钻井开采
傅
傅思源 专利 7
中国石油大学(北京)克拉玛依校区图像处理图像分析计算技术
摘要
本发明涉及非常规油气井压裂工具技术领域,是一种切换开关及压裂装置,前者包括输入管、连通管、进气管、单向阀、通气开关和轴向伸缩开关,连通管上部内侧密封套装有输入管,连通管下部内侧固定安装有进气管,进气管内设有单向阀。本发明结构合理而紧凑,通过设置进气管,即能够便于向进气管下方的连通管内充入带压介质,还便于安装单向阀,同时还能够对第一弹性复位件起到支撑作用,通过设置第一弹性复位件,第一弹性复位件能够通过支撑杆抵紧通气开关下端,使得输入管下端与进气管上端互不连通,通过设置单向阀,能够保证进气管下方的连通管内带压介质压力的稳定性,还能够防止连通管内带压介质出现泄露现象。
1.一种切换开关,其特征在于包括输入管、连通管、进气管、单向阀、通气开关和轴向伸缩开关,连通管上部内侧密封套装有输入管,连通管下部内侧固定安装有进气管,进气管内设有单向阀,进气管和输入管之间设有通气开关和轴向伸缩开关,轴向伸缩开关包括活动板、滑动板和第一弹性复位件,活动板设于通气开关和进气管之间的连通管内,活动板下端沿圆周间隔均布有若干个下端密封穿过进气管下部外侧的滑动板,活动板下端与进气管上端之间设有第一弹性复位件,活动板上端固定安装有上端与通气开关下端相抵的支撑杆;输入管内第n次充入带压介质后,通气开关动作使得输入管下端与进气管上端之间相互连通,并且,滑动板向下移动;输入管内第n+1次充入带压介质后,滑动板向上移动,并且通气开关动作使得输入管下端与进气管上端之间互不连通,其中n为正整数;通气开关包括开关阀体、推杆、第一开关杆、第二弹性复位件、第一定位组件和第二定位组件,对应活动板上方位置的连通管内套装有开关阀体,开关阀体上端中央设有上下贯通的开关通道,开关通道内滑动安装有推杆,推杆下端与支撑杆上端相抵,推杆上端外侧固定安装有第一固定环台,第一固定环台外侧套装有固定套,对应第一固定环台下端位置的固定套下端内侧固定安装有第二固定环台,固定套上端固定安装有第一安装板,第一固定环台上端与第一安装板下端之间设有套装于固定套内侧的第二弹性复位件,开关阀体上端与第一安装板下端之间设有套装于固定套外侧的第三弹性复位件,第一安装板上端固定安装有固定杆,固定杆上端与输入管下端密封接触,推杆中部外侧固定有限位环台,开关阀体内设有第一定位组件,所述第一定位组件内部上侧与限位环台下端相互接触,并且所述第一定位组件径向收缩后与限位环台下端完全分离,第一安装板下端固定安装有向下移动后能够使得第一定位组件径向收缩的第一开关杆,第一安装板下方和开关阀体上方之间设有内部能够径向收缩的第二定位组件;输入管内第n次充入带压介质后,第一开关杆和滑动板向下移动,并且,第一安装板上端与第一定位组件相互接触使得输入管下端与进气管上端之间相互连通;输入管内第n+1次充入带压介质后,第一开关杆和滑动板向上移动,第一安装板上端与第二定位组件相互分离,使得输入管下端与进气管上端之间互不连通。
2.根据权利要求1所述的切换开关,其特征在于第一定位组件包括第一档杆和第四弹性复位件,对应限位环台下方位置的开关阀体内侧沿圆周间隔均布有若干个开口向内的第一安装孔,每个第一安装孔内均沿径向滑动安装有第一档杆,每个第一档杆内端上侧均与限位环台下端相互接触,每个第一档杆外端与第一安装孔内壁之间均设有第四弹性复位件,对应第四弹性复位件与开关通道之间位置的第一档杆外侧均设有上下贯通的第一导向孔,所述第一导向孔上部相对于下部向外倾斜,对应每个第一导向孔上端位置的开关阀体上端均设有下端与第一安装孔连通的开关孔,每个开关孔内均滑动安装有上端与第一安装板下端对应位置固定安装在一起的第一开关杆,第一开关杆下端移动后插入对应位置的第一导向孔内能够使得第一档杆收缩至对应位置的第一安装孔内,第一开关杆下端向上移动至开关孔内后第一档杆内端伸出至开关通道内。
3.根据权利要求1或2所述的切换开关,其特征在于开关阀体下端外侧固定有滑动安装于连通管内的活塞环,活塞环外侧与连通管内侧密封接触,进气管上端固定安装有进气挡板,进气挡板上端沿圆周间隔均布有若干个第一进气孔,对应每个第一进气孔位置的开关阀体上端均设有下端延伸至活塞环下端的第二进气孔,每个第二进气孔内均滑动安装第二滑套,每个第二滑套下端均固定安装于对应位置的第一进气孔内,第二定位组件包括第二档杆和第五弹性复位件,对应第一安装板下方和开关阀体上方之间位置的连通管内侧沿圆周间隔均布有若干个径向设置的第二档杆,每个第二档杆外端与连通管内侧之间均固定安装有第五弹性复位件,每个第二档杆中部均设有上下贯通的第二导向孔,所述第二导向孔上部相对于下部向内倾斜,对应每个第二导向孔下端位置的活塞环下端均设有上下贯通的第一穿设孔,每个第一穿设孔内均滑动安装有上端位于第二档杆下方的第二开关杆;输入管内第n次充入带压介质后,第一开关杆下端移动后插入第一导向孔内使得第一档杆收缩至对应位置的开关通道内,第一安装板上端与第二档杆下端相互接触后输入管下端与进气管上端之间相互连通;输入管内第n+1次充入带压介质后,第二开关杆上端向上移动后插入对应位置的第二导向孔内使得第二档杆向外移动与第一安装板相互分离,固定杆上端与输入管下端密封接触后使得输入管下端与进气管上端之间互不连通,第一开关杆下端向上移动使得第一档杆端部伸入开关通道内与限位环台下端相互接触。
4.根据权利要求3所述的切换开关,其特征在于连通管上部内侧固定安装有上固定板,上固定板上端中央设有上下贯通的第一连接孔,进气管下端固定安装于上固定板上侧,进气管上部内侧固定安装有上进气内环台,单向阀包括阀芯和第六弹性复位件,进气管下端内侧固定有下进气内环台,下进气内环台内套装有阀芯,阀芯下端与上固定板上端之间设有第六弹性复位件,阀芯上端与上进气内环台下部内侧密封接触,对应上进气内环台上方位置的进气管上端内侧固定安装有盖板,盖板上侧沿圆周间隔均布有若干个上下贯通的下通气孔,对应每个下通气孔位置的活塞环下端均设有上端延伸至开关阀体上端的上通气孔,每个下通气孔内均密封固定安装有连接管,每个连接管上部外侧均套装于对应位置的上通气孔内。
5.根据权利要求4所述的切换开关,其特征在于对应进气管外侧位置的上固定板下端分布有与滑动板一一对应的第一限位通孔,滑动板下部外侧滑动安装于对应位置的第一限位通孔内,对应每个第二开关杆位置的上固定板下端均设有第二限位通孔,第二开关杆下部外侧滑动安装于对应位置的第二限位通孔内。
6.一种使用如权利要求3至5中任意一项所述切换开关的压裂装置,其特征在于包括切换开关、第三定位组件和储气罐,对应上固定板下侧位置的连通管内设有上端和下端均能够轴向伸缩的储气罐,储气罐上部外侧与第二开关杆下部固定安装在一起,对应储气罐下方位置的通管下端内侧固定安装有底板,底板上侧与储气罐下端之间设有第三定位组件,第三定位组件上端与滑动板下端安装在一起,滑动板下部外侧上下间隔均布有若干个过渡出气孔,对应每个过渡出气孔位置的连通管下部外侧均设有内外连通的外出气孔,对应每个过渡出气孔位置的储气罐外侧均设有内外连通的内出气孔;输入管内第n次充入带压介质后,第一开关杆下端移动后插入第一导向孔内使得第一档杆收缩至对应位置的开关通道内,滑动板向下移动后与第三定位组件卡合在一起,内出气孔被封闭,第一安装板上端与第二档杆下端相互接触后输入管下端与进气管上端之间相互连通,阀芯向下移动后向储气罐内充入带压介质,储气罐内充气时储气罐两端相互远离伸长;输入管内第n+1次充入带压介质后,第三定位组件与滑动板相互分离,第二开关杆上端向上移动后插入对应位置的第二导向孔内使得第二档杆向外移动与第一安装板相互分离,内出气孔、过渡出气孔和外出气孔一一对应连通,储气罐开始排气,储气罐排气时储气罐两端相互靠近复位,第一开关杆下端向上移动使得第一档杆端部伸入开关通道内与限位环台下端相互接触。
7.根据权利要求6所述的压裂装置,其特征在于储气罐包括储气管、上储气筒、下储气筒、第七弹性复位件和第八弹性复位件,对应上固定板下方位置的连通管下部内侧套装有管状结构的储气管,储气管上端内侧密封套装有上储气筒,储气管下端内侧密封套装有下储气筒,每个第二开关杆下侧均与上储气筒上部外侧固定安装在一起,滑动板穿设于储气管与连通管之间的环空内,上固定板下侧与上储气筒上端之间设有第七弹性复位件,下储气筒下端与第三定位组件上端之间设有第八弹性复位件。
8.根据权利要求7所述的压裂装置,其特征在于对应第一连接孔位置的上储气筒上端设有上下贯通的第二连接孔,对应第二连接孔位置的下储气筒下端设有上下贯通的第三连接孔,第一连接孔内密封固定安装有下端依次穿过第二连接孔和第三连接孔后的通气管,通气管上部外侧套装于第七弹性复位件内,通气管下部外侧套装于第八弹性复位件内,对应第七弹性复位件下方和第八弹性复位件上方之间位置的通气管中部外侧间隔分布有若干个内外连通的充气孔。
9.根据权利要求8所述的压裂装置,其特征在于第三开关组件包括开关套、开关销、第九弹性复位件、立柱、换向套和第十弹性复位件,对应下储气筒下方和第三定位组件上方位置的连通管内固定安装有下固定板,第八弹性复位件设于下储气筒下端与下固定板上侧之间,通气管下端穿过第三连接孔后与下固定板上侧固定安装在一起,下固定板下方设有第二安装板,对应每个滑动板位置的下固定板下侧均设有上下贯通的第二穿设孔,滑动板下端穿过对应位置的第二穿设孔后与第二安装板上侧固定安装在一起,第二安装板下端固定安装有开关套,开关套下部外侧沿圆周间隔均布有若干个径向贯通的第二安装孔,每个第二安装孔内均滑动安装有开关销,开关销中部外侧与第二安装孔内壁之间安装有第九弹性复位件,底板上侧固定安装有立柱,立柱上端外侧固定安装有上外环台,所述上外环台呈上小下大的锥形,上外环台下方设有套装于立柱外侧的换向套,所述换向套呈中间粗两边细的纺锤形,所述换向套上端与上外环台下端之间设有第十弹性复位件;输入管内第n次充入带压介质后,第一开关杆下端移动后插入第一导向孔内使得第一档杆收缩至对应位置的开关通道内,滑动板向下移动后上外环台下端与开关销内端相互接触,内出气孔被封闭,第一安装板上端与第二档杆下端相互接触后输入管下端与进气管上端之间相互连通,阀芯向下移动后向通气管内充入带压介质,通气管内充气时上储气筒和下储气筒相互远离;输入管内第n+1次充入带压介质后,上外环台下端与开关销内端相互分离后复位,滑动板向上移动后内出气孔、过渡出气孔和外出气孔一一对应连通,储气管开始排气,储气管排气时上储气筒和下储气筒相互靠近复位,第二开关杆上端向上移动后插入对应位置的第二导向孔内使得第二档杆向外移动与第一安装板相互分离后复位,第一开关杆下端向上移动使得第一档杆端部伸入开关通道内与限位环台下端相互接触复位。



