本發明涉及管式泵技術領域，具體而言，涉及一種管式泵開關閥。

背景技術：

帶壓作業是在帶壓環境中由專業技術人員操作特殊設備起下管柱的一種作業方法。帶壓作業是當前國內外油田減少油層污染的主要措施之一，最大優點在于它可以保護地層，避免地層遭受污染，減少酸化和壓裂等增產措施的次數，為油氣田的長期開發和穩定生產提供良好的基礎，從而提高了產能和采收率。

管式泵旋擰式開關閥主要用于高溫熱采生產井帶壓檢泵作業。以sagd生產水平井為例，油管內桿柱結構復雜，抽油桿柱除了抽油桿外還需使用扶正器、防脫器、脫接器和加重桿等配套工具，這些工具形狀不規則，尺寸變化大，同時井筒溫度高，因此帶壓作業桿柱起下時多尺寸桿徑密封難度非常大；一般帶壓作業中，需向油管內部投入油管堵塞器后，才能實現帶壓起下油管，而耐高溫油管堵塞器的研制難度大，現場使用過程成功率低。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種管式泵開關閥，以解決在上提和下放油管管柱過程中密封難度大、堵塞成功率低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種管式泵開關閥，包括：封堵外套，封堵外套的外壁與待密封的管道相適配，封堵外套上設置有第一開口；開關結構，開關結構可滑動地設置在封堵外套內，開關結構具有使第一開口關閉的第一位置和使第一開口開啟的第二位置。

進一步地，開關結構包括：導通部，導通部的側壁上設置有第二開口，導通部與封堵外套之間設置有流液空間；開關結構處于第一位置時，第一開口與第二開口位置錯開；開關結構處于第二位置時，第二開口與第一開口導通。

進一步地，開關結構還包括：第一傳動控制裝置，第一傳動控制裝置可滑動地設置在封堵外套內部，第一傳動控制裝置與導通部固定連接；第一傳動控制裝置用于控制開關結構從第一位置切換到第二位置。

進一步地，第一傳動控制裝置包括：第一固定部，第一固定部包括固定套以及使開關結構固定在第一位置的第一固定組件和使開關結構固定在第二位置的第二固定組件；傳動部，傳動部的第一端抵接在第一固定部上用于將動力傳遞給第一固定部。

進一步地，第一固定部還包括密封環，密封環套設在固定套的外周。

進一步地，傳動部包括：傳動組件，傳動組件的第一端抵接在第一固定部上；傳動桿，傳動桿與傳動組件固定連接。

進一步地，傳動組件包括連接套，固定套固定套設在連接套的外周。

進一步地，封堵外套的內壁上設置有第一凹槽，第一固定組件包括：第二凹槽，第二凹槽設置在固定套的外壁上；第一卡簧，第一卡簧可伸縮地設置在第二凹槽中；第二固定組件包括：第三凹槽，第三凹槽設置在固定套的外壁上；第二卡簧，第二卡簧可伸縮地設置在第三凹槽中；當開關結構處于第一位置時，第一卡簧卡設在第一凹槽與第二凹槽之間，當開關結構處于第二位置時，第二卡簧卡設在第一凹槽與第三凹槽之間。

進一步地，開關結構還包括：第一密封部，第一密封部設置在導通部第一端。

進一步地，封堵外套的內壁上設置有與第一密封部相適配的環形密封槽，第一密封部包括：至少兩個密封圈，至少兩個密封圈套設在導通部的外周；隔環，隔環套設在導通部的外周并位于相鄰兩個密封圈之間；壓緊環，壓緊環套設在導通部的外周，壓緊環用于壓緊密封圈和隔環。

進一步地，開關結構還包括：第三開口，第三開口設置在導通部的第二端，第三開口與第二開口相連通，第三開口處設置有固定閥座；導通腔，導通腔設置在連接套內；封堵球，封堵球可滾動地設置在導通腔中，封堵球用于使第三開口關閉或開啟。

進一步地，傳動部還包括頂帽，頂帽套設在傳動桿的靠近封堵球的一端。

進一步地，傳動組件還包括：旋擰組件，旋擰組件與傳動桿連接；第一連接件，旋擰組件與連接套通過第一連接件固定連接。

進一步地，第一連接件為切向平鍵。

進一步地，傳動桿的遠離導通部的一端設置有傳動花鍵，傳動桿的靠近導通部一側的外壁上設置有外螺紋，旋擰組件包括：旋擰塊，旋擰塊上設置有與外螺紋相適配的內螺紋。

進一步地，旋擰組件還包括：密封安裝架，旋擰塊安裝在密封安裝架上。

進一步地，密封安裝架包括：第一安裝套，旋擰塊安裝在第一安裝套上；第二安裝套，第二安裝套通過第一連接件與連接套連接；第一緊固件，第一安裝套、第二安裝套以及旋擰塊通過第一緊固件連接；第一安裝套與第二安裝套螺紋連接。

進一步地，第一緊固件為緊固螺絲。

進一步地，密封安裝架還包括：密封盤根，密封盤根套設在傳動桿上并位于第一安裝套的遠離封堵球的一端；壓蓋，壓蓋與第一安裝套螺紋連接用于壓住密封盤根。

應用本發明的技術方案，在下放管柱的操作中，一開始本發明的開關結構處于使第一開口關閉的第一位置，將本發明的管式泵開關閥下放到油井中，通過本發明中的封堵外套對油管下端抽油泵進行封堵，當完成封堵操作之后下放管柱，完成管柱下放后，將開關結構移動 至使第一開口開啟的第二位置，從而進行下一步生產。在上提管柱的操作中，本發明的開關結構自身切換到關閉狀態，從而保證上提管柱的過程中對管道的密封，完成帶壓作業。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示意性示出了柱塞泵的下游動閥安裝在本發明的管式泵開關閥上時的半剖圖；

圖2示意性示出了本發明的管式泵開關閥在開關結構處于第一位置時的半剖圖；

圖3示意性示出了本發明的管式泵開關閥在開關結構處于第二位置時的半剖圖；

圖4示意性示出了圖3中的m區的放大圖；

圖5示意性示出了柱塞泵的下游動閥與本發明中的傳動桿對接的結構圖；

圖6示意性示出了柱塞泵的下游動閥與本發明中的第一傳動控制裝置30對接的結構圖；

圖7示意性示出了圖1從旋擰塊處徑向剖開到連接套處的剖視圖；

圖8示意性示出了本發明中的封堵外套在第一開口位置處的截面圖；以及

圖9示意性示出了本發明中的導通部在第二開口位置處的截面圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、封堵外套；11、第一開口；13、第一凹槽；14、環形密封槽；20、開關結構；21、導通部；211、第二開口；22、第一密封部；221、密封圈；222、隔環；223、壓緊環；30、第一傳動控制裝置；31、固定套；32、第一固定組件；321、第二凹槽；322、第一卡簧；323、第三凹槽；324、第二卡簧；33、傳動部；331、傳動組件；3311、連接套；3312、第一連接件；3313、旋擰塊；3314、內螺紋；3315、第一安裝套；3316、第二安裝套；3317、密封盤根；3318、壓蓋；3319、第一緊固件；332、傳動桿；3321、傳動花鍵；3322、外螺紋；34、密封環；35、頂帽；40、第二開關結構；41、第三開口；42、導通腔；43、封堵球。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

參見圖1至圖9所示，本發明提供了一種管式泵開關閥，該管式泵開關閥包括封堵外套10和開關結構20，其中，封堵外套10的外壁與待密封的管道相適配，封堵外套10上設置有第一開口11，開關結構20可滑動地設置在封堵外套10內，開關結構20具有使第一開口11關閉的第一位置和使第一開口11開啟的第二位置。在下放管柱的操作中，一開始本發明的開 關結構20處于使第一開口11關閉的第一位置，將本發明的管式泵開關閥下放到油井中，通過本發明中的封堵外套10對油管下端抽油泵進行封堵，當完成封堵操作之后下放管柱，完成管柱下放后，將開關結構20移動至使第一開口11開啟的第二位置，從而進行下一步生產。在上提管柱的操作中，本發明的開關結構20自身切換到關閉狀態，從而保證上提管柱的過程中對管道的密封，完成帶壓作業。

具體來說，為了實現下放管柱時對油管下端抽油泵進行封堵，從而實現帶壓作業，本發明中的開關結構20包括導通部21，該導通部21的側壁上設置有第二開口211，導通部21與封堵外套10之間設置有流液空間；封堵外套10的通道截面與導通部21的通道截面如圖8和圖9所示，開關結構20處于第一位置時，第一開口11與第二開口211位置錯開；開關結構20處于第二位置時，第二開口211與第一開口11導通。當下放本發明的管式泵開關閥的過程中，第二開口211與第一開口11錯開，導通部21的外壁阻隔第一開口11與第二開口211。本發明的管式泵開關閥下放到指定位置后，進行打壓，使導通部21運動到使第一開口11與第二開口211導通的第二位置，外部壓力油液通過第一開口11進入到流液空間中之后，從第二開口211流過本發明的管式泵開關閥，進行下一步生產。

為了使本發明中的開關結構20從第一位置切換到第二位置，本發明中的開關結構20還包括第一傳動控制裝置30，該第一傳動控制裝置30可滑動地設置在封堵外套10內部，第一傳動控制裝置30與導通部21固定連接。第一傳動控制裝置30用于控制開關結構20從第一位置切換到第二位置。工作時，第一傳動控制裝置30與柱塞泵連接，工作人員通過控制外部柱塞泵使第一傳動控制裝置30，使開關結構20從第一位置到第二位置實現切換。

具體來說，本發明中的第一傳動控制裝置30包括第一固定部和傳動部33，第一固定部包括固定套31以及使開關結構20固定在第一位置的第一固定組件32和使開關結構20固定在第二位置的第二固定組件；傳動部33的第一端抵接在第一固定部上用于將動力傳遞給第一固定部。工作時，開關結構20通過第一固定組件32固定在第一位置，工作人員通過傳動部33將動力傳遞給第一固定部，使開關結構20從第一位置移動到第二位置，并通過第二固定組件固定在第二位置。

為了保證本發明的管式泵開關閥的密封性能，優選地，本發明的第一固定部還包括密封環34，密封環34套設在固定套31的外周。

本發明中的傳動部33包括傳動組件331和傳動桿332，傳動組件331的第一端抵接在第一固定部上，傳動桿332與傳動組件331固定連接。在進行下放管柱操作時，傳動組件331抵接在第一固定部上，傳動桿332帶動傳動組件331運動，進而使第一固定部運動，完成對第一開口11的關閉。

具體來說，本發明中的傳動組件331包括連接套3311，固定套31固定套設在連接套3311的外周。工作時，通過連接套3311將動力傳遞給固定套31，完成對第一開口11的關閉。

為了完成開關結構20在第一位置和第二位置的固定，本發明中的封堵外套10的內壁上設置有第一凹槽13，第一固定組件32包括第二凹槽321和第一卡簧322，第二凹槽321設置 在固定套31的外壁上，第一卡簧322可伸縮地設置在第二凹槽321中。另外，第二固定組件包括第三凹槽323和第二卡簧324，第三凹槽323設置在固定套31的外壁上，第二卡簧324可伸縮地設置在第三凹槽323中。當開關結構20處于第一位置時，第一卡簧322卡設在第一凹槽13與第二凹槽321之間，當開關結構20處于第二位置時，第二卡簧324卡設在第一凹槽13與第三凹槽323之間。固定套31通過第一卡簧322卡在第一凹槽13中，使開關結構20固定在第一位置。在下放管柱操作完成后，推動固定套31，此時第一卡簧322從第一凹槽13中滑出，第二卡簧324卡在第一凹槽13中，使開關結構20固定在第二位置。

為了保證本發明中的開關結構20在第一位置時導通部21的密封性能，本發明中的開關結構20還包括第一密封部22，該第一密封部22設置在導通部21第一端。工作時，開關結構20處于第一位置，第一密封部22對導通部21與封堵外套10之間的間隙進行封堵，使油液無法通過第一密封部22對導通部21與封堵外套10之間的間隙進入流液空間。

具體來說，本發明中的封堵外套10的內壁上設置有與第一密封部22相適配的環形密封槽14，第一密封部22包括至少兩個密封圈221、隔環222和壓緊環223，安裝時，至少兩個密封圈221套設在導通部21的外周；隔環222套設在導通部21的外周并位于相鄰兩個密封圈221之間；通過隔環222將至少兩個密封圈221隔開，使每個密封圈221能充分與導通部21外周接觸，發揮每個密封圈221最佳的密封性能。

為了保證開關結構20在第一位置與第二位置之間進行切換時，密封圈221不發生脫落，本發明的第一密封部22包括有壓緊環223，壓緊環223套設在導通部21的外周，壓緊環223用于壓緊密封圈221和隔環222。工作時，通過壓緊環將密封圈221及隔環222進行壓緊在固定套31上。

為了實現上提管柱操作過程中對油管下端抽油泵進行封堵，本發明中的開關結構20還包括第三開口41、導通腔42和封堵球43，其中，第三開口41設置在導通部21第二端，第三開口41與第二開口211相連通，第三開口41處設置有固定閥座，導通腔42設置在連接套3311內。封堵球43可滾動地設置在導通腔42中，封堵球43用于使第三開口41關閉或開啟。在進行上提管柱操作時，先將封堵球43移動至第三開口41的固定閥座處固定，使封堵球43對第三開口41進行封堵，此時油液無法經過本發明的管式泵開關閥，從而實現上提管柱時對管道的密封。

本發明的管式泵開關閥通過傳動桿332將封堵球43移動至固定閥座處進行封堵密封，為了更穩定地推動封堵球43，同時使封堵球43準確定位在固定閥塊上，本發明中的傳動部33還包括頂帽35，頂帽35套設在傳動桿332的靠近封堵球43的一端。頂帽35與封堵球43的外周相適配，工作時，傳動桿332推動封堵球43向第三開口處移動，頂帽35頂著封堵球43向固定閥塊處移動并最終準確定位在固定閥塊上。

具體來說，本發明中的傳動組件331還包括旋擰組件和第一連接件3312，安裝時，旋擰組件與傳動桿332連接；旋擰組件與連接套3311通過第一連接件3312固定連接。

當開關結構20處在第二位置時，油液從第二開口211流入，為了提供足夠的流液空間， 同時實現對旋擰組件的定位固定，本發明中的連接套3311內部設置有板筋結構。工作時，開關結構20處在第二位置時，油液通過板筋間的間隙。

優選地，為了使旋擰組件與連接套3311之間的連接更穩固，本發明中的第一連接件3312為切向平鍵。

為了將柱塞泵的扭矩傳遞給傳動桿332，本發明中的傳動桿332的遠離導通部21的一端設置有傳動花鍵3321。工作時，柱塞泵的下游動閥與本發明中的傳動花鍵3321相配合，轉動柱塞泵的下游動閥使傳動花鍵3321發生轉動，進而使傳動桿332轉動。同時，本發明的管式泵開關閥通過傳動花鍵3321傳遞來自柱塞泵的下游動閥的扭矩，方便上提和下放管柱的過程中的柱塞泵與本發明的管式泵開關閥的對接和脫開。

為了使傳動桿332能夠向封堵球43的方向移動，本發明中的傳動桿332的靠近導通部21一側的外壁上設置有外螺紋3322，旋擰組件包括旋擰塊3313，旋擰塊3313上設置有與外螺紋3322相適配的內螺紋3314。工作時，傳動花鍵3321將扭矩傳遞給傳動桿332使其沿第一旋向轉動，傳動桿332上的外螺紋3322與旋擰塊3313的內螺紋配合，旋擰塊3313固定在連接套3311上。傳動桿332轉動，旋擰塊3313固定不動，實現傳動桿332向靠近封堵球43的方向運動。優選地，本實施例中的外螺紋3322與內螺紋為單線梯形螺紋，螺紋升角為5°12′，使傳動桿332具有自鎖功能。

本發明中的旋擰組件還包括密封安裝架，旋擰塊3313安裝在密封安裝架上。工作時，旋擰塊3313通過密封安裝架安裝在連接套3311上。

參見圖6所示，具體來說，本發明中的密封安裝架包括第一安裝套3315、第二安裝套3316和第一緊固件3319，旋擰塊3313安裝在第一安裝套3315上；第二安裝套3316通過第一連接件3312與連接套3311連接，第一安裝套3315、第二安裝套3316以及旋擰塊3313通過第一緊固件3319連接，第一安裝套3315與第二安裝套3316螺紋連接。安裝時，旋擰塊3313與第一安裝套3315螺紋連接，第一安裝套3315與第二安裝套3316螺紋連接，第一緊固件3319進一步地將第一安裝套3315、第二安裝套3316以及旋擰塊3313固定連接在一起。工作時，密封安裝架使旋擰塊3313穩固地固定在連接套3311上。

優選地，第一緊固件3319為緊固螺絲。

為了進一步地防止油液進入密封安裝架對傳動桿332與旋擰塊3313的配合造成影響，本發明中的密封安裝架還包括密封盤根3317和壓蓋3318，密封盤根3317套設在傳動桿332上并位于第一安裝套3315的遠離封堵球43的一端，壓蓋3318與第一安裝套3315螺紋連接用于壓住密封盤根3317。工作時，壓蓋3318將密封盤根3317壓緊在第一安裝套3315上，密封盤根3317對密封安裝架實現進一步密封。

本發明主要配合高溫熱采井管式泵帶壓檢泵作業，可通過控制本發明的管式泵開關閥，實現抽油泵固定閥的開啟和關閉，相當于在管式泵內安裝可控制、免投撈的堵塞器，有效解決耐高溫油管堵塞器可靠性差的技術問題，同時不需要井口的抽油桿密封裝置。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。