CN103883265A - 一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种“高压、高产”的天然气井开发减振工具，尤其涉及一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，包括油管，所述油管上套有外套管，所述油管的两端上均套有导向密封器，所述导向密封器位于所述油管和所述外套管之间，所述油管和所述外套管之间设有压缩阀，所述压缩阀与一端的导向密封器之间套有内套管，所述内套管与所述油管之间套设有复原阀，所述复原阀分别抵接所述油管和所述内套管。本发明的有益效果是：本发明应用在天然气井油管柱系统中，将减少天然气井油管柱的振动，同时消除了高压、高产气井由于管柱内流体流动诱发管柱振动导致油管柱断落事故的发生，提高气井油管柱的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种“高压、高产”的天然气井开发减振工具，尤其涉及一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置。
背景技术
油管管柱系统是由很多一定长度的油管，通过螺纹进行联结，在两根油管联结处，由于流体过流截面的突然变化，使流体在流过联结区域时将产生局部涡，使得在该区域的冲蚀、汽蚀非常严重。对“三高”气井，从而导致油管柱系统的振动。
具有高温、高压、高产，且具有质腐蚀性强的气井是目前国内外天然气勘探开发中，遇到的巨大挑战。我国著名的气田如“西气东输”工程的重要源头迪那2气区、克拉2气田就是典型的高压高产气田；四川盆地西部气田，具有高温、高压、高产的特点。值得关注的是，这些气井在开采过程中油管柱的振动所诱发的气井安全问题并没有引起重视。现有的天然气井油管柱在采输的过程中，天然气流过流截面的突变面试的天然气的压力、速度发生突变，使天然气对管柱的作用力为不稳定的变载荷，这些载荷的变化将导致油管柱发生共振，加剧油管柱的破坏，从而造成油管断裂或爆裂，缩短了油管柱的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能减少天然气井油管柱振动，提高天然气井油管柱的使用寿命的天然气井油管柱可变阻尼减振装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，包括油管，所述油管上套有外套管，所述油管的两端上均套有导向密封器，所述导向密封器位于所述油管和所述外套管之间，所述油管和所述外套管之间设有压缩阀，所述压缩阀与一端的导向密封器之间套有内套管，所述内套管与所述油管之间套设有复原阀，所述复原阀分别抵接所述油管和所述内套管。
本发明的有益效果是：本发明应用在天然气井油管柱系统中，将减少天然气井油管柱的振动，同时消除了高压、高产气井由于管柱内流体流动诱发管柱振动导致油管柱断落事故的发生，提高气井油管柱的使用寿命。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述导向密封器包括密封环、压环、卡簧、轴套和抗磨环，所述轴套和所述密封环套在所述油管上，所述抗磨环设置在所述轴套和所述油管之间，所述密封环设置在所述轴套的一端，所述密封环与所述轴套抵接，所述压环和所述卡簧套在所述密封环上，所述轴套上设有轴套通孔，所述轴套通孔的一端连通所述外套管与所述内套管之间的腔室。
采用上述进一步方案的有益效果是：导向密封器是减振器的基础部分，是减振器中用于导向和密封的部分，同时还要承受油管及储油缸所传递过来的侧向力，导向密封器中的轴套压在导向座中，可以很大程度的减少运动时的摩擦力。
进一步，所述压缩阀包括定位套筒，所述定位套筒套在所述油管上，所述定位套筒上套有压缩阀套筒、压缩套筒和定位环，所述压缩套筒和所述定位环分别设置在所述压缩阀套筒的两侧，所述压缩阀套筒上设有连通两侧的套筒通孔，所述压缩套筒上套有第一弹簧和支撑板，所述支撑板设置在所述第一弹簧和所述压缩阀套筒之间，所述支撑板和所述压缩阀套筒之间设有第一压缩阀板簧，所述压缩阀套筒和所述定位环之间设有第二压缩阀板簧。
采用上述进一步方案的有益效果是：压缩阀可以进一步减少天然气井油管柱的振动。
进一步，所述复原阀包括压板、滑套、定位套和复原阀套筒，所述压板、滑套、定位套和复原阀套筒依次套在所述油管上，所述定位套上套有压套，所述复原阀滑套与所述定位套、所述压套之间设有第一复原阀板簧，所述滑套与所述压板之间设有第二复原阀板簧，所述复原阀套筒上套有第二弹簧，所述复原阀套筒未连接所述定位套的一端设有突起边沿，所述第二弹簧的两端分别抵接压套和所述突起边沿，所述滑套上套有耐磨环，所述耐磨环抵接所述内套管，所述压板上设有连通两侧的压板孔，所述滑套上设有连通两侧的滑套孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：复原阀套设在油管上，油液可以通过压板孔和滑套孔在复原阀中流通，产生复原阻力，进一步减少天然气井油管柱的振动，提高气井油管柱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置的结构示意图；
图2为本发明一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置中的导向密封器的结构示意图；
图3为本发明本发明一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置中的压缩阀的结构示意图；
图4为本发明本发明一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置中的复原阀的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、油管，2、外套管，3、导向密封器，4、压缩阀，5、内套管，6、复原阀，7、密封环，8、压环，9、卡簧，10、轴套，11、抗磨环，12、轴套通孔，13、定位套筒，14、压缩阀套筒，15、压缩套筒，16、定位环，16、套筒通孔，17、第一弹簧，18、支撑板，19、第一压缩阀板簧，20、第二压缩阀板簧，21、压板，22、滑套，23、定位套，24、复原阀套筒，25、压套，26、第一复原阀板簧，27、第二复原阀板簧，28、第二弹簧，29、突起边沿，30、耐磨环，31、压板孔，32、滑套孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明包括油管1，所述油管1上套有外套管2，所述油管1的两端上均套有导向密封器3，所述导向密封器3位于所述油管1和所述外套管2之间，所述油管1和所述外套管2之间设有压缩阀4，所述压缩阀4与一端的导向密封器3之间套有内套管5，所述内套管5与所述油管1之间套设有复原阀6，所述复原阀6分别抵接所述油管1和所述内套管5。
图2为本发明一种天然气井油管1柱可变阻尼减振装置中的导向密封器3的结构示意图，所述导向密封器3包括密封环7、压环8、卡簧9、轴套10和抗磨环11，所述轴套10和所述密封环7套在所述油管1上，所述抗磨环11设置在所述轴套10和所述油管1之间，所述密封环7设置在所述轴套10的一端，所述密封环7与所述轴套10抵接，所述压环8和所述卡簧9套在所述密封环7上，所述轴套10上设有轴套通孔12，所述轴套通孔12的一端连通所述外套管2与所述内套管5之间的腔室。
图3为本发明本发明一种天然气井油管1柱可变阻尼减振装置中的压缩阀4的结构示意图，所述压缩阀4包括定位套23筒13，所述定位套23筒13套在所述油管1上，所述定位套23筒13上套有压缩阀套筒14、压缩套筒15和定位环16，所述压缩套筒15和所述定位环16分别设置在所述压缩阀套筒14的两侧，所述压缩阀套筒14上设有连通两侧的套筒通孔17，所述压缩套筒15上套有第一弹簧17和支撑板18，所述支撑板18设置在所述第一弹簧17和所述压缩阀套筒14之间，所述支撑板18和所述压缩阀套筒14之间设有第一压缩阀板簧19，所述压缩阀套筒14和所述定位环16之间设有第二压缩阀板簧20。
图4为本发明本发明一种天然气井油管1柱可变阻尼减振装置中的复原阀6的结构示意图，所述复原阀6包括压板21、滑套22、定位套23和复原阀套筒24，所述压板21、滑套22、定位套23和复原阀套筒24依次套在所述油管1上，所述定位套23上套有压套25，所述滑套22与所述定位套23、所述压套25之间设有第一复原阀板簧26，所述滑套22与所述压板21之间设有第二复原阀板簧27，所述复原阀套筒24上套有第二弹簧28，所述复原阀套筒24未连接所述定位套23的一端设有突起边沿29，所述第二弹簧28的两端分别抵接压套25和所述突起边沿29，所述滑套22上套有耐磨环30，所述耐磨环30抵接所述内套管5，所述压板21上设有连通两侧的压板孔31，所述滑套22上设有连通两侧的滑套孔32。
本发明应用在天然气井油管柱系统中，将减少天然气井油管柱的振动，同时消除了高压、高产气井由于管柱内流体流动诱发管柱振动导致油管柱断落事故的发生，提高气井油管柱的使用寿命。导向密封器3是减振器的基础部分，是减振器中用于导向和密封的部分，同时还要承受油管1及储油缸所传递过来的侧向力，导向密封器3中的轴套10压在导向座中，可以很大程度的减少运动时的摩擦力。压缩阀4可以进一步减少天然气井油管柱的振动。复原阀套设在油管1上，油液可以通过压板孔31和滑套孔32在复原阀6中流通，产生复原阻力，进一步减少天然气井油管柱的振动，提高气井油管柱的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，包括油管，其特征在于，所述油管上套有外套管，所述油管的两端上均套有导向密封器，所述导向密封器位于所述油管和所述外套管之间，所述油管和所述外套管之间设有压缩阀，所述压缩阀与一端的导向密封器之间套有内套管，所述内套管与所述油管之间套设有复原阀，所述复原阀分别抵接所述油管和所述内套管。
2.根据权利要求1所述的一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，其特征在于，所述导向密封器包括密封环、压环、卡簧、轴套和抗磨环，所述轴套和所述密封环套在所述油管上，所述抗磨环设置在所述轴套和所述油管之间，所述密封环设置在所述轴套的一端，所述密封环与所述轴套抵接，所述压环和所述卡簧套在所述密封环上，所述轴套上设有轴套通孔，所述轴套通孔的一端连通所述外套管与所述内套管之间的腔室。
3.根据权利要求1所述的一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，其特征在于，所述压缩阀包括定位套筒，所述定位套筒套在所述油管上，所述定位套筒上套有压缩阀套筒、压缩套筒和定位环，所述压缩套筒和所述定位环分别设置在所述压缩阀套筒的两侧，所述压缩阀套筒上设有连通两侧的套筒通孔，所述压缩套筒上套有第一弹簧和支撑板，所述支撑板设置在所述第一弹簧和所述压缩阀套筒之间，所述支撑板和所述压缩阀套筒之间设有第一压缩阀板簧，所述压缩阀套筒和所述定位环之间设有第二压缩阀板簧。
4.根据权利要求1所述的一种天然气井油管柱可变阻尼减振装置，其特征在于，所述复原阀包括压板、滑套、定位套和复原阀套筒，所述压板、滑套、定位套和复原阀套筒依次套在所述油管上，所述定位套上套有压套，所述复原阀滑套与所述定位套、所述压套之间设有第一复原阀板簧，所述滑套与所述压板之间设有第二复原阀板簧，所述复原阀套筒上套有第二弹簧，所述复原阀套筒未连接所述定位套的一端设有突起边沿，所述第二弹簧的两端分别抵接压套和所述突起边沿，所述滑套上套有耐磨环，所述耐磨环抵接所述内套管，所述压板上设有连通两侧的压板孔，所述滑套上设有连通两侧的滑套孔。
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