CN105587293B - 一种接箍坐落式井下配产装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田采气技术领域，特别涉及天然气开采过程中的一种专用井下配产装置，具体的说是一种接箍坐落式井下配产装置，安装前，根据气井配产随时调换配产嘴，调产方便；装置安装时，利用惯性力使得丢手剪钉轻松剪断，装置座封容易；安装后，利用气井井筒压力使得密封筒二次膨胀，装置密封可靠；拆除时，向上震击使得打捞颈向上脱离坐落爪，同时剪断解封销钉，密封筒变形恢复，轻松拆除，适用于致密气田开发的井下配产。

Description

一种接箍坐落式井下配产装置

技术领域

本发明属于油田采气技术领域，特别涉及天然气开采过程中的一种专用井下配产装置，具体的说是一种接箍坐落式井下配产装置。

背景技术

苏里格致密气田经济有效开发的关键技术之一就是应用井下配产技术，防止了天然气水合物形成，降低了地面集输系统的压力，简化优化了地面流程，消减了地面管线运行过程中安全环保风险。

随着气田的开发，单井压力逐步下降，气井需要放压或增压生产，部分积液气井需要采取辅助排液措施生产，因此需要打捞井筒中的井下配产装置。

目前使用的井下配产装置主要是由带齿的卡瓦卡定，“v”型组合胶筒密封，一般在使用1-2年后，气井压力降低至10MPa以下时打捞。对打捞失败井起油管发现因井下配产装置的卡瓦齿咬进油管太深，加上“v”型胶筒由于使用时间长，发生永久变形，导致打捞时井下配产装置无法解卡，打捞失败。为了消除气田后期新建井发生同类问题，急需研发一种密封稳定、安装可靠、打捞容易的井下配产装置，为致密气田稳产提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种接箍坐落式井下配产装置，安装时依靠油管接箍间隙坐封，矩形胶筒密封，气嘴配产；打捞时通过增大胶筒前后支撑间隙，缓解胶筒挤压程度，降低打捞张力，为致密气田气井开发提供技术支撑。

为此，本发明提供了一种接箍坐落式井下配产装置，由固定机构和配产机构组成，其中，

固定机构包括投放头、连接管、固定管、坐封销钉、卡环、芯杆、滑行筒、卡块、丢手管、打捞颈、丢手剪钉、半圆环、定位环、锁帽、压套、坐落爪套、坐落爪、锁钉、解封套、解封销钉、解封轴、连接套、上中心管、解封爪；

芯杆扩径端顶部外壁套装固定管，由坐封销钉锁定，以下依次套装卡环、滑行筒、打捞颈；固定管上端紧贴投放头，下端与滑行筒螺纹连接，卡环由固定管内壁凸台与滑行筒顶端限位；滑行筒下端缩颈筒插入打捞颈上部扩径筒内，由套装于滑行筒上呈均匀分布的矩形槽中的卡块定位；

芯杆缩颈端依次套装解封轴、上中心管；解封轴上端螺纹连接坐落爪套下端且由锁钉固定；解封轴下端外壁套装解封套由解封销钉锁定；解封套下端螺纹连接连接套；解封爪外壁凸肩挂接连接套内壁凹台；上中心管凸肩挂接解封爪内壁凹槽；

“鼎足”状的坐落爪套装在坐落爪套下端对称分布的轴向矩形槽内，压套套装在坐落爪套外壁上；锁帽、半圆环、定位环、坐落爪套依次套装在打捞颈缩颈端外壁上，锁帽下端螺纹连接坐落爪套，依靠打捞颈外壁凸台定位；

投放头设在固定管上方，其螺纹端穿出连接管的缩颈筒；连接管套装在投放头下端凸台与固定管上端凸台外壁上，其下端螺纹连接丢手管上端；丢手管套装在固定管、滑行筒、打捞颈、锁帽、压套、坐落爪套、坐落爪外壁上，由丢手剪钉锁定；

配产机构包括挡环、活塞套、密封筒、下中心管、锁环、缸筒、销钉、配产嘴、防砂筒、嘴座、压帽、导向头。

下中心管设在芯杆下方，其外壁依次套装锁环、缸筒；活塞套上端螺纹连接解封爪；活塞套外壁依次套装挡环、密封筒和缸筒；挡环螺纹连接连接套；缸筒与活塞套由端部凸台连接。

下中心管下部扩径孔连接由销钉锁定的嘴座，嘴座内设有由压帽压紧的配产嘴；防砂筒上下分别连接缸筒和导向头。

所述的卡块的数量依据滑行筒外径的改变而改变，至少均匀配备块以上。

所述的密封筒依据气井压力由个或多个组合使用，使其满足密封要求。

所述的坐落爪的爪头数量依据油管外径的改变而改变。

所述的配产嘴的通孔内径根据气井产量变换，使得通孔内径满足气井产量变换需求。

本发明的有益效果：安装前，根据气井配产随时调换配产嘴，调产方便；装置安装时，利用惯性力使得丢手剪钉轻松剪断，装置座封容易；安装后，利用气井井筒压力使得密封筒二次膨胀，装置密封可靠；拆除时，向上震击使得打捞颈向上脱离坐落爪，同时剪断解封销钉，密封筒变形恢复，轻松拆除。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的装置结构示意图。

图2是本发明的作业过程安装结构示意图。

图3是本发明的作业完成后拆除结构示意图。

附图标记说明：1、投放头；2、连接管；3、固定管；4、坐封销钉；5、卡环；6、芯杆；7、滑行筒；8、卡块；9、丢手管；10、打捞颈；11、丢手剪钉；12、半圆环；13、定位环；14、锁帽；15、压套；16、坐落爪套；17、坐落爪；18、锁钉；19、解封套；20、解封销钉；21、解封轴；22、连接套；23、上中心管；24、解封爪；25、挡环；26、活塞套；27、密封筒；28、下中心管；29、锁环；30、缸筒；31、销钉；32、配产嘴；33、防砂筒；34、嘴座；35、压帽；36、导向头。

具体实施方式

本实施例提供一种接箍坐落式井下配产装置，如图1所示，由固定机构和配产机构组成，其中，

固定机构包括投放头1、连接管2、固定管3、坐封销钉4、卡环5、芯杆6、滑行筒7、卡块8、丢手管9、打捞颈10、丢手剪钉11、半圆环12、定位环13、锁帽14、压套15、坐落爪套16、坐落爪17、锁钉18、解封套19、解封销钉20、解封轴21、连接套22、上中心管23、解封爪24；

芯杆6扩径端顶部外壁套装固定管3，由坐封销钉4锁定，以下依次套装卡环5、滑行筒7、打捞颈10；固定管3上端紧贴投放头1，下端与滑行筒7螺纹连接，卡环5由固定管3内壁凸台与滑行筒7顶端限位；滑行筒7下端缩颈筒插入打捞颈10上部扩径筒内，由套装于滑行筒7上呈均匀分布的矩形槽中的卡块8定位；

芯杆6缩颈端依次套装解封轴21、上中心管23；解封轴21上端螺纹连接坐落爪套16下端且由锁钉18固定；解封轴21下端外壁套装解封套19由解封销钉20锁定；解封套19下端螺纹连接连接套22；解封爪24外壁凸肩挂接连接套22内壁凹台；上中心管23凸肩挂接解封爪24内壁凹槽；

“鼎足”状的坐落爪17套装在坐落爪套16下端对称分布的轴向矩形槽内，压套15套装在坐落爪套16外壁上；锁帽14、半圆环12、定位环13、坐落爪套16依次套装在打捞颈10缩颈端外壁上，锁帽14下端螺纹连接坐落爪套16，依靠打捞颈10外壁凸台定位；

投放头1设在固定管3上方，其螺纹端穿出连接管2的缩颈筒；连接管2套装在投放头1下端凸台与固定管3上端凸台外壁上，其下端螺纹连接丢手管9上端；丢手管9套装在固定管3、滑行筒7、打捞颈10、锁帽14、压套15、坐落爪套16、坐落爪17外壁上，由丢手剪钉11锁定；

配产机构包括挡环25、活塞套26、密封筒27、下中心管28、锁环29、缸筒30、销钉31、配产嘴32、防砂筒33、嘴座34、压帽35、导向头36。

下中心管28设在芯杆4下方，其外壁依次套装锁环29、缸筒30；活塞套26上端螺纹连接解封爪24；活塞套26外壁依次套装挡环25、密封筒27和缸筒30；挡环25螺纹连接连接套22；缸筒30与活塞套26由端部凸台连接。

下中心管28下部扩径孔连接由销钉31锁定的嘴座34，嘴座34内设有由压帽35压紧的配产嘴32；防砂筒33上下分别连接缸筒30和导向头36。

卡块8的数量依据滑行筒7外径的改变而改变，至少均匀配备2块以上。

密封筒27依据气井压力由1个或多个组合使用，根据实际需要，使其满足密封要求。

坐落爪17的爪头数量依据油管外径的改变而改变，根据实际施工需求，使得坐落爪17的爪头能够牢固地爪在油管外径上。

配产嘴32的通孔内径根据气井产量变换，根据实际需要，使得通孔内径满足气井产量变换需求。

本发明通过以下步骤完成：

1、组装（见图1）

卡块8套装入滑行筒7矩形槽中，依次将卡环5、滑行筒7、打捞颈10依次套装在芯杆6外壁上。

坐落爪17套装在坐落爪套16矩形槽内，压套15套装在坐落爪套16上；锁帽14、半圆环12、定位环13、坐落爪套16依次套装打捞颈10外壁上，上紧锁帽14。

丢手管9套装在滑行筒7、打捞颈10、锁帽14、压套15、坐落爪套16和坐落爪17外壁上，固定管3拧紧芯杆6，上紧坐封销钉4，投放头1套入连接管2，连接管2上紧丢手管9及丢手剪钉11。

解封套19套在解封轴21上，上紧解封销钉20后，解封轴21套在芯杆6上，将其上端拧紧坐落爪套16，上紧锁钉18。

上中心管23套入解封爪24，解封爪24套入连接套22，解封套19套在解封轴21上，上紧解封销钉20，解封套19拧紧连接套22，芯杆6下端依次插入解封轴21、上中心管23，解封轴21拧紧坐落爪套16，上紧锁钉18。

缸筒30、密封筒27、挡环25依次套在活塞套26上，锁环29拧入活塞套26，下中心管28套入活塞套26，活塞套26上端拧紧解封爪24，同时挡环25上紧连接套22。

配产嘴32装入嘴座34，嘴座34装入下中心管28，上紧压帽25及销钉31，下中心管28依次推入活塞套26、缸筒30后，缸筒30下端依次上紧防砂筒33、导向头36。

2、安装（见图2）

本发明通过钢丝作业安装，钢丝通过工具串与投放头1连接，装置以较高速度下入设计深度后紧急刹车，丢手剪钉11剪断，装置除投放头1、连接管2、丢手管9外的其它部件继续下移，坐落爪17弹出，低速下放钢丝工具串，坐落爪17进入油管接箍间隙后，向下震击剪断坐封销钉4，打捞颈10向下移动至将坐落爪17全部支撑，卡环5进入芯杆6的凹槽内，上提钢丝，投放头1、连接管2、固定管3、卡环5、芯杆6、滑行筒7、卡块8、丢手管9随工具串起出井筒，完成安装。

3、拆除（见图3）

本发明的打捞如下：通过工具串连接专用打捞工具入井抓住打捞颈10，向上震击使打捞颈10移动，坐落爪17失去支撑，继续震击，解封销钉20剪断，上提钢丝工具串，打捞颈10依次联动坐落爪套16、解封轴21、解封套19、连接套22、挡环25上移，使得挡环25离开密封筒27，密封筒27失去外加压力恢复变形，上提钢丝，轻松拆除。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：由固定机构和配产机构组成，其中，

固定机构包括投放头（1）、连接管（2）、固定管（3）、坐封销钉（4）、卡环（5）、芯杆（6）、滑行筒（7）、卡块（8）、丢手管（9）、打捞颈（10）、丢手剪钉（11）、半圆环（12）、定位环（13）、锁帽（14）、压套（15）、坐落爪套（16）、坐落爪（17）、锁钉（18）、解封套（19）、解封销钉（20）、解封轴（21）、连接套（22）、上中心管（23）、解封爪（24）；

投放头（1）设在固定管（3）上方，其螺纹端穿出连接管（2）的缩颈筒；连接管（2）套装在投放头（1）下端凸台与固定管（3）上端凸台外壁上，其下端螺纹连接丢手管（9）上端；丢手管（9）套装在固定管（3）、滑行筒（7）、打捞颈（10）、锁帽（14）、压套（15）、坐落爪套（16）、坐落爪（17）外壁上，由丢手剪钉（11）锁定；

“鼎足”状的坐落爪（17）套装在坐落爪套（16）下端对称分布的轴向矩形槽内，压套（15）套装在坐落爪套（16）外壁上；锁帽（14）、半圆环（12）、定位环（13）、坐落爪套（16）依次套装在打捞颈（10）缩颈端外壁上，锁帽（14）下端螺纹连接坐落爪套（16），依靠打捞颈（10）外壁凸台定位；

芯杆（6）分为上部的扩径端和下部的缩颈端，芯杆（6）扩径端顶部连接固定管（3），固定管（3）下方依次连接卡环（5）、滑行筒（7）、打捞颈（10）；芯杆（6）缩颈端上套装有解封轴（21）、上中心管（23），解封轴（21）上端连接坐落爪套（16），下端依次连接解封套（19）、连接套（22）、解封爪（24）；上中心管（23）挂接在解封爪（24）内壁上；

配产机构包括挡环（25）、活塞套（26）、密封筒（27）、下中心管（28）、锁环（29）、缸筒（30）、销钉（31）、配产嘴（32）、防砂筒（33）、嘴座（34）、压帽（35）、导向头（36）；

下中心管（28）设在芯杆（6）下方，其外壁依次套装锁环（29）、缸筒（30）；活塞套（26）连接解封爪（24）；活塞套（26）外套装挡环（25）、密封筒（27）和缸筒（30）；挡环（25）连接连接套（22）；缸筒（30）连接活塞套（26）；下中心管（28）下端内部设有扩径孔，该扩径孔内装有嘴座（34），嘴座（34）内设有配产嘴（32）；防砂筒（33）上下分别连接缸筒（30）和导向头（36）。

2.如权利要求1所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的芯杆（6）扩径端顶部外壁套装固定管（3），由坐封销钉（4）锁定，固定管（3）下方依次套装卡环（5）、滑行筒（7）、打捞颈（10）；固定管（3）上端紧贴投放头（1），下端与滑行筒（7）螺纹连接，卡环（5）由固定管（3）内壁凸台与滑行筒（7）顶端限位；滑行筒（7）下端缩颈筒插入打捞颈（10）上部扩径筒内，由套装于滑行筒（7）上呈均匀分布的矩形槽中的卡块（8）定位。

3.如权利要求2所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的卡块（8）的数量依据滑行筒（7）外径的改变而改变，至少均匀配备2块以上。

4.如权利要求1或2或3所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的芯杆（6）缩颈端依次套装解封轴（21）、上中心管（23）；解封轴（21）上端螺纹连接坐落爪套（16）下端且由锁钉（18）固定；解封轴（21）下端外壁套装解封套（19）且由解封销钉（20）锁定；解封套（19）下端螺纹连接连接套（22）；解封爪（24）外壁凸肩挂接连接套（22）内壁凹台；上中心管（23）凸肩挂接解封爪（24）内壁凹槽。

5.如权利要求1所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的活塞套（26）上端螺纹连接解封爪（24）；活塞套（26）外壁依次套装挡环（25）、密封筒（27）和缸筒（30）；挡环（25）螺纹连接连接套（22）；缸筒（30）与活塞套（26）由端部凸台连接；

下中心管（28）下部扩径孔连接由销钉（31）锁定的嘴座（34），嘴座（34）内设有由压帽（35）压紧的配产嘴（32）。

6.如权利要求1所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的密封筒（27）依据气井压力由1个密封筒（27）或多个密封筒（27）组合使用，使其满足密封要求。

7.如权利要求1所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的坐落爪（17）的爪头数量依据油管外径的改变而改变。

8.如权利要求1或5所述的接箍坐落式井下配产装置，其特征在于：所述的配产嘴（32）的通孔内径根据气井产量变换，使得通孔内径满足气井产量变换需求。