CN106996280A - 一种预置式可调节流器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预置式可调节流器，投放到预先设置在油管内的预置工作筒内，包括从上至下依次连接的动控装置、上壳体、卡瓦、卡瓦座、下壳体、阀座，上壳体上设有出气口，阀座外套设有胶筒，阀座上方设有阀杆，阀杆上端与动控装置连接，阀杆下端为锥头且阀杆在动控装置带动下可沿轴向上下运动，所述动控装置和上壳体密封连接；动控装置接收地面上位机发送的指令，根据指令带动阀杆轴向向上或向下运动至指令指定的位置。该预置式可调节流器，通过将电动机的正反旋转运动转换为节流嘴阀杆的往复直线运动，对阀座与阀杆锥头间孔径进行实时双向可逆调节，实现了井筒井口压力精确控制和产量调控，提高了井筒气流携带积液的能力。
Description
技术领域
本发明属于气井投产后井下节流技术领域，具体涉及一种预置式可调节流器。
背景技术
井下节流技术就是在井下某一深度油管内座放一定节流嘴尺寸的节流器，实现井筒中节流降压，提高流体流动速度，起到携带井筒积液的作用，从而实现气井产量的调节。
据现场调研，长庆油田苏里格气田是目前国内井下节流器应用最多的区域，已累积应用约9000多井次，但长期以来，苏里格气田普遍使用的是带有节流嘴的活动式和预置式纯机械井下节流器。该类节流器无法实时调节节流嘴径的大小，必须通过关井和采取绳索作业更换不同尺寸的油嘴来实现不同等级的节流功能，以致无法及时调整气井产量，达到科学配产，还影响生产进度，增大作业风险。
与此同时，井下机械式节流器的节流气嘴耐冲蚀性差，经过一段节流时间后，节流气嘴容易被气流携带砂砾冲蚀，气嘴孔径发生变化，不能很好地满足井下节流要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中节流器的节流嘴孔径无法调节的技术问题。
为此，本发明提供了一种预置式可调节流器，投放到预先设置在油管内的预置工作筒内，包括从上至下依次连接的动控装置、上壳体、卡瓦、卡瓦座、下壳体、阀座，所述上壳体上设有出气口，所述阀座外套设有胶筒，所述阀座上方设有阀杆，所述阀杆上端与动控装置连接，阀杆下端为锥头且阀杆在动控装置带动下可沿轴向上下运动，所述动控装置和上壳体密封连接；
所述动控装置接收地面上位机发送的指令，根据指令带动阀杆轴向向上或向下运动至指令指定的位置。
所述动控装置包括电机、控制电路板、壳体和信号接收器，所述电机和控制电路板设于壳体内，所述信号接收器和壳体上端连接；
所述阀杆上端连接电机，电机电连接控制电路板，控制电路板与信号接收器连接，所述信号接收器接收地面上位机发送的指令并传输给控制电路板，通过控制电路板发送信号给电机以控制电机的转向。
所述阀座下连接有底部过滤器。
还包括信号传输充电器，所述信号传输充电器与信号接收器上端接口连接，所述信号传输充电器通过电磁感应作用对控制电路板提供电能。
所述壳体的上端设有打捞颈，该打捞颈上端与信号接收器连接，所述打捞颈内设有控制电路板和信号接收器电连接的信号传输通道。
所述上壳体上设有锁环，该锁环与卡瓦上端相接。
所述阀座、阀杆、卡瓦座、卡瓦、打捞颈、信号接收器本体均采用35CrMo。
所述锥头硬质合金碳化钨YG8材料，厚度不小于4mm。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种预置式可调节流器，通过将电动机的正反旋转运动转换为节流嘴阀杆的往复直线运动，对阀座与阀杆锥头间孔径进行实时双向可逆调节，实现了井筒井口压力精确控制和产量调控，提高了井筒气流携带积液的能力。
采用耐磨材料设计的阀杆锥头具有很高的耐冲蚀性，降低了井筒中阀杆锥头长时间使用被冲蚀的损坏频率，进而减少井下节流器在井下的故障损坏；可无需打捞出井筒，不用更换拆卸，无需电缆作业，节约了打捞成本和更换时间，极大地提高了井下节流器的工作性能和使用寿命，实用性强，应用效果显著。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的上部结构示意图；
图2是本发明的下部结构示意图。
图中：1、底部过滤器；2、胶筒；3、阀座；4、阀杆；5、卡瓦座；6、卡瓦；7、锁环；8、电机；9、控制电路板9；10、打捞颈；11、信号接收器；12、出气口；13、上壳体；14、下壳体。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种预置式可调节流器，投放到预先设置在油管内的预置工作筒内，包括从上至下依次连接的动控装置、上壳体13、卡瓦6、卡瓦座5、下壳体14、阀座3，所述上壳体13上设有出气口12，所述阀座3外套设有胶筒2，所述阀座3上方设有阀杆4，所述阀杆4上端与动控装置连接，阀杆4下端为锥头且阀杆4在动控装置带动下可沿轴向上下运动，所述动控装置和上壳体13密封连接；
所述动控装置接收地面上位机发送的指令，根据指令带动阀杆4轴向向上或向下运动至指令指定的位置。
工作原理：动控装置带动阀杆4做轴向运动，当带动阀杆4向下运动时，阀座3与阀杆4锥头间孔径间隙逐渐减小，减小到指定孔径数值，当带动阀杆4向上运动时，阀座3与阀杆4锥头间孔径间隙逐渐增大，增大到指定孔径数值，从而交替实现阀座3与阀杆4锥头间孔径间隙的调节变化，以实现节流孔径的调节。
使用过程：气井进行井下压力控制、流量调节前，根据井口压力、流量选择合适节流嘴孔径的预置式井下可调节流器，之后将预置式井下可调节流器通过试井钢丝带投放工具投放到预先设置在油管某一深度处的预置工作筒内，加压作用下卡瓦6、胶筒2与预置工作筒接触锚定、密封，实现可靠座封，即可进行气井关井-开井交替生产作业。天然气从阀座3下端进入，由出气口12进入环空。
若开采一段时间后，随着地层压力的降低，井口产量下降，井口压力降低，说明需要进行井下节流嘴孔径调节，此时可通过动控装置对节流孔径进行调节，减小到指定孔径数值，增大压力。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种预置式可调节流器，所述动控装置包括电机8、控制电路板9、壳体和信号接收器11，所述电机8和控制电路板9设于壳体内，所述信号接收器11和壳体上端连接；
所述阀杆4上端连接电机8，电机8电连接控制电路板9，控制电路板9与信号接收器11连接，所述信号接收器11接收地面上位机发送的指令并传输给控制电路板9，通过控制电路板9发送信号给电机8以控制电机8的转向。
还包括信号传输充电器，所述信号传输充电器与信号接收器11上端接口连接，所述信号传输充电器通过电磁感应作用对控制电路板9提供电能。
当需要进行井下节流嘴孔径调节，此时可通过试井钢丝带信号传输充电器入井，通过电磁感应作用将信号传输充电器的电能通过电磁感应作用传输充电给控制电路板9，保证在调节孔径时控制电路板9有电，同时信号接收器11传达孔径调节指令，进行阀座3与阀杆4锥头间孔径的调节，调节至信号指令设定的孔径数值，完成孔径调节。节流器孔径调节完成后，通过试井钢丝将信号传输冲电器从井下取出，检查信号传输充电器是否完好，确保再次调节时，信号传输充电器正常使用。
在本实例中，所述阀座3下连接有底部过滤器1。如图2所示。底部过滤器1用于过滤气流携带的砂砾，避免对阀杆4锥头的冲蚀，底部过滤器1和阀座3通过螺纹密封连接，以便于拆卸、更换和保养。
所述壳体的上端设有打捞颈10，该打捞颈10上端与信号接收器11连接，所述打捞颈10内设有控制电路板9和信号接收器11电连接的信号传输通道。如图1所示。预置式井下可调节流器工作很长时间后，若需要打捞，则通过试井钢丝带打捞工具入井，抓住预置式井下可调节流器的打捞颈10，将预置式井下可调节流器打捞出井筒。打捞颈10与信号接收器11通过螺纹密封连接。
所述上壳体13上设有锁环7，该锁环7与卡瓦6上端相接。如图1所示。锁环7起到锁定卡瓦6的作用，防止卡瓦6向上移动。
实施例3：
在实施例1和实施例2的基础上，本实施例提供了一种预置式可调节流器，所述阀座3、阀杆4、卡瓦座5、卡瓦6、打捞颈10、信号接收器11本体均采用35CrMo。硬度可达HBW197~235。
所述锥头硬质合金碳化钨YG8材料，厚度不小于4mm。
阀杆4锥头采用硬质合金碳化钨YG8材料，厚度不小于4mm，具有很高的耐冲蚀性能，降低了井筒中阀杆4锥头长时间使用被冲蚀的损坏频率，进而减少井下节流器在井下的故障损坏；阀座3、阀杆4、卡瓦座5、卡瓦6、打捞颈10、信号传输充电器本体不允许有裂纹、气孔等缺陷。
在本实施例中，预置式井下可调节流器长1850mm，本体外径70mm，生产流体过流通道最大通径25mm，阀杆4与阀座3调节孔径尺寸0.5mm~25mm；节流器耐压35MPa，耐温120℃。
与现有机械活动卡瓦6式和机械预置工作筒式节流器相比，具有使用方便、节流嘴孔径可调节、节流嘴耐冲蚀性高，降低打捞节流器的频次和劳动强度，节约了打捞成本和更换时间，极大地提高了井下节流器的工作性能和使用寿命，实用性强，应用效果显著，适合应用于气井井下智能节流工艺中。
其中，控制电路板9、信号接收器11、信号传输充电器均为现有技术，也可以根据自己需求设计。以上实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
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)
1.一种预置式可调节流器，投放到预先设置在油管内的预置工作筒内，其特征在于：包括从上至下依次连接的动控装置、上壳体（13）、卡瓦（6）、卡瓦座（5）、下壳体（14）、阀座（3），所述上壳体（13）上设有出气口（12），所述阀座（3）外套设有胶筒（2），所述阀座（3）上方设有阀杆（4），所述阀杆（4）上端与动控装置连接，阀杆（4）下端为锥头且阀杆（4）在动控装置带动下可沿轴向上下运动，所述动控装置和上壳体（13）密封连接；
所述动控装置接收地面上位机发送的指令，根据指令带动阀杆（4）轴向向上或向下运动至指令指定的位置。
2.根据权利要求1所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述动控装置包括电机（8）、控制电路板（9）、壳体和信号接收器（11），所述电机（8）和控制电路板（9）设于壳体内，所述信号接收器（11）和壳体上端连接；
所述阀杆（4）上端连接电机（8），电机（8）电连接控制电路板（9），控制电路板（9）与信号接收器（11）连接，所述信号接收器（11）接收地面上位机发送的指令并传输给控制电路板（9），通过控制电路板（9）发送信号给电机（8）以控制电机（8）的转向。
3.根据权利要求1所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述阀座（3）下连接有底部过滤器（1）。
4.根据权利要求2所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：还包括信号传输充电器，所述信号传输充电器与信号接收器（11）上端接口连接，所述信号传输充电器通过电磁感应作用对控制电路板（9）提供电能。
5.根据权利要求2所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述壳体的上端设有打捞颈（10），该打捞颈（10）上端与信号接收器（11）连接，所述打捞颈（10）内设有控制电路板（9）和信号接收器（11）电连接的信号传输通道。
6.根据权利要求1所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述上壳体（13）上设有锁环（7），该锁环（7）与卡瓦（6）上端相接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述阀座（3）、阀杆（4）、卡瓦座（5）、卡瓦（6）、打捞颈（10）、信号接收器（11）本体均采用35CrMo。
8.根据权利要求1-6任一项所述的一种预置式可调节流器，其特征在于：所述锥头硬质合金碳化钨YG8材料，厚度不小于4mm。
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