CN111188601A - 一种可调式井下节流器 - Google Patents

Abstract

一种可调式井下节流器，包括与投捞工具连接的端部打捞径、固定密封结构和节流嘴；所述的端部打捞径包括打捞径，打捞径后端连接卡箍和卡瓦，卡箍和卡瓦套在筒体上；所述的固定密封结构包括与筒体连接的芯轴、胶筒、弹簧、密封锥体、挡盖，芯轴外部所套部件依次筒体、胶筒、弹簧、密封锥体和挡盖；挡盖通过节流嘴连接压帽总成。本发明具有节流嘴口径可调、投放简单、可根据井底温度压力实时调节的特点。

Description

一种可调式井下节流器

技术领域

本发明涉及油气田开发井下节流技术领域，特别涉及一种可调式井下节流器。

背景技术

随着天然气需求量的日益增加，为提高天然气田采收率，保障天然气井稳产，经常需要投放井下节流器到井下进行节流降温降压作业。由于传统井下节流器无法调节节流嘴口径大小，不能根据节流器以下井底温度压力的变化来实时调节，使得天然气井不能达到配产要求。因此，需要开发一种节流嘴可调节的井下节流器，可根据井底压力温度等参数的变化实时调节节流嘴口径大小，达到井下节流作业的目的，并完成相关天然气井配产要求。

井下节流技术对天然气井的稳产开采意义深远。随着我国天然气井数量的逐步上升，天然气井水合物冰堵现象时有发生。目前，国内对于解决油管内水合物冰堵现象主要依靠井下节流技术，通过破坏水合物的生成条件达到预防水合物堵塞井筒的目的。井下节流器作为井下节流技术应用的主要井下工具，它的结构性能直接决定了节流的效果。目前，井下节流器结构类型单一，现场失效问题频发，无法适应复杂的井下环境。此外，节流嘴的口径无法实时调节已成为影响井下节流器发展的重要因素，作为井下节流的配套工具，它的发展程度不仅决定了天然气井井下作业机制，同时也影响着天然气井开采效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可调式井下节流器，具有节流嘴口径可调、投放简单、可根据井底温度压力实时调节的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可调式井下节流器，包括与投捞工具连接的端部打捞径、固定密封结构和节流嘴10；

所述的端部打捞径包括打捞径1，打捞径1后端连接卡箍2和卡瓦3，卡箍2和卡瓦3套在筒体4上；

所述的固定密封结构包括与筒体4连接的芯轴5、胶筒6、弹簧7、密封锥体8、挡盖9，芯轴5外部套有部件，部件依次为筒体4、胶筒6、弹簧7、密封锥体8和挡盖9；

挡盖9通过节流嘴10连接压帽总成11。

所述的卡箍2和卡瓦3通过剪销13固定连接。

所述的芯轴5为井下节流器中心管。

所述的节流嘴10包括套筒16，套筒16为空心圆筒，套筒16一端周向均布开有6个盲孔，在盲孔底端有径向通向圆筒内壁的导流孔，且沿筒体长度方向纵向开有倒流孔3个分别与盲孔贯通，总体呈现L型多分支导流孔；

套筒16内部放置有阀杆17与阀盖18，所述阀杆17与阀盖18螺纹连接，阀盖18周向均布有4个肋板与挡环19相接，阀杆17通过弹簧与节流器压帽总成11相连。

本发明的有益效果：

该可调式井下节流器结构简单，设计新颖，工作过程通过井下高温高压流体自带的能量通过推动节流阀盖实现节流口实时调节的功能，使节流器可根据井下不同的流体温度压力来实现实时调节，大大改善了节流嘴原有结构单一不变的情况，达到不用更换节流嘴即可稳定达到配产要求的目的。

附图说明

图1为可调式井下节流器整体结构示意图。

图2为可调式井下节流器节流嘴局部结构示意图。

图3为可调式井下节流器节流嘴原理说明图。

图4为可调式井下节流器节流嘴侧视图。

图5为可调式井下节流器节流嘴俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种可调式井下节流器，是投捞工具连接的端部打捞径、提供固定结构、节流嘴工作结构这几部分组成。打捞径1、卡箍2、卡瓦3、筒体4、芯轴5、胶筒6、弹簧7、密封锥体8、挡盖9、节流嘴10、压帽总成11、M3×8十字槽沉头螺钉12、剪销13、O型密封圈14、O型密封圈15、其中，其可调式井下节流器节流嘴局部结构如图2。

由与投放工具相连接的打捞径1，用于井下节流器固定的锚定装置和密封装置，工作筒等部分组成。打捞径1主要用于节流器的下放上提时与打捞工具的连接；锚定装置和密封装置包括卡箍2、卡瓦3、胶筒4、密封锥体8及密封圈等，主要用于节流器在油管内目标位置的固定及坐封；工作筒包括筒体4、芯轴5、节流嘴10、防砂罩。节流嘴10由阀盖18、套筒16、阀杆17组成，套筒16沿周向布置L型孔作为流道，阀杆17与阀盖18连接在套筒16内上下移动，通过阀盖18上下移动将阀盖18以下流体送入L型流道中，由于阀盖18挡住流道的不同位置，故可实现流体节流截面可变，从而达到实现节流嘴直径可调节的目的。

本次设计的可调式井下节流器器的总体构成部件主要有与投捞工具连接的端部打捞径、提供固定密封结构、节流嘴工作结构这几部分组成。所述的后端与打捞径1相连的包括卡箍2、卡瓦3，卡箍2与卡瓦3通过剪销13固定连接，套在筒体4上。所述的卡瓦3到达油管目标位置后，卡瓦3张开固定在油管内壁，为后续节流工作提供稳定支撑。

所述的弹簧7与挡盖9之间设置O型密封圈14，节流嘴10与压帽总成11zhi见设置有O型密封圈15。

所述的固定密封结构包括与筒体4连接的芯轴5、胶筒6、弹簧7、密封锥体8、挡盖9。芯轴5为井下节流器中心管，外部所套部件依次筒体4、胶筒6、弹簧7密封锥体8、挡盖9，其中密封锥体8在1/8”×12.5剪销13解除后在节流器芯轴5推动密封锥体8在挡盖9作用下，密封锥体8膨胀坐封，达到井下节流器固定密封的目的。

所述的节流嘴工作部分由阀盖、阀杆、套筒、导流孔、弹簧组成。如图2所示，可调式井下节流器节流嘴10包括套筒16、阀杆17、阀盖18、挡环19、O型密封圈、弹簧。所述的节流嘴10工作部分依靠井底高温高压流体自身能量推动阀盖18，阀盖18带动挡环19在套筒16内上行，在挡环19的作用下对L型孔流道实现不同程度的封堵，从而改变流体通过套筒16时的节流截面积，实现可依据流体压力调节的节流嘴口径变化。

如图2图3图4图5所示：所述套筒16为一空心圆筒，在一端周向均布开有6个盲孔，在盲孔底端有径向通向圆筒内壁的导流孔，且沿筒体长度方向纵向开有倒流孔3个分别与盲孔贯通，总体呈现L型多分支导流孔。所述阀杆17与阀盖18螺纹连接，阀盖18周向均布有4个肋板与挡环19相接，在阀盖18承受到井底流体作用后，阀盖18带动阀杆17上行，由于肋板的存在挡环19上移，整个运动过程在套筒16内完成。弹簧一端连接节流器压帽总成11，另一端与阀杆17固定，在阀杆17产生位移后，经过输入能量的降低会在弹簧弹力作用下回复阀杆17原来位置。

本发明的工作原理：

一种可调式井下节流器通过测试车和井口防喷管结合投捞工具将节流器下放到设计位置后，上提钢丝，剪断卡箍与卡瓦固定销钉，卡瓦3沿节流器锥面张开，将卡瓦3撑开，卡住油管内壁，密封锥体撑开胶筒6形成坐封。提出投捞工具后，井下节流器依靠卡瓦3固定和胶筒6的涨紧力悬挂于油管内。开井生产，井内天然气流体经压帽总成11流过，在天然气流体压力较小时，阀杆17保持不动，天然气流体可通过套筒16内所有多分支的L型导流孔，实现压力降低时，节流通流面积增大。当天然气流体压力发生变化时，在弹簧弹性范围内，由于天然气流体压力的增大，从而推动阀杆17上行，带动阀盖18和挡环19，由于挡环19的上行会导致多分支的L型导流孔会有部分被封堵。从而实现了天然气流体压力增大时，节流通流面积减小。当天然气流体压力缓慢下降时，由于弹簧的弹性恢复力，会带动阀杆17、阀盖18和挡环19下移，从而裸漏出部分L型多分支导流孔，从而实现节流通流面积的实时可调性。

Claims (4)

1.一种可调式井下节流器，其特征在于，包括与投捞工具连接的端部打捞径、固定密封结构和节流嘴(10)；

所述的端部打捞径包括打捞径(1)，打捞径(1)后端连接卡箍(2)和卡瓦(3)，卡箍(2)和卡瓦(3)套在筒体(4)上；

所述的固定密封结构包括与筒体(4)连接的芯轴(5)、胶筒(6)、弹簧(7)、密封锥体(8)、挡盖(9)，芯轴(5)套有部件，部件依次为筒体(4)、胶筒(6)、弹簧(7)、密封锥体(8)和挡盖(9)；

挡盖(9)通过节流嘴(10)连接压帽总成(11)。

2.根据权利要求1所述的一种可调式井下节流器，其特征在于，所述的卡箍(2)和卡瓦(3)通过剪销(13)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调式井下节流器，其特征在于，所述的芯轴(5)为井下节流器中心管。

4.根据权利要求1所述的一种可调式井下节流器，其特征在于，所述的节流嘴(10)包括套筒(16)，套筒(16)为空心圆筒，套筒(16)一端周向均布开有6个盲孔，在盲孔底端有径向通向圆筒内壁的导流孔，且沿筒体长度方向纵向开有倒流孔3个分别与盲孔贯通，总体呈现L型多分支导流孔；

套筒(16)内部放置有阀杆(17)与阀盖(18)，所述阀杆(17)与阀盖(18)螺纹连接，阀盖(18)周向均布有4个肋板与挡环(19)相接，阀杆(17)通过弹簧与节流器压帽总成(11)相连。

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