CN117365343A - 坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器，配置于将井下节流器的密封机构和节流机构固定在井筒内部的工作筒中，属于天然气开采技术领域，包括：锁块外管设置在密封机构上，锚固组件设置在锁块外管上，锚固组件包括推移机构及与推移机构连接的多个锁块，推移机构包括一形变件，锁块外管上呈放射状等间距环绕开设有多个通槽，多个锁块一一对应嵌入多个通槽中，本发明利用井筒内部的高温使得形变件发生形变，带动锁块移动与工作筒抵接实现坐封锚定，井筒中的温度降低使得形变件恢复原状，进而锁块与工作筒分离，能够将井下节流器顺利打捞出来，避免留在井筒中的节流器降低井筒后期排水采气的流量，提高天然气井后续排水采气的效率。
Description
技术领域
本发明属于天然气开采技术领域，具体涉及坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器。
背景技术
在对天然气井进行开采的过程中，刚开始开采时天然气的流速较高，但是随着开采时间的延长天然气井内部的压力不断降低，使得天然气开采的流速逐渐降低，进而导致天然气开采的效率和产量大幅下降，严重时则会导致天然气井停产。为了避免天然气井的压力在开采时快速降低，大多使用井下节流技术，对天然气井中的高压气体进行稳压，实现天然气井持续稳定的开采。井下节流技术就是在天然气井的井筒内安装井下节流器，使得井下的气体以稳定的压力流出。井下节流器在对天然气井进行稳压时，需要将井下节流器固定在井筒中后，利用井下节流器的密封机构对井筒内壁与节流器外侧之间的环形空间进行密封，使得天然气以设定的压力从井下节流器的节流机构中流通，实现对天然气井进行稳压开采。
将井下节流器固定在井筒中的过程叫坐封锚定，井下节流器按照坐封锚定的方式可大致分为卡瓦式和预置式，其中卡瓦式节流器在投放时，需要使用钢丝绳将节流器下放到井筒的指定位置后，利用钢丝绳上的工具串对节流器进行坐封锚定，需要打捞节流器时再通过钢丝绳连接打捞工具进行打捞，而预置式节流器在投放前需要在井筒的指定位置安装工作筒并下放至天然气井中，再使用钢丝绳将节流器下放到工作筒处，坐封锚定时通过钢丝绳上的工具串使得节流器上的锁块卡入工作筒上的凹槽中，需要打捞时通过钢丝绳上的工具串使锁块退出工作筒的凹槽后，再通过钢丝绳连接打捞工具进行打捞。通过上述可知，卡瓦式节流器能够灵活地选择工作位置，但是卡瓦式节流器在井筒中的固定效果较差，导致节流器的承压能力较弱，容易出现节流器掉入井底或者被气流顶出而失效的问题，进而导致天然气井节流开采的稳定性较差。因此，现有的井下节流器大多采用预置式进行坐封锚定，利用锁块使得节流器与工作筒稳定的连接，避免节流器出现失效的情况。为了提高井下节流器对井筒压力的稳定效果，需要将井下节流器安装在井下一千米以下的位置，这就导致施工人员在井上通过钢丝绳上的工具串使得锁块退出工作筒上凹槽的操作难度较大，而且节流器中带动锁块位移的机械结构容易出现断裂等情况，使得预置式节流器的打捞成功率较低，节流器容易在井筒中形成堵塞，导致后续排水采气工艺无法开展，严重影响气井剩余产能发挥。
目前，针对现有预置式节流器打捞成功率低堵塞井筒的问题，部分井下节流器将节流机构设置为可脱落的形式，当不需要井筒中的节流器发挥作用时，节流器上的节流机构脱落后利用自身内部的通道使得井筒贯通，无需对节流器进行打捞就能够满足气井前期节流降压、中后期排水采气实施的生产需求。但是节流器上节流机构的气嘴脱落后虽然能够避免井筒堵塞，但是节流器内部的通道直径远远小于井筒的直径，导致井筒在后期排水采气的流量较低，大大降低了天然气井后续排水采气的效率。
发明内容
有鉴于此，有必要针对现有井下节流器通过可脱落的气嘴实现无需打捞节流器，但是节流器存在于井筒中，必然影响天然气井后续排水采气的效率，需要提供一种解封成功率高的坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器。
本发明的技术方案是：一种坐封锚定器件，配置于将井下节流器的密封机构和节流机构固定在井筒内部的工作筒中，节流机构位于密封机构的一端，包括：锁块外管设置在密封机构上，且位于密封机构远离节流机构的一端，锁块外管与密封机构同轴设置，锁块外管与密封机构连接，锚固组件设置在锁块外管上，锚固组件包括推移机构及与推移机构连接的多个锁块，推移机构包括一形变件，形变件设置在锁块外管的内部，形变件的一端与密封机构连接，井下节流器沿井筒向下移动至工作筒后，形变件受到井筒内部的高温影响沿锁块外管轴向发生形变，锁块外管上呈放射状等间距环绕开设有多个通槽，通槽位于锁块外管远离密封机构的一侧，多个锁块一一对应嵌入多个通槽中，锁块与通槽滑动连接，形变件远离密封机构的一端与锁块连接，使得形变件带动锁块滑出通槽与工作筒的内壁抵接实现坐封锚定，井筒中的温度降低使得形变件恢复原状，进而锁块与工作筒的内壁分离。
优选的，推移机构还包括锁块内管，锁块内管同轴穿设在锁块外管的内部，且位于锁块外管远离密封机构的一侧，锁块内管与锁块外管滑动连接，锁块与锁块内管的外侧抵接，锁块内管的直径由靠近密封机构的一端向远离密封机构的一端逐渐增大，形变件远离密封机构的一端与锁块内管固定连接，形变件通过形变带动锁块内管沿轴向移动，进而利用锁块内管带动锁块沿通槽向靠近工作筒内壁的方向移动，使得锁块与工作筒抵接，进而对井下节流器进行坐封锚定。
优选的，锁块外管的一侧沿径向方向开设有通孔，且位于通槽远离密封机构的一侧，通孔上穿设有可溶销钉，锁块内管的外侧开设有沉孔，可溶销钉的一端伸入沉孔中且与其抵接。
优选的，锁块内管的外侧开设有第一环形凹槽，且位于沉孔远离密封机构的一侧，第一环形凹槽与锁块内管同轴设置，第一环形凹槽上套设有定位环，定位环与第一环形凹槽固定连接，定位环的外侧与锁块外管的内壁抵接。
优选的，锁块外管上同轴套设有锁帽，且位于锁块外管远离密封机构的一端，锁帽与锁块外管可拆卸连接，锁帽远离密封机构的一端设有台阶面，台阶面与锁块外管的端面之间嵌设有两个半圆环，两个半圆环的端面相互抵接，半圆环的两侧分别与台阶面、锁块外管抵接，锁块内管的外侧同轴开设有第二环形凹槽，且位于第一环形凹槽远离沉孔的一侧，半圆环的内侧与第一环形凹槽抵接。
优选的，形变件的材质为NiTi形状记忆合金，形变件采用螺旋弹簧型。
井下节流器，包括密封机构及节流机构，还包括坐封锚定器件，锁块外管远离通槽一端与密封机构连接，形变件远离锁块的一端与密封机构连接，坐封锚定器件将井下节流器固定在工作筒中后，密封机构对锁块外管与工作筒之间的区域进行密封，天然气井中的天然气经过节流机构进入锁块外管中。
优选的，密封机构包括：密封管，密封管设置在锁块外管远离通槽一端，密封管与锁块外管同轴设置，密封管的一端与锁块外管可拆卸连接，另一端与节流机构连接，形变件远离锁块的一端与密封管连接，密封管靠近锁块外管的一侧开设有第三环形凹槽，密封管位于第三环形凹槽的两端套装有两个连接环，连接环与第三环形凹槽的端面抵接，密封管位于两个连接环之间套装有多个密封圈，密封圈的纵截面为V型，相邻的密封圈之间相互抵接，密封圈的内侧与第三环形凹槽抵接，密封圈的外侧与工作筒抵接，密封圈的材质为氢化丁腈橡胶，当坐封锚定器件将井下节流器固定在工作筒中后，通过井下节流器两端的压力差使得密封圈产生变形，进而增加密封圈与工作筒内壁的抵接力度实现密封。
优选的，节流结构包括气嘴安装管，气嘴安装管设置密封管远离锁块外管的一端，气嘴安装管与密封管同轴设置，气嘴安装管的一端与密封管可拆卸密封连接，气嘴安装管的另一端内部嵌设有气嘴，气嘴与气嘴安装管同轴设置，气嘴安装管的内部同轴设置有压帽，且位于气嘴远离密封管的一侧，压帽与气嘴抵接，压帽与气嘴安装管可拆卸连接。
优选的，气嘴安装管远离密封管的一端套设有防沙罩，防沙罩与气嘴安装管同轴设置，防沙罩与气嘴安装管可拆卸连接。
与现有技术相比，本发明提供的坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器，通过配置于井下节流器上密封机构远离节流机构一端的锁块外管以及锚固组件的推移机构、锁块、形变件配合使用，在天然气井刚开采时利用井筒内部的高温使得形变件发生形变，带动锁块向外移动与工作筒抵接实现坐封锚定，在天然气井开采后期不需要所述井下节流器发挥作用时，井筒中的温度降低使得形变件恢复原状，进而使得锁块与工作筒自动分离，利用打捞工具将井下节流器打捞出天然气井，能够对井下节流器进行坐封锚定，在保证井下节流器坐封锚定稳定性的前提下，同时能够将井下节流器顺利打捞出来，避免留在井筒中的节流器降低井筒后期排水采气的流量，提高天然气井后续排水采气的效率，本发明的坐封锚定器件以及井下节流器使用方便，稳定性高，实用性强，值得推广。
附图说明
图1是本发明的井下节流器正视图；
图2是本发明的井下节流器半剖图；
图3是本发明的井下节流器坐封锚定示意图；
图4是本发明的坐封锚定结构放大图；
图5是本发明的井下节流器密封示意图；
图6是本发明的密封结构放大图；
图7是本发明的井下节流器坐封锚定前形变件示意图；
图8是本发明的井下节流器坐封锚定后形变件示意图。
具体实施方式
本发明提供了坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器，下面结合图1到图8的结构示意图，对本发明进行说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
目前，针对现有预置式节流器堵塞井筒的问题，部分井下节流器将节流机构设置为可脱落的形式，当不需要井筒中的节流器发挥作用时，节流器上的节流机构脱落后利用节流器自身内部的通道使得井筒贯通，无需对节流器进行打捞就可以实现井筒通畅。例如公开号为CN116357273A的专利文件公开了一种气缸坐封免投捞的井下节流器，通过气缸内外提供的压力差来实现坐封锚定，井下节流器服役期满气井不需节流生产时，节流机构的气嘴及防砂罩能自动脱落，形成中心大通道，则能够满足气井前期节流降压、中后期排水采气实施的生产需求。节流器上节流机构的气嘴脱落后能够避免井筒堵塞，然而节流器内部的通道直径远远小于井筒的直径，导致井筒在后期排水采气的流量较低，大大降低了天然气井后续采气的效率。
基于上述问题，本发明实施例提供的一种坐封锚定器件以及具有该器件的井下节流器，通过配置于井下节流器上密封机构远离节流机构一端的锁块外管以及锚固组件的推移机构、锁块、形变件配合使用，利用形状记忆合金的自感应、自适应、超弹性变等优点，解决了现有只能借助井口配套相关工具串、地面辅助设备，对节流器进行复杂的井口外力操作解封成功率低，导致井筒堵塞，或者留在井筒中的节流器降低井筒后续排水采气效率的难题，将形状记忆合金用于节流器的坐封锚定，利用井下高温驱动形状记忆合金自适应形变使节流器完成坐封锚定，同时使得节流器具有坐封时间可控、速度快的优点，在天然气井刚开采时利用井筒的高温使得形变件发生形变，带动锁块向外移动与工作筒抵接实现坐封锚定，在天然气井开采后期不需要所述井下节流器发挥作用时，井筒中的温度降低使得形变件恢复原状，进而使得锁块与工作筒自动分离，利用打捞工具将井下节流器打捞出天然气井，能够对井下节流器进行坐封锚定，在保证井下节流器坐封锚定稳定性的前提下，同时能够将井下节流器顺利打捞出来，避免留在井筒中的节流器降低井筒后期排水采气的流量，提高天然气井后续排水采气的效率。
如图1所示，一种坐封锚定器件，配置于将井下节流器的密封机构和节流机构固定在井筒内部的工作筒20中，节流机构位于密封机构的一端，包括：锁块外管6设置在密封机构上，且位于密封机构远离节流机构的一端，锁块外管6与密封机构同轴设置，锁块外管6与密封机构连接，锚固组件设置在锁块外管6上，锚固组件包括推移机构及与推移机构连接的多个锁块7，推移机构包括一形变件8，形变件8设置在锁块外管6的内部，形变件8的一端与密封机构连接，井下节流器沿井筒向下移动至工作筒20后，如图8所示，形变件8受到井筒内部的高温影响沿锁块外管6轴向发生形变，锁块外管6上呈放射状等间距环绕开设有多个通槽21，通槽21位于锁块外管6远离密封机构的一侧，多个锁块7一一对应嵌入多个通槽21中，锁块7与通槽21滑动连接，形变件8远离密封机构的一端与锁块7连接，使得形变件8带动锁块7滑出通槽21与工作筒20的内壁抵接实现坐封锚定，在天然气井开采后期不需要井下节流器发挥作用时，井筒中的温度降低使得形变件8恢复原状，进而锁块7与工作筒20的内壁分离，利用钢丝绳上的打捞工具将井下节流器打捞出天然气井，通过锁块7上的倒角实现钢丝绳提拉节流器，使得锁块7通过摩擦滑出工作筒20。
本实施例公开的节流器利用形变件8驱动锁块进行坐封锚定时，通过形变件8自身优异的力学性能，能够有效提升节流器坐封效果以及解封的方便性，提高井下节流器坐封锚定以及解封工作的可控性。
优选的，推移机构还包括锁块内管1，锁块内管1同轴穿设在锁块外管6的内部，且位于锁块外管6远离密封机构的一侧，锁块内管1与锁块外管6滑动连接，锁块7与锁块内管1的外侧抵接，锁块内管1的直径由靠近密封机构的一端向远离密封机构的一端逐渐增大，形变件8远离密封机构的一端与锁块内管1固定连接，形变件8通过形变带动锁块内管1沿轴向移动，进而利用锁块内管1带动锁块7沿通槽21向靠近工作筒20内壁的方向移动，使得锁块7与工作筒20抵接，进而对井下节流器进行坐封锚定，如图3所示，锁块7滑出通槽21后与工作筒20上侧的台阶面抵接，节流器与工作筒20的台阶面配合抵抗天然气井内部的压力，进而对井下节流器进行坐封锚定，通过锁块内管1不仅可以带动锁块7向外位移实现坐封锚定，而且在需要解封打捞节流器时，还可以利用钢丝绳带动锁块内管1反向位移，方便通过钢丝绳提拉锁块内管1，使得锁块7利用工作筒20的倒角自动滑入通槽21的内部。
在将井下节流器放入井筒中后，随着井下节流器不断向下移动，井筒的温度不断升高，而形变件8在温度到达临界后则会发生形变，需要避免节流器提前坐封锚定。
为此，本实施例提供一种改进方式，优选的，锁块外管6的一侧沿径向方向开设有通孔31，且位于通槽21远离密封机构的一侧，通孔31上穿设有可溶销钉5，锁块内管1的外侧开设有沉孔，可溶销钉5的一端伸入沉孔中且与其抵接，通过可溶销钉5使得节流器在下放过程中以及未进行坐封锚定时，利用可溶销钉5对锁块内管1进行固定，避免了节流器在下放过程中发生提前坐封的问题，提高节流器坐封锚定的准确性，其中可溶销钉5的材质为Al、Mo、Cu、Fe、Ca和Co等金属或者上述几种金属制备的复合体。
在对本节流器进行解封时，由操作人员在井上通过钢丝绳牵拉锁块内管1进行轴向位移，而锁块内管1与锁块外管6为滑动连接，当锁块内管1与锁块外管6的接触面积较大时，容易对钢丝绳牵拉锁块内管1位移造成阻碍。
为此，本实施例提供一种改进方式，如图4所示，优选的，锁块内管1的外侧开设有第一环形凹槽，且位于沉孔远离密封机构的一侧，第一环形凹槽与锁块内管1同轴设置，第一环形凹槽上套设有定位环4，定位环4与第一环形凹槽固定连接，定位环4的外侧与锁块外管6的内壁抵接，通过定位环4不仅实现锁块内管1在锁块外管6中滑动，同时减小锁块内管1与锁块外管6的接触面积，进而降低锁块内管1位移的摩擦力，方便形变件8以及操作人员通过钢丝绳带动锁块内管1位移。
在节流器坐封锚定或者解封时，都是通过锁块内管1位移至不同位置来实现的，并且在打捞时需要利用钢丝绳上的打捞工具抓住锁块内管1，则需要对锁块内管1来回位移的位置限定，防止锁块内管1完全进入锁块外管6后，打捞工具无法抓住锁块内管1。
为此，本实施例提供一种改进方式，优选的，锁块外管6上同轴套设有锁帽2，且位于锁块外管6远离密封机构的一端，锁帽2与锁块外管6可拆卸连接，锁帽2远离密封机构的一端设有台阶面，台阶面与锁块外管6的端面之间嵌设有两个半圆环3，两个半圆环3的端面相互抵接，半圆环3的两侧分别与台阶面、锁块外管6抵接，锁块内管1的外侧同轴开设有第二环形凹槽，且位于第一环形凹槽远离沉孔的一侧，半圆环3的内侧与第一环形凹槽抵接，通过锁帽2内侧的半圆环3对锁块内管1的滑动位置进行限定。
优选的，形变件8的材质为NiTi形状记忆合金，形变件8采用螺旋弹簧型。
形变件8在具体设置时，形变件8的材质采用NiTi合金，NiTi合金在120°时发生形变，因此在天然气井刚开始开采时，天然气井内部的温度足以使NiTi合金发生奥氏体相变，完成收缩进而带动锁块内管1位移，形变件8常见的形态有直线形、螺旋形和管形，当形变件8为直线型时，输出的力最大，弹簧次之，直线形拥有更快的响应和更大的输出力，弹簧形则拥有更大的输出位移，考虑到节流器解封时需要通过钢丝绳向上拉动锁块7内管运动，直线形会阻挡锁块内管1的解封动作，因此形变件8选择螺旋弹簧型，同时形变件8考虑到其载荷方式，拉力载荷是其能量效率最高的方式，即拉力是形状记忆合金材料输出力最大的形式。因此，螺旋弹簧型的形变件8以拉力形式提供动力，属于单端约束恢复类型。
形变件8与锁块内管1连接，通过钢丝绳带动锁块内管1向上移动，使得形变件8恢复原状实现解封，井下节流器解封时所需的牵引力仅需大于螺旋弹簧型形变件8的弹力，降低天然气井的节流器解封作业的施工难度。
如图2所示，井下节流器，包括密封机构及节流机构，还包括坐封锚定器件，锁块外管6远离通槽21一端与密封机构连接，形变件8远离锁块7的一端与密封机构连接，坐封锚定器件将井下节流器固定在工作筒20中后，密封机构对锁块外管6与工作筒20之间的区域进行密封，天然气井中的天然气经过节流机构进入锁块外管6中，实现天然气井中的天然气以稳定的压力流出井筒。
如图6所示，优选的，密封机构包括：密封管13，密封管13设置在锁块外管6远离通槽21一端，密封管13与锁块外管6同轴设置，密封管13的一端与锁块外管6可拆卸连接，另一端与节流机构连接，形变件8远离锁块7的一端与密封管13连接，密封管13靠近锁块外管6的一侧开设有第三环形凹槽，密封管13位于第三环形凹槽的两端套装有两个连接环10，连接环10与第三环形凹槽的端面抵接，密封管13位于两个连接环10之间套装有多个密封圈11，密封圈11的纵截面为V型，相邻的密封圈11之间相互抵接，密封圈11的内侧与第三环形凹槽抵接，密封圈11的外侧与工作筒20抵接，密封圈11的材质为氢化丁腈橡胶，当坐封锚定器件将井下节流器固定在工作筒20中后，通过井下节流器两端的压力差使得密封圈11产生变形，进而增加密封圈11与工作筒20内壁的抵接力度实现密封。
密封管13与锁块外管6在具体连接时，如图7所示，密封管13与锁块外管6之间设有第一连接管9，第一连接管9与密封管13同轴设置，第一连接管9的一端伸入锁块外管6的内部且与其螺纹可拆卸连接，另一端套设在密封管13的外侧且与其螺纹可拆卸连接，由于密封管13需要穿入第一连接管9的内部进行连接，第三环形凹槽靠近第一连接管9一侧与密封管13平齐，使得密封圈11与第一连接管9的端面抵接，第一连接管9上穿设螺钉用于固定密封管13，形变件8远离锁块7的一端与第一连接管9固定连接。
优选的，节流结构包括气嘴安装管16，气嘴安装管16设置密封管13远离锁块外管6的一端，气嘴安装管16与密封管13同轴设置，气嘴安装管16的一端与密封管13可拆卸密封连接，气嘴安装管16的另一端内部嵌设有气嘴17，气嘴17与气嘴安装管16同轴设置，气嘴安装管16的内部同轴设置有压帽18，且位于气嘴17远离密封管13的一侧，压帽18与气嘴17抵接，压帽18与气嘴安装管16可拆卸连接。
密封管13与气嘴安装管16在具体连接时，密封管13与气嘴安装管16之间设有第二连接管15，第二连接管15与密封管13同轴设置，第二连接管15的一端伸入密封管13中且与其通过螺纹可拆卸连接，密封管13上穿设螺钉用于固定第二连接管1，并且第二连接管15与密封管13之间设有O型密封圈14进行密封，第二连接管15的另一端伸入气嘴安装管16中且与其螺纹可拆卸连接，气嘴安装管16上穿设销轴对第二连接管15进行定位。
优选的，气嘴安装管16远离密封管13的一端套设有防沙罩19，防沙罩19与气嘴安装管16同轴设置，防沙罩19与气嘴安装管16可拆卸连接，通过防沙罩19避免天然气井中的砂进入井下节流器的内部堵塞气嘴。
该井下节流装置投放之前按照设计指标将工作筒20与井筒连接后一同放入天然气井中并向下移动至节流器预定安装位置。
如图3所示，将本节流器通过钢丝绳直接投放至天然气井中并沿井筒向下移动，节流器的锁块内管1始终被可溶销钉5固定，节流器在到达工作筒20后，需要坐封时向井筒中倒入氯化钾溶液，其中氯化钾溶液中的氯离子能够与Al、Mo、Cu、Fe、Ca和Co等金属或者上述几种金属制备的复合体发生反应，从而溶解掉可溶销钉5，此时井筒的温度位于形变件8发生形变的范围内，形变件8受到井下高温影响发生形变，记忆合金元件8产生收缩现象。锁块内管1在形变件8的带动下沿轴向位移，锁块内管1位移时利用锥形面将锁块7沿通槽21向外顶出，锁块7向外移动后与工作筒20的内壁抵接实现坐封锚定。
如图5所示，利用井下节流器上下两端的压力差(也就是节流机构中气嘴两端的压力差)使得材质为氢化丁腈橡胶密封圈11产生膨胀形变，进而增加密封圈11与工作筒20内壁的抵接力度，使得密封圈11紧贴在工作筒20的内壁上完成密封。
当天然气井开采后期不需要井下节流器发挥作用时，井筒中的温度降低使得形变件恢复原状，再使用钢丝绳上的打捞工具直接抓住锁块内管1，再通过钢丝绳向上提拉锁块内管1，形变件8被拉伸，锁块内管1的锥形面不再抵接锁块7，使得锁块7不再与工作筒20的内壁抵接，继续向上提拉钢丝绳将节流器打捞至井上。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种坐封锚定器件，配置于将井下节流器的密封机构和节流机构固定在井筒内部的工作筒(20)中，所述节流机构位于所述密封机构的一端，其特征在于，包括：
锁块外管(6)，设置在所述密封机构上，且位于所述密封机构远离所述节流机构的一端，所述锁块外管(6)与所述密封机构同轴设置，所述锁块外管(6)与所述密封机构连接；
锚固组件，设置在所述锁块外管(6)上，所述锚固组件包括：推移机构及与所述推移机构连接的多个锁块(7)，所述推移机构包括一形变件(8)，所述形变件(8)设置在所述锁块外管(6)的内部，所述形变件(8)的一端与所述密封机构连接，所述井下节流器沿井筒向下移动至所述工作筒(20)后，所述形变件(8)受到所述井筒内部的高温影响沿所述锁块外管(6)轴向发生形变；
所述锁块外管(6)上呈放射状等间距环绕开设有多个通槽(21)，所述通槽(21)位于所述锁块外管(6)远离所述密封机构的一侧，多个所述锁块(7)一一对应嵌入多个所述通槽(21)中，所述锁块(7)与所述通槽(21)滑动连接，所述形变件(8)远离所述密封机构的一端与所述锁块(7)连接，使得所述形变件(8)带动所述锁块(7)滑出所述通槽(21)与所述工作筒(20)的内壁抵接实现坐封锚定，所述井筒中的温度降低使得所述形变件(8)恢复原状，进而所述锁块(7)与所述工作筒(20)的内壁分离。
2.根据权利要求1所述的坐封锚定器件，其特征在于，所述推移机构还包括锁块内管(1)，所述锁块内管(1)同轴穿设在所述锁块外管(6)的内部，且位于所述锁块外管(6)远离所述密封机构的一侧，所述锁块内管(1)与所述锁块外管(6)滑动连接，所述锁块(7)与所述锁块内管(1)的外侧抵接，所述锁块内管(1)的直径由靠近所述密封机构的一端向远离所述密封机构的一端逐渐增大，所述形变件(8)远离所述密封机构的一端与所述锁块内管(1)固定连接，所述形变件(8)通过形变带动所述锁块内管(1)沿轴向移动，进而利用所述锁块内管(1)带动所述锁块(7)沿所述通槽(21)向靠近所述工作筒(20)内壁的方向移动，使得所述锁块(7)与所述工作筒(20)抵接，进而对所述井下节流器进行坐封锚定。
3.根据权利要求2所述的坐封锚定器件，其特征在于，所述锁块外管(6)的一侧沿径向方向开设有通孔(31)，且位于所述通槽(21)远离所述密封机构的一侧，所述通孔(31)上穿设有可溶销钉(5)，所述锁块内管(1)的外侧开设有沉孔，所述可溶销钉(5)的一端伸入所述沉孔中且与其抵接。
4.根据权利要求3所述的坐封锚定器件，其特征在于，所述锁块内管(1)的外侧开设有第一环形凹槽，且位于所述沉孔远离所述密封机构的一侧，所述第一环形凹槽与所述锁块内管(1)同轴设置，所述第一环形凹槽上套设有定位环(4)，所述定位环(4)与所述第一环形凹槽固定连接，所述定位环(4)的外侧与所述锁块外管(6)的内壁抵接。
5.根据权利要求4所述的坐封锚定器件，其特征在于，所述锁块外管(6)上同轴套设有锁帽(2)，且位于所述锁块外管(6)远离所述密封机构的一端，所述锁帽(2)与所述锁块外管(6)可拆卸连接，所述锁帽(2)远离所述密封机构的一端设有台阶面，所述台阶面与所述锁块外管(6)的端面之间嵌设有两个半圆环(3)，两个所述半圆环(3)的端面相互抵接，所述半圆环(3)的两侧分别与所述台阶面、锁块外管(6)抵接，所述锁块内管(1)的外侧同轴开设有第二环形凹槽，且位于所述第一环形凹槽远离所述沉孔的一侧，所述半圆环(3)的内侧与所述第一环形凹槽抵接。
6.根据权利要求1所述的坐封锚定器件，其特征在于，所述形变件(8)的材质为NiTi形状记忆合金，所述形变件(8)采用螺旋弹簧型。
7.井下节流器，包括：密封机构及节流机构，其特征在于，还包括如权利要求1所述的坐封锚定器件，所述锁块外管(6)远离所述通槽(21)一端与所述密封机构连接，所述形变件(8)远离所述锁块(7)的一端与所述密封机构连接，所述坐封锚定器件将所述井下节流器固定在所述工作筒(20)中后，所述密封机构对所述锁块外管(6)与所述工作筒(20)之间的区域进行密封，天然气井中的天然气经过所述节流机构进入所述锁块外管(6)中。
8.根据权利要求7所述的井下节流器，其特征在于，所述密封机构包括：密封管(13)，所述密封管(13)设置在所述锁块外管(6)远离所述通槽(21)一端，所述密封管(13)与所述锁块外管(6)同轴设置，所述密封管(13)的一端与所述锁块外管(6)可拆卸连接，另一端与所述节流机构连接，所述形变件(8)远离所述锁块(7)的一端与所述密封管(13)连接，所述密封管(13)靠近所述锁块外管(6)的一侧开设有第三环形凹槽，所述密封管(13)位于所述第三环形凹槽的两端套装有两个连接环(10)，所述连接环(10)与所述第三环形凹槽的端面抵接，所述密封管(13)位于两个所述连接环(10)之间套装有多个密封圈(11)，所述密封圈(11)的纵截面为V型，相邻的所述密封圈(11)之间相互抵接，所述密封圈(11)的内侧与所述第三环形凹槽抵接，所述密封圈(11)的外侧与所述工作筒(20)抵接，所述密封圈(11)的材质为氢化丁腈橡胶，当坐封锚定器件将所述井下节流器固定在所述工作筒(20)中后，通过所述井下节流器两端的压力差使得所述密封圈(11)产生变形，进而增加所述密封圈(11)与所述工作筒(20)内壁的抵接力度实现密封。
9.根据权利要求8所述的井下节流器，其特征在于，所述节流结构包括气嘴安装管(16)，所述气嘴安装管(16)设置所述密封管(13)远离所述锁块外管(6)的一端，所述气嘴安装管(16)与所述密封管(13)同轴设置，所述气嘴安装管(16)的一端与所述密封管(13)可拆卸密封连接，所述气嘴安装管(16)的另一端内部嵌设有气嘴(17)，所述气嘴(17)与所述气嘴安装管(16)同轴设置，所述气嘴安装管(16)的内部同轴设置有压帽(18)，且位于所述气嘴(17)远离所述密封管(13)的一侧，所述压帽(18)与所述气嘴(17)抵接，所述压帽(18)与所述气嘴安装管(16)可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的井下节流器，其特征在于，所述气嘴安装管(16)远离所述密封管(13)的一端套设有防沙罩(19)，所述防沙罩(19)与所述气嘴安装管(16)同轴设置，所述防沙罩(19)与所述气嘴安装管(16)可拆卸连接。
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