CN117684910B - 一种高效防砂强制解卡节流器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效防砂强制解卡节流器，包括芯轴、卡瓦组件和胶筒组件，芯轴上套设有锁扣套，上卡瓦座上套设有防砂皮碗，防砂皮碗和限位凸起之间设有活动环，活动环上设有多个挡销螺钉，上卡瓦座上沿轴向设有多个与挡销螺钉配合的腰型孔，芯轴上套设有打捞颈，锁扣套上端套设于打捞颈末端，打捞颈上套设有剪钉座和上井帽，剪钉座和上井帽之间留有剪钉空间，剪钉座外侧套设有剪钉套，所述剪钉套与剪钉座之间连接有解封剪钉。本发明提供的一种高效防砂强制解卡节流器，采用防砂皮碗和胶筒相互配合，使上卡瓦座、卡瓦、下卡瓦座处于密闭环境内，没有杂质、砂石等脏东西，使得节流器解卡的时候易解卡，便于节流器打捞作业的进行。

Description

一种高效防砂强制解卡节流器

技术领域

本发明涉及井下节流器技术领域，特别是涉及一种高效防砂强制解卡节流器。

背景技术

卡瓦式气井节流器用于天然气井，可在气井内实现井筒节流降压，充分利用地温加热，改变水合物的形成条件，减少甲醇注入量，降低井口设备及地面管线所承受的压力，提高其安全性；增大气流的携液能力，减少井筒和地面管线的积液量；避免地层激动，延长气井寿命，稳定气井生产能力。

卡瓦式气井节流器通过钢丝绳送入井内预定位置，通过卡瓦定位、胶筒密封、气嘴配产来实现井筒天然气节流降压。目前市场上的节流器在使用时，卡瓦与井筒连接部分、卡瓦与卡瓦座连接部分，易被压力砂填充、塞实，导致节流器解封效果差，影响打捞作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中节流器在使用时，卡瓦与井筒连接部分、卡瓦与卡瓦座连接部分，易被压力砂填充、塞实，导致节流器解封效果差，影响打捞作业的不足，本发明提供一种高效防砂强制解卡节流器。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种高效防砂强制解卡节流器，包括芯轴、卡瓦组件和胶筒组件，所述芯轴上套设有锁扣套，所述胶筒组件包括套设于锁扣套上与锁扣套滑动连接的上胶筒座和下胶筒座，所述上胶筒座和下胶筒座之间设有多个胶筒，相邻两胶筒之间设有隔环，所述锁扣套下端套设有锁环，所述锁环内周壁上设有与锁扣套配合的第一倒齿，所述锁环抵设于下胶筒座内侧，

所述卡瓦组件包括套设于锁扣套上与锁扣套滑动连接的上卡瓦座和下卡瓦座，所述上卡瓦座和下卡瓦座之间设有多个沿芯轴周向均匀设置的卡瓦，所述上卡瓦座靠近卡瓦的一端设有多个由内向外向远离卡瓦方向倾斜的第一滑槽，所述下卡瓦座靠近卡瓦的一端设有多个由内向外向远离卡瓦方向倾斜的第二滑槽，所述卡瓦一端与第一滑槽滑动连接，另一端与第二滑槽滑动连接，所述下卡瓦座和上胶筒座相互抵接，

所述上卡瓦座靠近卡瓦的一侧设有一圈限位凸起，所述上卡瓦座上套设有防砂皮碗，所述防砂皮碗内壁面上侧设有与上卡瓦座上配合的第二倒齿，所述防砂皮碗和限位凸起之间设有活动环，所述活动环上设有多个穿过上卡瓦座抵设于芯轴表面的挡销螺钉，所述上卡瓦座上沿轴向设有多个与所述挡销螺钉配合的腰型孔，

所述芯轴上端连接有丢手接头，所述芯轴上套设有打捞颈，所述锁扣套上端套设于打捞颈末端，所述打捞颈上套设有剪钉座和上井帽，所述剪钉座和上井帽之间留有剪钉空间，所述剪钉座上围设有限位卡簧，所述剪钉座外侧套设有剪钉套，所述剪钉套与剪钉座之间连接有解封剪钉，所述剪钉套下端抵设于防砂皮碗和上卡瓦座端部。

节流器通过丢手接头与钢丝绳连接，下放至井筒内，在节流器下到预定位置时，钢丝绳绞盘急刹，芯轴位置不动，通过锁环使下胶筒座、胶筒、上胶筒座以及下卡瓦座在芯轴上的位置不变，打捞颈、上井帽、剪钉套、剪钉座、上卡瓦座、防砂皮碗和活动环在惯性的作用下整体下滑，这个惯性力足以使上卡瓦座和下卡瓦座相互配合，将多个卡瓦撑开，使得卡瓦与井筒内壁咬合；

卡瓦与井筒内壁咬合后，卡瓦、上卡瓦座和下卡瓦座位置不动，上提钢丝绳，芯轴随钢丝绳上移，芯轴上移过程中，通过锁环带动下胶筒座上移，下胶筒座将胶筒挤压变形，完成密封；芯轴移动的同时，与芯轴通过挡销螺钉固定连接的活动环向上移动，活动环挤压防砂皮碗，使防砂皮碗变形靠近井筒内壁面，将卡瓦上层空间密封；防砂皮碗将卡瓦上层空间密封，胶筒将卡瓦下层空间密封，两者相互配合，使卡瓦处于一个无砂空间内，防止压力砂堵塞卡瓦。

进一步，所述芯轴上端设有限位套，所述限位套通过丢手销与丢手接头连接。

进一步，所述芯轴下侧套设有连接套，所述连接套下端与芯轴外壁面螺纹连接，所述连接套上端抵设于下胶筒座下端，所述连接套和下胶筒座外侧套设有下井帽。

进一步，所述芯轴下端螺纹连接有气嘴座，所述气嘴座下端连接有防砂管，所述防砂管内侧设有过流连杆，所述防砂管下端设有导向头。

进一步，为了防止压力砂进入上井帽、剪钉套、剪钉座、打捞颈围成的空间内，所述上井帽与打捞颈之间设有O形圈。此空间用于给剪钉套和剪钉座上的解封剪钉错位拉断提供空间，如果压力砂进入此空间，则解封剪钉无法正常拉断，影响节流器正常解封。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种高效防砂强制解卡节流器，采用防砂皮碗和胶筒相互配合，使上卡瓦座、卡瓦、下卡瓦座处于密闭环境内，没有杂质、砂石等脏东西填充上卡瓦座、卡瓦、下卡瓦座，使得节流器解卡的时候易解卡，便于节流器打捞作业的进行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明最佳实施例的结构示意图；

图2是图1中A的放大示意图；

图3是图1中B的放大示意图；

图4是图1中C的放大示意图；

图5是图4中E的放大示意图；

图6是图1中D的放大示意图。

图中：1、丢手接头，2、丢手销，3、限位套，4、打捞颈，5、上井帽，6、芯轴，7、解封剪钉，8、剪钉座，9、限位卡簧，10、剪钉套，11、锁扣套，12、防砂皮碗，13、上卡瓦座，13-1、第一滑槽，14、活动环，15、挡销螺钉，16、卡瓦，17、下卡瓦座，17-1、第二滑槽，18、上胶筒座，19、胶筒，20、隔环，21、下胶筒座，22、锁环，22-1、第一倒齿，23、下井帽，24、连接套，25、气嘴座，26、过流连杆，27、防砂管，28、导向头，29、O形圈。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-6所示，本发明的一种高效防砂强制解卡节流器，包括芯轴6、卡瓦组件和胶筒组件，所述芯轴6上套设有锁扣套11，所述胶筒组件包括套设于锁扣套11上与锁扣套11滑动连接的上胶筒座18和下胶筒座21，所述上胶筒座18和下胶筒座21之间设有多个胶筒19，相邻两胶筒19之间设有隔环20，所述锁扣套11下端套设有锁环22，所述锁环22内周壁上设有与锁扣套11配合的第一倒齿22-1，所述锁环22抵设于下胶筒座21内侧，

所述卡瓦组件包括套设于锁扣套11上与锁扣套11滑动连接的上卡瓦座13和下卡瓦座17，所述上卡瓦座13和下卡瓦座17之间设有多个沿芯轴6周向均匀设置的卡瓦16，所述上卡瓦座13靠近卡瓦16的一端设有多个由内向外向远离卡瓦16方向倾斜的第一滑槽13-1，所述下卡瓦座17靠近卡瓦16的一端设有多个由内向外向远离卡瓦16方向倾斜的第二滑槽17-1，所述卡瓦16一端与第一滑槽13-1滑动连接，另一端与第二滑槽17-1滑动连接，所述下卡瓦座17和上胶筒座18相互抵接，

所述上卡瓦座13靠近卡瓦16的一侧设有一圈限位凸起，所述上卡瓦座13上套设有防砂皮碗12，所述防砂皮碗12内壁面上侧设有与上卡瓦座13上配合的第二倒齿，所述防砂皮碗12和限位凸起之间设有活动环14，所述活动环14上设有多个穿过上卡瓦座13抵设于芯轴6表面的挡销螺钉15，所述上卡瓦座13上沿轴向设有多个与所述挡销螺钉15配合的腰型孔，

所述芯轴6上端连接有丢手接头1，所述芯轴6上套设有打捞颈4，所述锁扣套11上端套设于打捞颈4末端，所述打捞颈4上套设有剪钉座8和上井帽5，所述剪钉座8和上井帽5之间留有剪钉空间，所述剪钉座8上围设有限位卡簧9，所述剪钉座8外侧套设有剪钉套10，所述剪钉套10与剪钉座8之间连接有解封剪钉7，所述剪钉套10下端抵设于防砂皮碗12和上卡瓦座13端部。

所述芯轴6上端设有限位套3，所述限位套3通过丢手销2与丢手接头1连接。

所述芯轴6下侧套设有连接套24，所述连接套24下端与芯轴6外壁面螺纹连接，所述连接套24上端抵设于下胶筒座21下端，所述连接套24和下胶筒座21外侧套设有下井帽23。

所述芯轴6下端螺纹连接有气嘴座25，所述气嘴座25下端连接有防砂管27，所述防砂管27内侧设有过流连杆26，所述防砂管27下端设有导向头28。

所述上井帽5与打捞颈4之间设有O形圈29。

工作过程：

节流器通过丢手接头1与钢丝绳连接，下放至井筒内，在节流器下到预定位置时，钢丝绳绞盘急刹，芯轴6位置不动，通过锁环22使下胶筒座21、胶筒19、上胶筒座18以及下卡瓦座17在芯轴6上的位置不变，打捞颈4、上井帽5、剪钉套10、剪钉座8、上卡瓦座13、防砂皮碗12和活动环14在惯性的作用下整体下滑，这个惯性力足以使上卡瓦座13和下卡瓦座17相互配合，将多个卡瓦16撑开，使得卡瓦16与井筒内壁咬合；

卡瓦16与井筒内壁咬合后，卡瓦16、上卡瓦座13和下卡瓦座17位置不动，上提钢丝绳，芯轴6随钢丝绳上移，芯轴6上移过程中，通过锁环22带动下胶筒座21上移，下胶筒座21将胶筒19挤压变形，靠近井筒内壁面完成密封；芯轴6移动的同时，与芯轴6通过挡销螺钉15固定连接的活动环14向上移动，上卡瓦座13上设有便于挡销螺钉15移动的腰型孔，活动环14挤压防砂皮碗12，使防砂皮碗12变形靠近井筒内壁面，将卡瓦16上层空间密封，胶筒19将卡瓦16下层空间密封，两者相互配合，使卡瓦16处于一个无砂空间内，防止压力砂堵塞卡瓦16。下胶筒座21的位置通过锁环22固定，从而保持胶筒19和防砂皮碗12的密封状态。

当钢丝绳对丢手接头1的拉力足够大时，丢手销2断开，丢手接头1与芯轴6分离，节流器留在井筒内工作，钢丝绳带着丢手接头1离开井筒。

打捞节流器时，通过打捞工具与打捞颈4连接，上提打捞颈4，打捞颈4与芯轴6之间出现相对滑动，将解封剪钉7拉断，打捞颈4下端与锁扣套11前端错开后，锁扣套11可以沿芯轴6下滑，锁扣套11向下滑动时可以带动下卡瓦座17向下滑动，从而使卡瓦16解卡。

本发明中方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种高效防砂强制解卡节流器，其特征在于：包括芯轴（6）、卡瓦组件和胶筒组件，所述芯轴（6）上套设有锁扣套（11），所述胶筒组件包括套设于锁扣套（11）上与锁扣套（11）滑动连接的上胶筒座（18）和下胶筒座（21），所述上胶筒座（18）和下胶筒座（21）之间设有多个胶筒（19），相邻两胶筒（19）之间设有隔环（20），所述锁扣套（11）下端套设有锁环（22），所述锁环（22）内周壁上设有与锁扣套（11）配合的第一倒齿（22-1），所述锁环（22）抵设于下胶筒座（21）内侧，

所述卡瓦组件包括套设于锁扣套（11）上与锁扣套（11）滑动连接的上卡瓦座（13）和下卡瓦座（17），所述上卡瓦座（13）和下卡瓦座（17）之间设有多个沿芯轴（6）周向均匀设置的卡瓦（16），所述上卡瓦座（13）靠近卡瓦（16）的一端设有多个由内向外向远离卡瓦（16）方向倾斜的第一滑槽（13-1），所述下卡瓦座（17）靠近卡瓦（16）的一端设有多个由内向外向远离卡瓦（16）方向倾斜的第二滑槽（17-1），所述卡瓦（16）一端与第一滑槽（13-1）滑动连接，另一端与第二滑槽（17-1）滑动连接，所述下卡瓦座（17）和上胶筒座（18）相互抵接，

所述上卡瓦座（13）靠近卡瓦（16）的一侧设有一圈限位凸起，所述上卡瓦座（13）上套设有防砂皮碗（12），所述防砂皮碗（12）内壁面上侧设有与上卡瓦座（13）配合的第二倒齿，所述防砂皮碗（12）和限位凸起之间设有活动环（14），所述活动环（14）上设有多个穿过上卡瓦座（13）抵设于芯轴（6）表面的挡销螺钉（15），所述上卡瓦座（13）上沿轴向设有多个与所述挡销螺钉（15）配合的腰型孔，

所述芯轴（6）上端连接有丢手接头（1），所述芯轴（6）上套设有打捞颈（4），所述锁扣套（11）上端套设于打捞颈（4）末端，所述打捞颈（4）上套设有剪钉座（8）和上井帽（5），所述剪钉座（8）和上井帽（5）之间留有剪钉空间，所述剪钉座（8）上围设有限位卡簧（9），所述剪钉座（8）外侧套设有剪钉套（10），所述剪钉套（10）与剪钉座（8）之间连接有解封剪钉（7），所述剪钉套（10）下端抵设于防砂皮碗（12）和上卡瓦座（13）端部。

2.如权利要求1所述的一种高效防砂强制解卡节流器，其特征在于：所述芯轴（6）上端设有限位套（3），所述限位套（3）通过丢手销（2）与丢手接头（1）连接。

3.如权利要求1所述的一种高效防砂强制解卡节流器，其特征在于：所述芯轴（6）下侧套设有连接套（24），所述连接套（24）下端与芯轴（6）外壁面螺纹连接，所述连接套（24）上端抵设于下胶筒座（21）下端，所述连接套（24）和下胶筒座（21）外侧套设有下井帽（23）。

4.如权利要求3所述的一种高效防砂强制解卡节流器，其特征在于：所述芯轴（6）下端螺纹连接有气嘴座（25），所述气嘴座（25）下端连接有防砂管（27），所述防砂管（27）内侧设有过流连杆（26），所述防砂管（27）下端设有导向头（28）。

5.如权利要求1所述的一种高效防砂强制解卡节流器，其特征在于：所述上井帽（5）与打捞颈（4）之间设有O形圈（29）。