CN201439711U - 自锁v型井下密封节流器 - Google Patents
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Abstract
自锁V型井下密封节流器,应用于石油天然气采气井下节流。特征是:在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦滑套,卡瓦滑套上固定卡瓦的上端。在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦座,在限位销固定孔内有一个限位销,在芯杆打捞颈的外壁上套有环形支撑块,在支撑块的下端并在芯杆打捞颈的外壁上套依次套有上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、环形压块和主弹簧,在芯杆打捞颈的下端连接有一个防砂帽。效果是:两级V型胶筒实现密封,胶筒密封更可靠;同时本实用新型依靠自锁机构保证了胶筒在密封后不再回位,保证了二次密封效果,减小了反复开关井对节流器的损害。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气采气工艺技术领域,特别涉及一种采气专用的井下节流工具,具体的说是一种能自锁的V型井下密封节流器。
背景技术
油田气井井下节流工艺是依靠井下节流器实现井筒节流降压,充分利用地温加热,使节流后气流温度基本能恢复到节流前温度,在降低压力的同时,不会在井筒内形成水合物。国内外许多油气田都曾结合各自的特点开展过井下节流的试验研究,为油气田的高效、经济开发做出了贡献。
目前,广泛应用的井下节流器是卡瓦式井下节流器,该装置采用钢丝绳送入井内,依靠卡瓦定位,利用圆柱型胶筒密封油管内壁与装置本体之间的环形空间,节流器初密封依靠弹簧实现。在长期应用过程中发现,现有井下节流器普遍存在有效期短、关井后再次开井易失效的问题,影响气井的正常生产。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种自锁V型井下密封节流器,具有自锁机构,能满足气井长期稳定生产的需要,并且能够满足现场反复开关井对节流器的密封要求。
本实用新型采用的技术方案是:自锁V型井下密封节流器,主要由芯杆打捞颈、卡瓦滑套、卡瓦、卡瓦座、限位销、限位弹簧、压帽、支撑块、上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、压块、主弹簧、节流喷嘴、背帽和防砂帽组成,芯杆打捞颈为圆柱状,中心有通孔,在顶部有固定投放工具的圆柱体台阶。其特征在于:在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦滑套,芯杆打捞颈从卡瓦滑套的中心孔穿过。卡瓦滑套上有卡瓦固定孔,卡瓦的上端固定在卡瓦滑套的固定孔,卡瓦能在卡瓦滑套的带动下滑动。卡瓦的内壁为斜坡状。在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦座。卡瓦座的上端外壁为圆锥形,与卡瓦的内壁斜坡状配合。在卡瓦座上有限位销固定孔。在限位销固定孔内有一个限位销,在限位销的上部有限位弹簧,压帽固定在限位销固定孔上。在芯杆打捞颈的外壁上有环形限位槽,限位销的端部透过卡瓦座的内壁,固定在环形限位槽内。在芯杆打捞颈的外壁上套有环形支撑块,环形支撑块在卡瓦座的下部。支撑块的下端面有环状V形槽。在支撑块的下端并在芯杆打捞颈的外壁上套依次套有上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、环形压块和主弹簧。在芯杆打捞颈的下端连接有一个防砂帽。主弹簧的下端抵在防砂帽的上端面上。在芯杆打捞颈的中心孔下端固定有一个节流喷嘴。
所述的卡瓦的数量为3~6片。卡瓦内壁斜度为8~20度之间。
在节流喷嘴与芯杆打捞颈中心孔端面之间有密封圈。在芯杆打捞颈中心孔端部螺纹上有背帽,背帽压紧喷嘴。
自锁V型井下密封节流器的工作原理:依靠专用投放工具,将自锁V型井下密封节流器投放到指定位置后,通过上提钢丝使卡瓦卡定,并使主弹簧压缩,V型胶筒张开,同时限位销将状态保持,再使投放工具脱手。开井生产后,作用在节流器后端的压力使胶筒进一步收缩,此时节流器后端继续追进并通过限位销销定。如此在关井后,由于限位销的作用,胶筒仍处于收缩状态,从而保证了二次密封,降低了反复开关井对胶筒的损害。
本实用新型的有益效果:本实用新型自锁V型井下密封节流器,两级V型胶筒实现密封,整个节流器仅存在一处密封该种结构胶筒密封更可靠;同时本实用新型依靠自锁机构保证了胶筒在密封后不再回位,保证了二次密封效果,减小了反复开关井对节流器的损害。
附图说明
图1是本实用新型自锁V型井下密封节流器结构剖面示意图。
图2是图1的局部放大图。
图中,1.芯杆打捞颈,2.卡瓦滑套,3.卡瓦,4.卡瓦座,5.限位销,6.限位弹簧,7.顶帽,8.环形限位槽,9.支撑块,10.上V型胶筒,11.中支撑块11,12.下V型胶筒,13.压块,14.主弹簧,15.密封圈,16.节流喷嘴,17.背帽,18.防砂帽。
具体实施方式
实施例1:以一个自锁V型井下密封节流器为例,对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型自锁V型井下密封节流器,主要由芯杆打捞颈1、卡瓦滑套2、卡瓦3、卡瓦座4、限位销5、限位弹簧6、压帽7、支撑块9、上V型胶筒10、中支撑块11、下V型胶筒12、压块13、主弹簧14、节流喷嘴16、背帽17和防砂帽18组成。芯杆打捞颈1为圆柱状,中心有通孔,通孔是天然气采出通道。在顶部有一个投放工具固定的圆柱体台阶,能连接投放工具。在芯杆打捞颈1的外壁上端套有一个卡瓦滑套2,芯杆打捞颈1从卡瓦滑套2的中心孔穿过。卡瓦滑套2上有三个卡瓦3固定孔,三个卡瓦3的上端分别挂在卡瓦滑套2的固定孔上。卡瓦3的数量为三片,三片卡瓦3组成一个圆形,卡瓦3的外壁有卡瓦牙。卡瓦3内壁斜度为10度。在芯杆打捞颈1的外壁上套有一个卡瓦座4。卡瓦座4的上端外壁为圆锥形,与卡瓦3的内壁斜坡状配合。在卡瓦座4上有限位销固定孔。在限位销固定孔内有一个限位销5,在限位销5的上部有压缩圆柱形的限位弹簧6,压帽7固定在限位销固定孔上,能调节对限位弹簧6的压力。在芯杆打捞颈1的外壁上有13个环形限位槽8,限位销5的端部透过卡瓦座4的内壁,固定在一个环形限位槽8内。在芯杆打捞颈1的外壁上套一个有环形支撑块9,环形支撑块9在卡瓦座4的下部。支撑块9的下端面有环状V形槽,V形槽是固定上V型胶筒10的。在支撑块9的下端并在芯杆打捞颈1的外壁上套依次套有一个上V型胶筒10、一个中支撑块11、一个下V型胶筒12、一个环形压块13和一个主弹簧14。环形压块13的上端有环形的V形凸起。在芯杆打捞颈1的下端连接有一个防砂帽18。主弹簧14的下端抵在防砂帽18的上端面上。在芯杆打捞颈1的中心孔下端固定有一个节流喷嘴16。在节流喷嘴16与芯杆打捞颈1中心孔端面之间有一个密封圈15。在芯杆打捞颈1中心孔端部螺纹上有一个背帽17,背帽17压紧喷嘴16。喷嘴16的中心孔直径应适合采气的需要。
本实用新型自锁V型井下密封节流器,实现节流需要通过两步完成:1、投放座封;2、密封。参阅图1。
1、投放座封过程
本实用新型通过钢丝作业投放,在下放过程中,上V型胶筒10和下V型胶筒12处于收缩状态。此时主弹簧14处于松弛状态,限位销5在限位弹簧6的作用下将相对位置保持,从而保证了上V型胶筒10和下V型胶筒12处于收缩状态,使其最大外径小于油管内径3~5毫米。在投放过程中,卡瓦3在油管壁上摩擦使卡瓦3处于收缩状态。当下放到指定位置后,上提投放工具,此时芯杆打捞颈1上行,在限位销5初作用下,卡瓦3在卡瓦座4的锥面上滑动,使卡瓦3卡定在油管上。此时继续上提,芯杆打捞颈1相对卡瓦座4活动,此时拉动防砂帽18上移,主弹簧14,推动压块13上移,进而推动下V型胶筒12张开,继续推动中支撑块11使上V型胶筒10在支撑块9的反作用力下张开。最终钢丝上提,作用到卡瓦座4,使卡瓦座4继续上移,从而使节流器依靠卡瓦3紧紧卡定在油管壁上,此时上V型胶筒10和下V型胶筒12张开,并依靠限位销5保持状态,而限位销5作用在芯杆限位槽8上的力量大小通过压帽7和限位弹簧6共同调节完成。通过向上振击投放工具,可使投放工具脱手,此时不能下探节流器座封情况,直接上提钢丝将投放工具提出井筒,完成投放座封作业。
2、密封过程
节流器依靠上V型胶筒10和下V型胶筒12完成油管内壁和芯杆打捞颈1间的密封。投放时,在向上拉力的作用下,防砂帽18有效压缩主弹簧14并使上V型胶筒10和下V型胶筒12张开。当开井生产时,上V型胶筒10和下V型胶筒12有效密封节流器上下游高、低压区。开井生产后,在上下游压差的作用下,上V型胶筒10和下V型胶筒12进一步受力压缩变短,此时芯杆打捞颈1断面受力通过防砂帽18、主弹簧14、有效的作用在压块13上,并追进下V型胶筒12作用于中支撑块11,进一步作用于上V型胶筒10。此时,依靠限位销5销进芯杆限位槽8中将状态保持,即使是在气井关井,节流器前后压差消失时仍然能够保持胶筒压缩,保证了二次密封。而设定调节力量,仍然依靠压帽7和限位弹簧6共同调节作用完成。
Claims (3)
1.一种自锁V型井下密封节流器,主要由芯杆打捞颈(1)、卡瓦滑套(2)、卡瓦(3)、卡瓦座(4)、限位销(5)、限位弹簧(6)、压帽(7)、支撑块(9)、上V型胶筒(10)、中支撑块(11)、下V型胶筒(12)、压块(13)、主弹簧(14)、节流喷嘴(16)、背帽(17)和防砂帽(18)组成,芯杆打捞颈(1)为圆柱状,中心有通孔,在顶部有固定投放工具的圆柱体台阶,其特征在于:在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有一个卡瓦滑套(2),芯杆打捞颈(1)从卡瓦滑套(2)的中心孔穿过,卡瓦滑套(2)上有卡瓦(3)固定孔,卡瓦(3)的上端固定在卡瓦滑套(2)的固定孔,卡瓦(3)能在卡瓦滑套(2)的带动下滑动,卡瓦(3)的内壁为斜坡状,在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有一个卡瓦座(4),卡瓦座(4)的上端外壁为圆锥形,与卡瓦(3)的内壁斜坡状配合,在卡瓦座(4)上有限位销固定孔,在限位销固定孔内有一个限位销(5),在限位销(5)的上部有限位弹簧(6),压帽(7)固定在限位销固定孔上,在芯杆打捞颈(1)的外壁上有环形限位槽(8),限位销(5)的端部透过卡瓦座(4)的内壁,固定在环形限位槽(8)内,在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有环形支撑块(9),环形支撑块(9)在卡瓦座(4)的下部,支撑块(9)的下端面有环状V形槽,在支撑块(9)的下端并在芯杆打捞颈(1)的外壁上套依次套有上V型胶筒(10)、中支撑块(11)、下V型胶筒(12)、环形压块(13)和主弹簧(14),在芯杆打捞颈(1)的下端连接有一个防砂帽(18),主弹簧(14)的下端抵在防砂帽(18)的上端面上,在芯杆打捞颈(1)的中心孔下端固定有一个节流喷嘴(16)。
2.根据权利要求1所述的自锁V型井下密封节流器,其特征是:所述的卡瓦(3)的数量为3~6片,卡瓦(3)内壁斜度为8~20度之间。
3.根据权利要求1所述的自锁V型井下密封节流器,其特征是:在节流喷嘴(16)与芯杆打捞颈(1)中心孔端面之间有密封圈(15),在芯杆打捞颈(1)中心孔端部螺纹上有背帽(17),背帽(17)压紧喷嘴(16)。
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