CN202000937U - 气井防砂防下滑工具 - Google Patents

Abstract

气井防砂防下滑工具，应用于油气田采气井。销钉将连杆与固定管固定在一起；连杆下端插入在分瓣筒的上端，上内管的下端连接锁套；固定管的外壁上套装有限位环和螺旋弹簧；卡瓦座和锁环通过螺纹安装在限位环的外壁上；锥体的上端连接在卡瓦套的下端，锥体的下端与皮碗座的上端相连接；中内管下端依次套装有皮碗座、皮碗、皮碗内套、皮碗撑环；皮碗内套的下端连接长爪环的上端；短爪环套套在防滑主体下端的圆形管上；连接环上端连接在防滑主体下端，在上支撑环与下支撑环之间套有支撑弹簧和滤砂网；底堵连接在外罩的下端。效果是：安装在井下能防砂，能阻挡上方落物，能方便地将它投放在井下或从井下捞出来。

Description

气井防砂防下滑工具

技术领域

本实用新型涉及油气田采气技术领域，特别涉及一种气井井下防砂防下滑专用工具。

背景技术

目前，在天然气井生产过程中，各气田已大量使用井下节流器，它的特点是天然气通过气嘴后，产生的降压降温物理过程，是在井下完成，利用地温加热，气嘴处不会出现冻堵现象，对节能减排非常有利。但由于水平井产气量大，多数井出砂较为严重，很容易将井下节流器刺坏或将节流器埋住，如果砂子进入采气树和地面管线，也容易将采气树闸门刺坏或砂埋，另外水平井下部是水平管段，水平管段上部还有很大一部分弯曲管段，弯曲管段上部是垂直管段，而井下节流器只能在垂直管段内工作，问题是如果井下节流器失效，就很容易下落到水平段内，井下节流器一旦下滑到此处，将无法打捞出井，对于出砂较严重的井，节流器位置易积砂，将油管堵塞无法生产，形成井下事故，无法处理，将造成很大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种气井防砂防下滑工具，将井下防砂防下滑工具投放在井下节流器的下方，能在井下防砂，不让砂子流到地面；能阻挡上方落物，不让落物下落到水平井段内；能方便地将它投放在井下或从井下捞出来，适用于在高压气井内以及深井和斜井内使用。

本实用新型采用的技术方案是：气井防砂防下滑工具，主要由捞头、连杆、固定管、锁环、卡瓦座、上内管、防顶卡瓦、锥体、中内管、皮碗、皮碗撑环、防滑主体、防滑卡瓦、连接环、外罩、支撑弹簧和滤砂网组成，其特征在于：

圆环形捞头通过螺纹连接在连杆的上端；连杆有中心孔，连杆在固定管内，通过销钉将连杆与固定管固定在一起；连杆的下端插入在分瓣筒的上端内，分瓣筒的下端通过螺纹安装在上内管的外壁上，上内管的下端通过螺纹连接在锁套上端；固定管的外壁上套装有限位环和螺旋弹簧，圆环形的压帽通过螺纹安装在固定管外壁上，并且螺旋弹簧在压帽与限位环之间；卡瓦座和锁环通过螺纹安装在限位环的外壁上；防顶卡瓦挂在卡瓦座下端，防顶卡瓦的内斜面在锥体的上端斜面上；卡瓦座和防顶卡瓦一起套在卡瓦套的外壁上，卡瓦套套在上内管的外壁上并滑动配合；锥体的上端通过螺纹连接在卡瓦套的下端，锥体的下端有内螺纹，锥体的下端通过螺纹与皮碗座的上端相连接；中内管上端连接锁定分瓣，锁定分瓣的上端在锁套内；中内管下端依次套装有皮碗座、皮碗、皮碗内套、皮碗撑环，皮碗上端插入皮碗座的下端，皮碗撑环套在皮碗内套的下端外壁上，皮碗内套通过螺纹连接在皮碗座的下端，皮碗内套上端外台阶将皮碗固定，中内管上端插入锥体的下端中心内孔中，皮碗座上端通过螺纹连接在锥体的下端，中内管上端凸台的下平面压在皮碗座上端面上，中内管上端凸台的径向上有销钉孔，销钉孔内安装有座封销钉，座封销钉将中内管与锥体固定在一起；皮碗内套的下端连接长爪环的上端，长爪环上的三个爪分别插在防滑主体外圆120°之间的三个槽内，长爪环的下端台阶上套有固定锁环，长爪环的下端每个爪的端部有螺孔，通过锁环螺钉将固定锁环固定在长爪环的下端；防滑主体上端内螺纹连接在中内管的下端，防滑主体上端通过外螺纹连接在皮碗撑环的下端，防滑主体中心孔内镶有密封管，防滑主体外圆另外120°之间有纵向斜槽，防滑卡瓦插在纵向斜槽内，纵向斜槽内的斜面上有螺孔，螺孔内固定有顶丝，纵向斜槽的下端有开口槽，防滑主体的下端是圆形管，短爪环套套在防滑主体下端的圆形管上，短爪环上的三个爪插在开口槽内，推动防滑卡瓦上移，下压弹簧套在防滑主体的外壁上，下压弹簧在短爪环的下端面与下压帽上环形面之间；下压帽通过螺纹连接在防滑主体下端的外螺纹上；连接环上端螺纹连接在防滑主体下端的外螺纹上，在上支撑环与下支撑环之间套有支撑弹簧，支撑弹簧外壁上包裹多层滤砂网，滤砂网上下两端有卡环，卡环将滤砂网紧箍在上支撑环和下支撑环上形成滤砂管；上支撑环上端插在连接环下端孔内，外罩套在滤砂网外壁上，外罩上端通过螺纹连接在连接环下端，外罩壁上有通孔，下支撑环的下端插在底堵上端孔内，底堵通过螺纹连接在外罩的下端。

简述气井防砂防下滑工具的使用过程。参阅图1和图2。

向井下投放防砂防下滑工具时，用试井钢丝连接投送器上接头，将投送器上的插杆插在防砂防滑落工具上部的中心孔中，将插杆下端环槽正对座封销钉18，将防滑卡瓦27下推至防滑主体25上纵向斜槽的底部，同时下推皮碗撑环24，使皮碗撑环24与皮碗21保持间隙，安装固定锁环29罩住防滑卡瓦27的下部台阶，使之不能自行滑出，将锁环螺钉30固定在长爪环23下端部上，固定锁环，旋紧下压帽33，压缩下压弹簧32，使短爪环31上部的爪顶在防滑卡瓦27的下平面上，连接好下部防砂管。将限位环7向上移并压缩压簧5，使限位锁块8进入固定管6的环形外凹槽里，用投送器外套罩住，此时防顶卡瓦14呈收缩状态。

下井时要求匀速慢速下放，在到达设计深度后即可快速下放，突然采取急刹车，使工具产生惯性下滑，这时限位锁块8失锁，使螺旋弹簧5释放，推动限位环7及防顶卡瓦14向下，同时使防顶卡瓦14沿锥体15向外运动，咬在油管内壁上不能向上移。然后开启绞车上提钢丝，投送器插杆下端环槽拖动座封销钉18上移，座封销钉18则带动锁定分瓣17、中内管19、防滑主体25、皮碗撑环24、防滑卡瓦27等一起上移，由于锥体15被防顶卡瓦14锁住不能上移，故皮碗座20、皮碗21、皮碗内套22、长爪环23及固定锁环29均静止不动，防滑卡瓦27在上移时失去固定锁环29的锁定，被下压弹簧32弹出，咬合在油管内壁上，确保防砂防下滑工具不能下滑，同时皮碗撑环24上移将皮碗21下端撑开，并密封在油管内壁上。此时锁定分瓣17与锁套16通过相反螺旋形倒刺扣咬合而锁定。继续上提钢丝，将座封销钉18剪断，使投送器与防砂防下滑工具分开，继而随钢丝起出。

当需要将防砂防下滑工具打捞时，将试井钢丝连接加重杆及打捞器下入到井内，使其与捞头1对接，然后上提试井钢丝，捞头1上移剪断销钉3，分瓣筒10失锁，固定管6随之上移，限位环7内台阶与固定管6下端凸台结合后上移，卡瓦座11和防顶卡瓦14随限位环上移，防顶卡瓦14上端内锥面与卡瓦套12锥面结合后，防顶卡瓦14将旋转内缩，与油管内壁分离，中内管19与锁定分瓣17、锁套16、上内管13以及防滑主体25、皮碗撑环24在重力作用下向下移动，使皮碗21回缩，防滑卡瓦27可向上移动，此时可从井内打捞到地面上来。

本实用新型的有益效果：本实用新型气井防砂防下滑工具具有：(1)投送容易，操作方便。通过在地面与投送器组装，投送器下端外筒锁住防顶卡瓦，投送器插杆插在防砂防滑落工具上端中心孔中，由座封销钉固定，下井时要求慢速，实现在井下投放本装置，利用压簧、锁块、分瓣筒等部件，能很容易地实现打开装置的过程，将它投放在产气井的井下任意设计位置上。(2)封隔方便，密封可靠。下井到预定位置后，通过快速甩脱，使防顶卡瓦张开，咬合油管壁，然后上提钢丝使防滑卡瓦张开，同时橡胶皮碗被撑开并密封油管。(3)在下井的过程中，防顶卡瓦和防滑卡瓦均处于收缩的状态，卡瓦牙和油管内壁的间距较大，不会发生卡住的问题，避免下井过程中发生卡在井筒中的事故。(4)起出打捞。当需要从井内起出节流器时，只需用投捞器将捞头抓住用力上提，将销钉切断，即可解除卡瓦悬挂作用和皮碗的封隔，将防砂防下滑工具从井下提出来。(5)适用范围广。能在井下防砂；能阻挡上方落物，各部件可以承受高压，适用于在深井或高压气井，也可以用于斜井中采气。

附图说明

图1是本实用新型气井防砂防下滑工具上半部分结构剖面示意图。

图2是本实用新型气井防砂防下滑工具下半部分结构剖面示意图。

图中，1-捞头，2-连杆，3-销钉，4-压帽，5-螺旋弹簧，6-固定管，7-限位环，8-限位锁块，9-锁环，10-分瓣筒，11-卡瓦座，12-卡瓦套，13-上内管，14-防顶卡瓦，15-锥体，16-锁套，17-锁定分瓣，18-座封销钉，19-中内管，20-皮碗座，21-皮碗，22-皮碗内套，23-长爪环，24-皮碗撑环，25-防滑主体，26-顶丝，27-防滑卡瓦，28-密封管，29-固定锁环，30-锁环螺钉，31-短爪环，32-下压弹簧，33-下压帽，34-连接环，35-外罩，36-上支撑环，37-卡环，38-支撑簧，39-滤砂网，40-下支撑环，41-底堵。

具体实施方式

实施例1：以一个气井防砂防下滑工具为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型气井防砂防下滑工具，主要由捞头1、连杆2、螺旋弹簧5、固定管6、限位环7、限位锁块8、锁环9、卡瓦座11、上内管13、防顶卡瓦14、锥体15、中内管19、皮碗21、长爪环23、皮碗撑环24、防滑主体25、防滑卡瓦27、连接环34、外罩35、支撑弹簧38和滤砂网39组成。

圆环形捞头1通过螺纹连接在连杆2的上端。连杆2为圆柱体形有中心孔，连杆2在固定管6内。通过三个销钉3将连杆2与固定管6固定在一起。连杆2的下端插入在分瓣筒10的上端内，分瓣筒10的下端通过螺纹安装在上内管13的外壁上，上内管13的下端通过螺纹连接在锁套16上端。固定管6的外壁上套装有一个限位环7和一个压缩式螺旋弹簧5，圆环形的压帽4通过螺纹安装在固定管6外壁上，并且螺旋弹簧5在压帽4与限位环7之间。卡瓦座11和锁环9通过螺纹安装在限位环7的外壁上。四个防顶卡瓦14均匀分布挂在卡瓦座11下端，防顶卡瓦14的内斜面在锥体15的上端斜面上。卡瓦座11和防顶卡瓦14一起套在卡瓦套12的外壁上，卡瓦套12套在上内管13的外壁上并滑动配合。锥体15的上端通过螺纹连接在卡瓦套12的下端，锥体15的下端有内螺纹，锥体15的下端通过螺纹与皮碗座20的上端相连接。锥体15上端有圆锥面。中内管19上端连接锁定分瓣17，锁定分瓣17的上端在锁套16内。中内管19下端依次套装有一个皮碗座20、一个环形皮碗21、一个皮碗内套22、一个皮碗撑环24，皮碗21上端插入皮碗座20下端的环空内，皮碗撑环24套在皮碗内套22的下端外壁上，皮碗内套22通过螺纹连接在皮碗座20的下端，皮碗内套22上端外台阶将皮碗21固定。中内管19上端插入锥体15的下端中心内孔中，皮碗座20上端通过螺纹连接在锥体15的下端，中内管19上端凸台的下平面压在皮碗座20上端面上，中内管19上端凸台的径向上有销钉孔，销钉孔内安装有座封销钉18，座封销钉18将中内管19与锥体15固定在一起。皮碗内套22的下端连接长爪环23的上端，长爪环23上的三个爪分别插在防滑主体25外圆120°之间的三个槽内，长爪环23的下端台阶上套有固定锁环29，长爪环23的下端每个爪的端部有螺孔，通过锁环螺钉30将固定锁环29固定在长爪环23的下端。防滑主体25上端内螺纹连接在中内管19的下端，防滑主体25上端通过外螺纹连接在皮碗撑环24的下端。参阅图2。防滑主体25中心孔内镶有密封管28，防滑主体25外圆另外120°之间有纵向斜槽，防滑卡瓦27插在纵向斜槽内，纵向斜槽内的斜面上有螺孔，螺孔内固定有顶丝26，纵向斜槽的下端有开口槽，防滑主体25的下端是圆形管，短爪环套31套在防滑主体25下端的圆形管上，短爪环31上的三个爪插在开口槽内，推动防滑卡瓦27上移，下压弹簧32套在防滑主体25的外壁上，下压弹簧32在短爪环31的下端面与下压帽33上环形面之间。下压帽33通过螺纹连接在防滑主体25下端的外螺纹上。连接环34上端螺纹连接在防滑主体25下端的外螺纹上，在上支撑环36与下支撑环40之间套有一个螺旋式支撑弹簧38，支撑弹簧38外壁上包裹五层滤砂网39。滤砂网39上下两端分别有一个卡环37，卡环37将滤砂网39紧箍在上支撑环36和下支撑环40上，形成一个滤砂管；上支撑环36上端插在连接环34下端孔内，外罩35套在滤砂网39外壁上，外罩35上端通过螺纹连接在连接环34下端，外罩35壁上有多排直径为10mm的通孔，下支撑环40的下端插在底堵41上端孔内，底堵41通过螺纹连接在外罩35的下端。

Claims (1)

1.一种气井防砂防下滑工具，主要由捞头(1)、连杆(2)、固定管(6)、锁环(9)、卡瓦座(11)、上内管(13)、防顶卡瓦(14)、锥体(5)、中内管(19)、皮碗(21)、皮碗撑环(24)、防滑主体(25)、防滑卡瓦(27)、连接环(34)、外罩(35)、支撑弹簧(38)和滤砂网(39)组成，其特征在于：

圆环形捞头(1)通过螺纹连接在连杆(2)的上端；连杆(2)有中心孔，连杆(2)在固定管(6)内，通过销钉(3)将连杆(2)与固定管(6)固定在一起；连杆(2)的下端插入在分瓣筒(10)的上端内，分瓣筒(10)的下端通过螺纹安装在上内管(13)的外壁上，上内管(13)的下端通过螺纹连接在锁套(16)上端；固定管(6)的外壁上套装有限位环(7)和螺旋弹簧(5)，圆环形的压帽(4)通过螺纹安装在固定管(6)外壁上，并且螺旋弹簧(5)在压帽(4)与限位环(7)之间；卡瓦座(11)和锁环(9)通过螺纹安装在限位环(7)的外壁上；防顶卡瓦(14)挂在卡瓦座(11)下端，防顶卡瓦(14)的内斜面在锥体(15)的上端斜面上；卡瓦座(11)和防顶卡瓦(14)一起套在卡瓦套(12)的外壁上，卡瓦套(12)套在上内管(13)的外壁上并滑动配合；锥体(15)的上端通过螺纹连接在卡瓦套(12)的下端，锥体(15)的下端有内螺纹，锥体(15)的下端通过螺纹与皮碗座(20)的上端相连接；中内管(19)上端连接锁定分瓣(17)，锁定分瓣(17)的上端在锁套(16)内；中内管(19)下端依次套装有皮碗座(20)、皮碗(21)、皮碗内套(22)、皮碗撑环(24)，皮碗(21)上端插入皮碗座(20)的下端，皮碗撑环(24)套在皮碗内套(22)的下端外壁上，皮碗内套(22)通过螺纹连接在皮碗座(20)的下端，皮碗内套(22)上端外台阶将皮碗(21)固定，中内管(19)上端插入锥体(15)的下端中心内孔中，皮碗座(20)上端通过螺纹连接在锥体(15)的下端，中内管(19)上端凸台的下平面压在皮碗座(20)上端面上，中内管(19)上端凸台的径向上有销钉孔，销钉孔内安装有座封销钉(18)，座封销钉(18)将中内管(19)与锥体(15)固定在一起；皮碗内套(22)的下端连接长爪环(23)的上端，长爪环(23)上的三个爪分别插在防滑主体(25)外圆120°之间的三个槽内，长爪环(23)的下端台阶上套有固定锁环(29)，长爪环(23)的下端每个爪的端部有螺孔，通过锁环螺钉(30)将固定锁环(29)固定在长爪环(23)的下端；防滑主体(25)上端内螺纹连接在中内管(19)的下端，防滑主体(25)上端通过外螺纹连接在皮碗撑环(24)的下端，防滑主体(25)中心孔内镶有密封管(28)，防滑主体(25)外圆另外120°之间有纵向斜槽，防滑卡瓦(27)插在纵向斜槽内，纵向斜槽内的斜面上有螺孔，螺孔内固定有顶丝(26)，纵向斜槽的下端有开口槽，防滑主体(25)的下端是圆形管，短爪环套(31)套在防滑主体(25)下端的圆形管上，短爪环(31)上的三个爪插在开口槽内，推动防滑卡瓦(27)上移，下压弹簧(32)套在防滑主体(25)的外壁上，下压弹簧(32)在短爪环(31)的下端面与下压帽(33)上环形面之间；下压帽(33)通过螺纹连接在防滑主体(25)下端的外螺纹上；连接环(34)上端螺纹连接在防滑主体(25)下端的外螺纹上，在上支撑环(36)与下支撑环(40)之间套有支撑弹簧(38)，支撑弹簧(38)外壁上包裹滤砂网(39)，滤砂网(39)上下两端有卡环(37)，卡环(37)将滤砂网(39)紧箍在上支撑环(36)和下支撑环(40)上形成滤砂管；上支撑环(36)上端插在连接环(34)下端孔内，外罩(35)套在滤砂网(39)外壁上，外罩(35)上端通过螺纹连接在连接环(34)下端，外罩(35)壁上有通孔，下支撑环(40)的下端插在底堵(41)上端孔内，底堵(41)通过螺纹连接在外罩(35)的下端。

Images