CN204371262U - 一种平衡式节流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平衡式节流器，包括导向头，滤网，外罩，震击杆，弹簧，支撑套，气嘴，接头，定位环，连接套，护罩，压帽，锁环，胶筒，下芯管，楔形体，卡瓦，外管，卡瓦座，剪钉，限位头，上芯杆，打捞头，丢手剪钉，丢手接头，结构简单，座封安全可靠，使用过程中上下压差平衡，能够防砂的平衡式节流器。

Description

一种平衡式节流器

技术领域

本实用新型涉一种平衡式节流器。

背景技术

井下节流工艺技术是将井下节流器置于油管某一适当位置，实现井筒节流降压，以充分利用地热加温，使节流后气流温度高于节流后压力条件下的水合物形成初始温度，这样在井筒内不会形成水合物堵塞，从而达到地面管线压力降低，控制气井产量，简化地面流程的一种采(油)气工艺技术。

早在上世纪四十年代，穆拉维也夫及克雷洛夫就提出了在自喷井中采用井底节流嘴，但未得到普遍应用，直至二十世纪八十年代才重新引起开采方面的注意。在国内，天然气井井下节流装置已经在四川、吉林、辽河、青海、中原、新疆、华北、大庆和胜利等多个气田成功使用，有关天然气井下节流的研究和革新也在迅速跟进。

目前国内常用的气井的井下节流器主要为卡瓦式井下节流器，该装置采用钢丝送入井内，依靠卡瓦定位，利用胶筒密封油管内壁与装置本体之间的环形空间，气流只能通过装置中心的节流嘴流出，气井压力和流量是由节流嘴孔径大小控制，其井下的固定方式完全取决于卡瓦的作用，如果卡瓦的设计以及下放安装不合理，极易造成油管损伤，加速油管损坏；同时，这种装置在井下长期卡定，卡瓦一旦与油管锈死，给打捞造成困难，甚至无法打捞，必须进行井下作业，这既影响了气井的正常生产又增加了生产成本。

另一种常用井下节流工具多为活动油嘴，由节流嘴及人字密封盘根组成，这种节流工具耐压低，胶筒座封力量小，弹簧使用时间较长后弹力减小，从而起不到密封作用，尤其是关井后开井，可能发生密封失效，在压力高的气井中使用成功率低，而所用的打捞工具不可退，且无解封井下任意活动油嘴胶筒的功能。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种打捞容易，座封安全可靠，使用过程中上下压差平衡，能够防砂的平衡式节流器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种平衡式节流器，包括导向头，所述的导向头的上端连接有外套，所述的外套周向上设有出液口，外套内插设有震击杆，所述外套内壁与震击杆之间设有滤网，所述的外套的上端连接有支撑套，所述的震击杆延伸到支撑套内并与支撑套内的弹簧连接，所述的支撑套的上端连接有接头，所述的接头的上端固定连接有下芯杆，所述的下芯杆下部还通过丝扣套设有定位套，所述的定位套位于接头的上方，且该定位套的下端与接头的上端接触；

所述定位套的上端连接有连接套，所述连接套的上部连接有护罩，所述护罩的上部内侧设有的凹槽中镶嵌有锁环，所述的锁环通过丝扣连接有外管，所述的外管套设在所述下芯杆外，所述的护罩上端连接有压帽，且该压帽套在外管上；

所述压帽上端设有胶筒，且该胶筒套设在外管上，所述的胶筒的上端从下到上依次设有套设在外管上堵塞楔形体、卡外、卡瓦座，且所述的卡瓦两端分别与楔形体和卡瓦座相连；

所述的卡瓦座上端内侧设有通过剪钉固定连接的打捞头，所述的卡瓦座上端连接有套设在打捞头外的限位头，所述打捞头内插有与穿过外管的下芯杆连接的上芯杆。

所述的接头内设有气嘴。

所述的连接套与定位环通过连接套内设有的台肩与定位环上端外设有的台肩相扣连接。

所述的外管的下部与下芯杆之间设有密封圈一。

所述的下芯杆的上端通过丝扣上紧在上芯杆的下端，且所述下芯杆与上芯杆相连接出设有密封圈二。

所述的上芯杆上端延伸到打捞头外并通过丢手剪钉与打捞头上端设有的丢手接头连接。

所述的气嘴的直径大于接头内腔的直径。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点：1.密封机构座封后， 密封机构变形产生弹性应力使锚定机构更加牢靠。锚定牢靠，密封耐压差高，座封、解封工艺成功率可达100％。

2.锚定机构、密封机构不座封于油管节箍位置，保障节流器座封安全可靠。

3.出液井解封节流器时先打开平衡通道，使节流器上下压差平衡， 确保节流器解封打捞的成功率。

4.锚定机构对油管内壁锚定、密封机构压缩变形进行锁定，提高了锚定机构、密封机构的锚定性能和密封耐压差性能参数。

5.自激震动防砂、除砂功能，能有效减少出砂。

附图说明

图1是一种平衡式节流器结构示意图。

图中：1.导向头 ；2.滤网；3.外罩；4.震击杆；5.弹簧；6.支撑套；7.气嘴；8.接头；9.定位环；10.连接套；11.护罩；12.压帽；13.锁环；14.密封圈一；5.胶筒；16.下芯管；17.楔形体；18.卡瓦；19.外管；20.卡瓦座  21.剪钉；22.密封圈二；23.限位头；24.上芯杆；25.打捞头；26. 丢手剪钉 ；27.丢手接头。

具体实施方式

下面实施例进一步对一种平衡式节流器  进行详细的说明。

实施例1

如图1所示的一种平衡式节流器，包括导向头1，所述的导向头1的上端连接有外套3，所述的外套3周向上设有出液口，外套3内插设有震击杆4，所述外套3内壁与震击杆4之间设有滤网2，所述的外套3的上端连接有支撑套6，所述的震击杆4延伸到支撑套6内并与支撑套6内的弹簧5连接，在工作时，利用压差的作用，震击杆4上行推动自激弹簧5，弹簧5被压缩，弹簧5压缩行程达到一定距离时，震击杆4上下压差平衡，震击杆4在弹簧5压缩力的推动下行。这样震击杆5往复上下移动产生震击作用力。震掉附着在滤网2的沙粒，实现防砂器防砂和除砂双重功能；所述的支撑套6的上端连接有接头8，所述的接头8的上端固定连接有下芯杆16，所述的下芯杆16下部还通过丝扣套设有定位套9，所述的定位套9位于接头8的上方，且该定位套9的下端与接头8的上端接触；

所述定位套9的上端连接有连接套10，所述连接套10的上部连接有护罩11，所述护罩11的上部内侧设有的凹槽中镶嵌有锁环13，所述的锁环13通过丝扣连接有外管19，所述的外管19套设在所述下芯杆16外，所述的护罩11上端连接有压帽12，且该压帽12套在外管19上；

所述压帽12上端设有胶筒15，且该胶筒15套设在外管19上，所述的胶筒15的上端从下到上依次设有套设在外管19上堵塞楔形体17、卡外18、卡瓦座20，且所述的卡瓦18两端分别与楔形体17和卡瓦座20相连；

所述的卡瓦座20上端内侧设有通过剪钉26固定连接的打捞头25，所述的卡瓦座20上端连接有套设在打捞头25外的限位头23，所述打捞头25内插有与穿过外管19的下芯杆16连接的上芯杆24。

在工作的过程中，剪钉20断开，卡瓦座21下移，卡瓦18在卡瓦座21和楔形体17的挤压下被撑开，锚钉在套管壁上，同时由于节流器上提，因剪钉20断开，上芯杆24上提，带动下芯杆16上提，下芯杆16带动压帽12上提，胶筒15逐渐比压缩，完成坐封。

实施例2

在上述实施例1的过程中，为了增大泄流面积，所述的接头8内设有气嘴7，所述的气嘴7的直径大于接头8内腔的直径，当打捞节流器上部有液体时，首先下专用工具打开节流器的滑套打开泄液通道，（以3mm气嘴为例）液体在重力的作用下首先进入打捞头的4个排液孔，液体在进入上芯杆24的排液孔和下芯杆16的通道，液体通过防砂器排入节流器的下部。节流器内通道横截面积与气嘴7面积比为30，增大泄流面积，节流器上部积液在重力的作用下，通过节流器内通道流入节流器下部，节流器上下压差达到平衡，进行打捞，提高节流器打捞成功率。

实施例3

在上述实施例2的基础上，为了能够实现安全打捞，导向头1上端公扣与外罩3下端母扣相连接，外罩3内与震击杆4外侧之间有滤网2，外罩3上端母扣与支撑套6下端公扣相连，弹簧5位于支撑套6内震击杆4上部外侧，支撑套6上端母扣与接头8下端公扣相连，气嘴7镶在接头8内，接头8上端母扣与下芯杆16下端公扣相连，定位套9下端母扣与下芯杆16下部公扣相连位于接头8上端，连接套下10部内台肩与定位环9上端外台肩相扣，连接套10上端母扣与护罩11下端公扣相连，并置于下芯杆16外侧，压帽12下端母扣与护罩11上端公扣相连，锁环位13于护罩11上部内测凹槽内套在套在外管19下端公扣上，胶筒15位于压帽12上端并套在外管19上，胶筒15上部是楔形体17，卡瓦18两端通过梯形槽与楔形体17和卡瓦座20相连套在外管19上，卡瓦座20上端母扣与限位头23下端公扣相连套在打捞头25上，打捞头25与卡瓦座20用剪钉21固定，上芯杆24下端母扣与下芯杆16上端公扣相连，并置于打捞头25内，丢手接头27下部插在上芯杆24上端内孔内用丢手剪钉26固定，打捞节流器时，当打捞工具串安全打捞装置的捞筒接触到节流器的打捞头27时，在打捞工具串的重力作用下，上推弹性捞爪，弹性捞爪上行进入捞筒的内锥面上部到直筒位置，弹性捞爪涨大，打捞头27的打捞经卡在弹性捞爪的内锥面上，进行打捞可完成节流器打捞工艺。如若节流器打捞不起来，在打捞工具串震击器的作用下进行多次震击，丢头剪销26在震击力作用下，丢头剪销26剪切断，捞筒下行，可实现丢手，起出工具串，装好安全打捞装置的剪销再次进行打捞节流器。

实施例4

在上述实施例1至3任一实施例中，为了能够使节流器密封性好，所述的外管19的下部与下芯杆16之间设有密封圈一14；所述的下芯杆16的上端通过丝扣上紧在上芯杆24的下端，且所述下芯杆16与上芯杆24相连接出设有密封圈二22。

实施例5

苏东XX-XX井，油压16.4Mpa，套压16.4Mpa。气嘴1.8mm，节流后油压3Mpa，配产0.80万方/每天，节流器设计下入深度2300m。

通井：连接通井管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+35Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+铝合金通井规（￠58.5mm）装入防喷管内连接好井口上法兰盘，进行通井，通井深度2350m。

下平衡式节流器：接下井管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+35Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+精准座封装置（￠56mm）+节流器（￠57mm）装入防喷管内连接好井口上法兰盘，节流器下入2330m,上提至2302m精准座封装置定位，上提拉力230Kg进行座封，并进行3次轻微振击和1次大的震击，节流器丢手实现丢手，下探鱼顶位置2302m。上提管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+15Kg钨钢（￠38mm）+震击器（￠38mm）+精准座封装置（￠56mm），拆卸投放节流器的设备，打扫井场完成节流器投放工艺。

开井：节流后套压16.4Mpa，油压2.56Mpa，产气0.82万方/每天；符合设计要求。

打捞：套压14.4Mpa，油压0.2Mpa，苏东XX-XX井探液面位置距井口934m, 节流器深度2302m，节流器上部有液柱1368m,打捞时，2013.03.08上午11.20首先下工具串录井钢丝绳帽（￠38mm）+35Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+专用工具（￠56mm），打开滑套，积液经过26小时的下泄，2013.03.09下午1.20左右探液面，液面深度距井口约2212m，平衡式节流器上部液面高度约90m，套压14.4Mpa，油压14.4Mpa，平衡式节流器上下压差平衡，下入震击器工具串、安全打捞装置一次打捞成功。说明了平衡式节流器上部积液经过排液后，节流器上下压差平衡提高了节流器的打捞成功率，减少了气井打捞事故率。

实施例6

苏东XX-XX井，油压10.8Mpa，套压10.8Mpa。气嘴1.6mm，节流后油压3Mpa，配产产气0.60万方/每天，节流器设计下入深度2280m。

通井：连接通井管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+35Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+铝合金通井规（￠58.5mm）装入防喷管内连接好井口上法兰盘，进行通井，通井深度2330m。

下平衡式节流器：接下井管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+35Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+精准座封装置（￠56mm）+节流器（￠57mm）装入防喷管内连接好井口上法兰盘，节流器下入2300m,上提至2280m精准座封装置定位，上提拉力230Kg进行座封，并进行3次轻微振击和1次大的震击，节流器丢手实现丢手，下探鱼顶位置2302m。上提管柱串录井钢丝绳帽（￠38mm）+15Kg钨钢加重杆（￠38mm）+震击器（￠38mm）+精准座封装置（￠56mm），拆卸投放节流器的设备，打扫井场完成节流器投放工艺。

开井：节流后套压10.8Mpa，油压2.0Mpa，产气0.70万方/每天；符合设计要求。

打捞：探液面节流器上部积液309m，打开通道,4小时排液完成，下打捞筒一次打捞节流器成功。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种平衡式节流器，其特征在于，包括导向头（1），所述的导向头（1）的上端连接有外套（3），所述的外套（3）周向上设有出液口，外套（3）内插设有震击杆（4），所述外套（3）内壁与震击杆（4）之间设有滤网（2），所述的外套（3）的上端连接有支撑套（6），所述的震击杆（4）延伸到支撑套（6）内并与支撑套（6）内的弹簧（5）连接，所述的支撑套（6）的上端连接有接头（8），所述的接头（8）的上端固定连接有下芯杆（16），所述的下芯杆（16）下部还通过丝扣套设有定位套（9），所述的定位套（9）位于接头（8）的上方，且该定位套（9）的下端与接头（8）的上端接触；

所述定位套（9）的上端连接有连接套（10），所述连接套（10）的上部连接有护罩（11），所述护罩（11）的上部内侧设有的凹槽中镶嵌有锁环（13），所述的锁环（13）通过丝扣连接有外管（19），所述的外管（19）套设在所述下芯杆（16）外，所述的护罩（11）上端连接有压帽（12），且该压帽（12）套在外管（19）上；

所述压帽（12）上端设有胶筒（15），且该胶筒（15）套设在外管（19）上，所述的胶筒（15）的上端从下到上依次设有套设在外管（19）上堵塞楔形体（17）、卡外（18）、卡瓦座（20），且所述的卡瓦（18）两端分别与楔形体（17）和卡瓦座（20）相连；

所述的卡瓦座（20）上端内侧设有通过剪钉（26）固定连接的打捞头（25），所述的卡瓦座（20）上端连接有套设在打捞头（25）外的限位头（23），所述打捞头（25）内插有与穿过外管（19）的下芯杆（16）连接的上芯杆（24）。

2.根据权利要求1所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的接头（8）内设有气嘴（7）。

3.根据权利要求1所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的连接套（10）与定位环（9）通过连接套（10）内设有的台肩与定位环（9）上端外设有的台肩相扣连接。

4.根据权利要求1所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的外管（19）的下部与下芯杆（16）之间设有密封圈一（14）。

5.根据权利要求1所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的下芯杆（16）的上端通过丝扣上紧在上芯杆（24）的下端，且所述下芯杆（16）与上芯杆（24）相连接出设有密封圈二（22）。

6.根据权利要求1所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的上芯杆（24）上端延伸到打捞头（25）外并通过丢手剪钉（26）与打捞头（25）上端设有的丢手接头（27）连接。

7.根据权利要求2所述的一种平衡式节流器，其特征在于，所述的气嘴（7）的直径大于接头（8）内腔的直径。