CN208950556U - 一种易解封预置式井下节流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于天然气井生产中对高压天然气进行节流降压的井下工具技术领域，具体涉及一种易解封预置式井下节流器，至少包括打捞头、锁帽、可收缩环、上芯轴、锁块体、锁块、连接段、解封滑套、第一压缩段、胶筒、芯筒、第二压缩段、限位块、下芯轴、气嘴、压帽和防砂罩，解决了自封式密封和弹簧压缩式密封的预置式井下节流器打捞时其密封段都无法回缩，与预置工作筒密封面紧密贴合，导致上提解封阻力大的问题，本实用新型利用气缸压缩的密封胶筒壁厚，工具承压能力强、寿命高；打捞时密封胶筒可轴向回缩解封，降低上提解封阻力，提高打捞成功率。

Description

一种易解封预置式井下节流器

技术领域

本实用新型属于天然气井生产中对高压天然气进行节流降压的井下工具技术领域，具体涉及一种易解封预置式井下节流器。

背景技术

在天然气开采中为了降压、节流、限产，常常在气井井筒安装井下节流器，井下节流器以座封方式不同又分为卡瓦式井下节流器和预置式井下节流器。卡瓦式井下节流器坐封锚定在生产管柱内任意位置。预置式井下节流器坐封锚定在连接在生产管柱上并随生产管柱一起下入井内的预置工作筒内。目前苏里格气田广泛应用的是卡瓦式井下节流器，通过大面积的推广应用表明，该节流器难打捞，易造成井下事故。预置式井下节流器密封变形量小、密封可靠性好，寿命长，且密封段一旦与预置工作筒脱离，其外径就小于生产管柱内通径，打捞上提时几乎无摩擦阻力，以至易打捞。

常规预置式井下节流器密封方式采用自封式密封或弹簧压缩式密封。自封式

密封由于是过盈配合密封，装配精度要求高，装配过盈量一旦太大，密封段就难进入预置工作筒密封面内，投放成功率就低；弹簧压缩式密封采用弹簧压缩胶筒实现密封，由于弹簧压缩力量有限，胶筒壁太厚弹簧就无法实现压缩，即无法实现密封，所以弹簧压缩式密封由于胶筒壁薄导致工具寿命有限。而且自封式密封和弹簧压缩式密封的预置式井下节流器打捞时其密封段都无法回缩，与预置工作筒密封面紧密贴合，导致上提解封阻力大。

气缸压缩式密封，是一种利用气井井下高压压缩密封在工具某部分腔内的常压空气从而压缩密封胶筒形成密封的一种密封方式，这种压缩力量是常规弹簧的数十倍，因此，工具密封胶筒壁加厚的情况下，气缸也可压缩形成密封。胶筒壁加厚，承压能力就会加强，寿命就会增大。而且气缸压缩可实现矩形胶筒的轴向压缩，胶筒形成“鼓”型实现密封，打捞时轴向压缩的胶筒可实现回缩解封，减小打捞上提摩擦阻力。

实用新型内容

本实用新型提供的易解封预置式井下节流器目的一是克服现有技术中自封式密封和弹簧压缩式密封的预置式井下节流器打捞时其密封段都无法回缩，与预置工作筒密封面紧密贴合，导致上提解封阻力大的问题；目的二是克服现有技术中自封式密封由于是过盈配合密封，装配精度要求高，装配过盈量一旦太大，密封段就难进入预置工作筒密封面内，投放成功率就低的问题，目的三是克服现有技术中弹簧压缩式密封采用弹簧压缩胶筒实现密封，由于弹簧压缩力量有限，胶筒壁太厚弹簧就无法实现压缩，即无法实现密封，所以弹簧压缩式密封由于胶筒壁薄导致工具寿命有限的问题。

为此，本实用新型提供了一种易解封预置式井下节流器，至少包括打捞头、锁帽、可收缩环、上芯轴、锁块体、锁块、连接段、解封滑套、第一压缩段、胶筒、芯筒、第二压缩段、限位块、下芯轴、气嘴、压帽和防砂罩，打捞头、上芯轴和下芯轴自上向下依次连接，可收缩环套接在捞头的下部之上，捞头的下部外套锁块体且可收缩环位于锁块体内侧，锁块体上部外套锁帽，锁块体中部连接锁块，锁块体的底端连接连接段，连接段下部内侧连接解封滑套，解封滑套下连接芯筒且芯筒外套于下芯轴上，芯筒自上向下依次外接连接段、第一压缩段和胶筒，下芯轴下部自上向下依次外接第二压缩段和防砂罩，限位块位于第二压缩段和下芯轴之间，气嘴位于下芯轴下部内，压帽连接在下芯轴下部内且压帽位于气嘴之下。

所述易解封预置式井下节流器还包括挡环，挡环连于锁帽和锁块体之间。

所述易解封预置式井下节流器还包括第一剪钉和第二剪钉，打捞头和上芯轴通过第一剪钉连接，连接段和解封滑套通过第二剪钉连接。

所述易解封预置式井下节流器还包括隔环，隔环连接在胶筒中部，胶筒为矩形结构。

所述打捞头下部外侧开设第一槽孔，锁块体的中部内侧开设第二槽孔，可收缩环可位于第一槽孔或第二槽孔内。

所述锁块体外部设有限位台阶。

所述可收缩环形状为圆环形，圆环形轴向开设第一孔，第一孔可径向收缩。

所述挡环形状为圆环形，圆环形径向开设第二孔。

所述锁帽和锁块体、锁块体和连接段、连接段和第一压缩段、解封滑套和芯筒、下芯轴和压帽、第二压缩段和防砂罩均为丝扣连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种易解封预置式井下节流器，投放时由于打捞头与上芯轴连接的第一剪钉被剪断，下芯轴失去打捞头的限位作用，井内高压气体压缩限位块所处的常压空气密封腔，下芯轴带动第二压缩段、限位块、气嘴、压帽、防砂罩相对于井下节流器其余部分上移，第二压缩段压缩胶筒使其鼓胀与连接在油管上的预置工作筒密封面实现密封，第二压缩段由于限位块的存在，胶筒不会被过量压缩致使超过其破坏极限，在第一剪钉被剪断的同时，打捞工具的销钉被剪断，打捞工具与预置式井下节流器脱开，上提钢丝工具串，完成投放，当气井开井生产时，气流经过防砂罩后通过唯一通道气嘴节流降压后实现气井配产，此种压缩密封胶筒形成密封的密封方式，此种压缩力量是常规弹簧的数十倍，因此，工具密封胶筒壁加厚的情况下，也可压缩形成密封，胶筒壁加厚，承压能力就会加强，寿命就会增大；而且可实现胶筒的轴向压缩，胶筒形成“鼓”型实现密封，打捞时轴向压缩的胶筒可实现回缩解封，减小打捞上提摩擦阻力。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是易解封预置式井下节流器下井状态的结构示意图；

图2是易解封预置式井下节流器锁定结构示意图；

图3是易解封预置式井下节流器坐封生产时结构示意图；

图4是易解封预置式井下节流器打捞时结构示意图；

图5是挡环的结构示意图；

图6是可收缩环的结构示意图。

附图标记说明：1、打捞头；2、锁帽；3、挡环；4、可收缩环；5、第一剪钉；6、上芯轴；7、锁块体；8、锁块；9、连接段；10、第二剪钉；11、解封滑套；12、第一压缩段；13、胶筒；14、隔环；15、芯筒；16、第二压缩段；17、限位块；18、下芯轴；19、气嘴；20、压帽；21、防砂罩；22、第一槽孔；23、第二槽孔；24、限位台阶；3-1、第二孔；4-1、第一孔。

具体实施方式

实施例1：

一种易解封预置式井下节流器，至少包括打捞头1、锁帽2、可收缩环4、上芯轴6、锁块体7、锁块8、连接段9、解封滑套11、第一压缩段12、胶筒13、芯筒15、第二压缩段16、限位块17、下芯轴18、气嘴19、压帽20和防砂罩21，打捞头1、上芯轴6和下芯轴18自上向下依次连接，可收缩环4套接在捞头1的下部之上，捞头1的下部外套锁块体7且可收缩环4位于锁块体7内侧，锁块体7上部外套锁帽2，锁块体7中部连接锁块8，锁块体7的底端连接连接段9，连接段9下部内侧连接解封滑套11，解封滑套11下连接芯筒15且芯筒15外套于下芯轴18上，芯筒15自上向下依次外接连接段9、第一压缩段12和胶筒13，下芯轴18下部自上向下依次外接第二压缩段16和防砂罩21，限位块17位于第二压缩段16和下芯轴18之间，气嘴19位于下芯轴18下部内，压帽20连接在下芯轴18下部内且压帽20位于气嘴19之下。

实施例2：

如图1-4所示，一种易解封预置式井下节流器，至少包括打捞头1、锁帽2、可收缩环4、上芯轴6、锁块体7、锁块8、连接段9、解封滑套11、第一压缩段12、胶筒13、芯筒15、第二压缩段16、限位块17、下芯轴18、气嘴19、压帽20和防砂罩21，打捞头1、上芯轴6和下芯轴18自上向下依次连接，可收缩环4套接在捞头1的下部之上，捞头1的下部外套锁块体7且可收缩环4位于锁块体7内侧，锁块体7上部外套锁帽2，锁块体7中部连接锁块8，锁块体7的底端连接连接段9，连接段9下部内侧连接解封滑套11，解封滑套11下连接芯筒15且芯筒15外套于下芯轴18上，芯筒15自上向下依次外接连接段9、第一压缩段12和胶筒13，下芯轴18下部自上向下依次外接第二压缩段16和防砂罩21，限位块17位于第二压缩段16和下芯轴18之间，气嘴19位于下芯轴18下部内，压帽20连接在下芯轴18下部内且压帽20位于气嘴19之下。

本实用新型提供的这种易解封预置式井下节流器，投放时由于打捞头1与上芯轴6断开，下芯轴18失去打捞头1的限位作用，井内高压气体压缩限位块17所处的常压空气密封腔，下芯轴18带动第二压缩段16、限位块17、气嘴19、压帽20、防砂罩21相对于井下节流器其余部分上移，第二压缩段16压缩胶筒13使其鼓胀与连接在油管上的预置工作筒密封面实现密封，第二压缩段16由于限位块17的存在，胶筒13不会被过量压缩致使超过其破坏极限，在打捞头1与上芯轴6断开的同时，打捞工具的销钉被剪断，打捞工具与预置式井下节流器脱开，上提钢丝工具串，完成投放，当气井开井生产时，气流经过防砂罩21后通过唯一通道气嘴19节流降压后实现气井配产，此种压缩密封胶筒形成密封的密封方式，此种压缩力量是常规弹簧的数十倍，因此，工具密封胶筒壁加厚的情况下，也可压缩形成密封，胶筒壁加厚，承压能力就会加强，寿命就会增大；而且可实现胶筒的轴向压缩，胶筒形成“鼓”型实现密封，打捞时轴向压缩的胶筒可实现回缩解封，减小打捞上提摩擦阻力。

锁块8在锁块体7的径向均布三个。提高锁块8与连接在油管上的预置工作筒锁定的稳定性。

实施例3

在实施例2的基础上，所述易解封预置式井下节流器还包括挡环3，挡环3连于锁帽2和锁块体7之间。由于挡环3的作用，上提时打捞头1不会与井下节流器其余部分分离。

所述易解封预置式井下节流器还包括第一剪钉5和第二剪钉10，打捞头1和上芯轴6通过第一剪钉5连接，连接段9和解封滑套11通过第二剪钉10连接。第一剪钉5方便打捞头1和上芯轴6之间固定连接和剪短，第二剪钉10方便连接段9和解封滑套11之间固定连接和剪短。

所述易解封预置式井下节流器还包括隔环14，隔环14连接在胶筒13中部，胶筒13为矩形结构。隔环14使胶筒13随气压迅速鼓起，方便快捷。

所述打捞头1下部外侧开设第一槽孔22，锁块体7的中部内侧开设第二槽孔23，可收缩环4可位于第一槽孔22或第二槽孔23内。投放时，当打捞头1向下移动时便于将打捞头1锁定在锁块体7上，防止打捞头1进一步向下移动。

所述锁块体7外部设有限位台阶24。投放前以打捞工具插入预置式井下节流器(见图1)的打捞头1内，用钢丝工具串连接打捞工具并投放到指定位置的连接在油管上的预置工作筒内，由于锁块体7的限位台阶24的存在，致使井下节流器无法下行，向下震击工具串，方便第一剪钉5被剪断，方便定位和投放打捞，结构简单。

如图6所示，所述可收缩环4形状为圆环形，圆环形轴向开设第一孔4-1，第一孔(4-1)可径向收缩；可收缩环4起到固定打捞头1的作用，使打捞头1不随气流运动，避免锁块8与连接在油管上的预置工作筒锁定不稳定。

如图5所示，所述挡环3形状为圆环形，圆环形径向开设第二孔3-1。结构简单。

所述锁帽2和锁块体7、锁块体7和连接段9、连接段9和第一压缩段12、解封滑套11和芯筒15、下芯轴18和压帽20、第二压缩段16和防砂罩21均为丝扣连接。丝扣连接为可拆卸连接，连接方式简单，便于安装维护。

本实用新型的工作原理为：

1、投放

投放前以打捞工具插入打捞头1内，用钢丝工具串连接打捞工具并投放到指定位置的连接在油管上的预置工作筒内，由于锁块体7的限位台阶的存在，致使井下节流器无法下行，向下震击工具串，第一剪钉5被剪断，打捞头1、可收缩环4相对于井下节流器其余部分下移，直至打捞头1完全插入锁块体7内，由于打捞头1台阶的作用，锁块8被撑出进入连接在油管上的预置工作筒锁块槽内，此时井下节流器实现锁定，可收缩环4滑到锁块体7第二槽孔23内，与此同时，由于打捞头1与上芯轴6连接的第一剪钉5被剪断，下芯轴18失去打捞头1的限位作用，井内高压气体压缩限位块17所处的常压空气密封腔，下芯轴18带动第二压缩段16、限位块17、气嘴19、压帽20、防砂罩21相对于井下节流器其余部分上移，第二压缩段16压缩胶筒13使其鼓胀与连接在油管上的预置工作筒密封面实现密封，第二压缩段16由于限位块17的存在，胶筒13不会被过量压缩致使超过其破坏极限，在第一剪钉5被剪断的同时，打捞工具的销钉被剪断，打捞工具与预置式井下节流器脱开，上提钢丝工具串，完成投放；当气井开井生产时，气流经过防砂罩21后通过唯一通道气嘴19节流降压后实现气井配产。

2、打捞

当气井以预置式井下节流器生产到需要打捞时，以钢丝连接打捞工具下入到预置式节流器位置，当打捞工具插入打捞头1腔内时向上震击钢丝工具串，打捞头1、可收缩环4相对于锁块体7上移，连接在油管上的预置工作筒外力压缩锁块8使其回到打捞头1缩颈处，实现解锁，此时锁块8外径小于连接在油管上的预置工作筒内径。与此同时，剪钉10被剪断，继续上提工具串，锁帽2、挡环3、可收缩环4、上芯轴6、锁块体7、锁块8、连接段9、第一压缩段12随打捞头1相对于预置式节流器其余部分上移，胶筒13的轴向距离增大，胶筒13实现回缩与连接在油管上的预置工作筒密封面解封，工具整体随钢丝工具串上移出井，打捞成功，由于挡环3的作用，上提时打捞头1不会与井下节流器其余部分分离。

本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

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 (9)

1.一种易解封预置式井下节流器，其特征在于：至少包括打捞头(1)、锁帽(2)、可收缩环(4)、上芯轴(6)、锁块体(7)、锁块(8)、连接段(9)、解封滑套(11)、第一压缩段(12)、胶筒(13)、芯筒(15)、第二压缩段(16)、限位块(17)、下芯轴(18)、气嘴(19)、压帽(20)和防砂罩(21)，打捞头(1)、上芯轴(6)和下芯轴(18)自上向下依次连接，可收缩环(4)套接在捞头(1)的下部之上，捞头(1)的下部外套锁块体(7)且可收缩环(4)位于锁块体(7)内侧，锁块体(7)上部外套锁帽(2)，锁块体(7)中部连接锁块(8)，锁块体(7)的底端连接连接段(9)，连接段(9)下部内侧连接解封滑套(11)，解封滑套(11)下连接芯筒(15)且芯筒(15)外套于下芯轴(18)上，芯筒(15)自上向下依次外接连接段(9)、第一压缩段(12)和胶筒(13)，下芯轴(18)下部自上向下依次外接第二压缩段(16)和防砂罩(21)，限位块(17)位于第二压缩段(16)和下芯轴(18)之间，气嘴(19)位于下芯轴(18)下部内，压帽(20)连接在下芯轴(18)下部内且压帽(20)位于气嘴(19)之下。

2.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述易解封预置式井下节流器还包括挡环(3)，挡环(3)连于锁帽(2)和锁块体(7)之间。

3.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述易解封预置式井下节流器还包括第一剪钉(5)和第二剪钉(10)，打捞头(1)和上芯轴(6)通过第一剪钉(5)连接，连接段(9)和解封滑套(11)通过第二剪钉(10)连接。

4.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述易解封预置式井下节流器还包括隔环(14)，隔环(14)连接在胶筒(13)中部，胶筒(13)为矩形结构。

5.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述打捞头(1)下部外侧开设第一槽孔(22)，锁块体(7)的中部内侧开设第二槽孔(23)，可收缩环(4)可位于第一槽孔(22)或第二槽孔(23)内。

6.如权利要求5所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述锁块体(7)外部设有限位台阶(24)。

7.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述可收缩环(4)形状为圆环形，圆环形轴向开设第一孔(4-1)，第一孔(4-1)可径向收缩。

8.如权利要求2所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述挡环(3)形状为圆环形，圆环形径向开设第二孔(3-1)。

9.如权利要求1所述的易解封预置式井下节流器，其特征在于：所述锁帽(2)和锁块体(7)、锁块体(7)和连接段(9)、连接段(9)和第一压缩段(12)、解封滑套(11)和芯筒(15)、下芯轴(18)和压帽(20)、第二压缩段(16)和防砂罩(21)均为丝扣连接。