CN208966306U - 井下节流器及采气管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下节流器及采气管柱。其中，井下节流器包括：中心管、安装在中心管内的锥形节流嘴座、节流嘴以及分别与中心管下端和锥形节流嘴座下端固定连接的弹性件；锥形节流嘴座设有安装节流嘴的安装通道，且锥形节流嘴座的外径从上向下逐渐增大；中心管与锥形节流嘴座接触的面为锥面，且当压井液作用在锥形节流嘴座的上端面时，锥形节流嘴座沿中心管向下移动，使锥形节流嘴座和中心管的锥面之间形成与中心管连通的压井通道，压井液通过压井通道进入下部油管，实现正常压井作业，在井下节流器下部油管和上部油管的压力一致后，即可起出管柱检修，无需进行防喷作业，修井费用低、占井时间短，节约生产作业成本，提高工作效率。

Description

井下节流器及采气管柱

技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术领域，尤其涉及一种井下节流器及采气管柱。

背景技术

油气田采气过程中，高压天然气流至井口时，井口的温度较低，可能会出现高压天然气生成水合物而堵塞天然气管道的问题。为了解决该问题，一般会将井下节流器下入到油管内，使高压天然气通过井下节流器的节流通道，使高压天然气的降压、降温，再利用地层热能加热低温天然气，使天然气上升至井口时温度能恢复到节流前温度，其压力也降低，防止形成水合物堵塞。

当需要更换井下节流器的节流嘴或者测试作业需要取出井下节流器时，需要下入专用的打捞工具将井下节流器打捞出井口。由于井下节流器打捞作业在不压井条件下进行，井内压力不稳定，容易导致井下节流器打捞失败。井下节流器打捞失败后需要进行修井作业，现有的井下节流器的节流嘴的节流通道一般较小，井内压力较高，无法进行正常的压井作业，需要进行防喷作业才能起出管柱进行检修。

但是，现有井下节流器打捞失败后不能采用正常压井作业进行修井，需要进行防喷作业起出管柱进行修井，修井费用高、占井时间长，既影响生产速度，又增大作业成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种井下节流器及采气管柱，以解决现有井下节流器失败后不能采用正常压井作业进行修井，需要进行防喷作业起出管柱进行修井，导致修井费用高、占井时间长，既影响生产速度，又增大作业成本的技术问题。

本实用新型提供一种井下节流器，其包括：中心管、安装在所述中心管内的锥形节流嘴座、节流嘴以及分别与所述中心管下端和所述锥形节流嘴座下端固定连接的弹性件；所述锥形节流嘴座设有安装所述节流嘴的安装通道，且所述锥形节流嘴座的外径从上向下逐渐增大；所述中心管与所述锥形节流嘴座接触的面为锥面，且当压井液作用在所述锥形节流嘴座的上端面时，所述锥形节流嘴座沿所述中心管向下移动，使所述锥形节流嘴座和所述中心管的锥面之间形成与所述中心管连通的压井通道。

如上所述的井下节流器，其中，所述弹性件的一端通过螺钉固定在所述中心管的下端，所述弹性件的另一端与所述锥形节流嘴座下端卡接。

如上所述的井下节流器，其中，所述弹性件为多个，沿所述中心管的周向间隔设置。

如上所述的井下节流器，其中，所述锥形节流嘴座和所述中心管的锥面之间设有第一密封圈。

如上所述的井下节流器，其中，所述节流嘴与所述安装通道过盈连接。

如上所述的井下节流器，其中，所述井下节流器还包括套设在所述中心管外侧的外套筒以及设置在所述外套筒外侧的卡瓦；所述外套筒的上端通过销钉与所述中心管固定连接。

如上所述的井下节流器，其中，所述卡瓦为多个，沿所述外套筒的周向间隔设置。

如上所述的井下节流器，其中，所述外套筒外侧设有胶筒安装座、且所述胶筒安装座位于所述卡瓦的下方；所述井下节流器还包括与所述胶筒安装座固定连接的胶筒。

如上所述的井下节流器，其中，所述胶筒为皮碗式自封结构。

本实用新型还提供一种采气管柱，其包括油管以及如上所述的井下节流器，所述井下节流器安装在所述油管内预设位置。

本实用新型井下节流器及采气管柱，锥形节流嘴座与中心管通过锥面接触，在压井作业时，压井液作用在锥形节流嘴座的上端面，克服弹性件的弹性力，向下推动节流嘴座，从而在锥形节流嘴座与中心管的锥面之间形成与中心管连通的压井通道，压井液通过压井通道进入下部油管，实现正常压井作业，在井下节流器下部的油管内的压力和上部油管内的压力一致后，即可起出管柱进行检修，无需进行防喷作业，修井费用低、占井时间短，节约生产作业成本，提高工作效率。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明，其中：

图1为本实用新型实施例一提供的井下节流器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的井下节流器的结构示意图；

图3为图2中A段的放大示意图；

图4为图3中P的放大示意图；

图5为图2中B段的放大示意图；

图6为图5中Q的放大示意图；

图7为图2中C段的放大示意图。

1：丢手接头； 2：销钉；

21：螺纹部； 22：光杆部；

3：打捞头； 4：外套筒；

41：固定环； 42：胶筒安装座；

5：卡瓦； 6：胶筒；

61：硫化芯子； 7：锥体；

8：弹簧； 9：中心管；

10：锥形节流嘴座； 11：节流嘴；

12：第一密封圈； 13：螺钉；

14：弹性件； 15：保护罩；

16：第二密封圈； 17：卡环；

18：弹簧保护套。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例一提供的井下节流器的结构示意图。

参照图1，本实用新型实施例提供一种井下节流器，其包括：中心管9、安装在中心管9内的锥形节流嘴座10、节流嘴11以及分别与中心管9下端和锥形节流嘴座10下端固定连接的弹性件14；锥形节流嘴座10设有安装节流嘴11的安装通道，且锥形节流嘴座10的外径从上向下逐渐增大；中心管9与锥形节流嘴座10接触的面为锥面；且当压井液作用在锥形节流嘴座10的上端面时，锥形节流嘴座10沿中心管9向下移动，使锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间形成与中心管9连通的压井通道。

具体地，中心管9的上端可以设置有丢手接头，用于与打捞工具连接。中心管9的下端固定设置有保护罩，用于保护井下节流器的下放。中心管9内安装有节流嘴座和节流嘴11。中心管9与锥形节流嘴座10接触的面为锥面，锥面的直径从上向下逐渐增大。

节流嘴座为锥形节流嘴座10，且锥形节流嘴座10的直径从上向下逐渐增大。锥形节流嘴座10设有与中心管9连通的安装通道，优选地，安装通道与中心管9同轴。安装通道的上端向内凸出形成安装台阶；节流嘴11安装在安装通道内，且与安装台阶抵接。优选地，节流嘴11与安装通道过盈连接。在安装时，将安装通道加热，使其受热增大，将节流嘴13安装在安装通道内，然后再冷却至工作温度，使节流嘴13与安装通道过盈连接在一起。安装完成后，节流嘴11的过流通道与中心管9同轴且连通。可选地，节流嘴11可以为碳化钨合金的节流嘴。本实用新型实施例对节流嘴11具体结构不做限定。

弹性件14可以为弹性片，其一端与中心管9的下端固定连接，其另一端与锥形节流嘴座10的下端固定连接。弹性件14可以通过螺钉与中心管9的下端固定连接，或者，弹性件14与中心管9的下端卡接。同时，弹性件14可以通过螺钉与锥形节流嘴座10的下端固定连接，或者，弹性件14与锥形节流嘴座10的下端卡接，在此对弹性件14的固定方式不做限定。

井下节流器在正常的节流作业中，井底的高压天然气经下部油管进入中心管9后，经过节流嘴11的节流通道，产生节流作用，使高压天然气降温降压后进入上部油管。由于锥形节流嘴座10和节流嘴11下端的压力大于其上端的压力，弹性件14可以有效避免高压天然气冲击锥形节流嘴座10沿中心管9的锥面向上移动。

当井下节流器打捞失败后，向上部油管打入压井液，压井液进入中心管9后，作用在锥形节流嘴座10的上端面，施加压力克服弹性件14的弹性，推动锥形节流嘴座10向下移动，在锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间形成环形压井通道，中心管9内的压井液一部分通过节流嘴11的节流通道进入下部油管，另一部分压井液通道压井通道进入下部油管，使得压井液能够正常进入下部油管，实现正压井作业，待井下节流器下部的油管压力和上部油管的压力一致后，起出管柱进行检修，无需进行防喷作业，修井费用低、占井时间短，节约生产作业成本，提高工作效率。

本实用新型实施例提供的井下节流器，锥形节流嘴座与中心管通过锥面接触，在压井作业时，压井液作用在锥形节流嘴座的上端面，克服弹性件的弹性力，向下推动节流嘴座，从而在锥形节流嘴座与中心管的锥面之间形成与中心管连通的压井通道，压井液通过压井通道进入下部油管，实现正常压井作业，在井下节流器下部的油管内的压力和上部油管内的压力一致后，即可起出管柱进行检修，无需进行防喷作业，修井费用低、占井时间短，节约生产作业成本，提高工作效率。

优选地，弹性件14的一端通过螺钉13固定在中心管9的下端，弹性件14的另一端与锥形节流嘴座10下端卡接。

中心管9的下端面设有螺纹孔，螺纹孔可以位于中心管9下端面的边缘位置。弹性件14优选为弧形弹性片，弧形弹性片背离中心管9凸出。弧形弹性片的第一端设置有固定孔，螺钉13穿过固定孔与中心管9下端面的螺纹孔螺纹连接，将弹性件14的第一端固定在中心管9下端面。

锥形节流嘴座10的下端面向下凸出形成卡接环，弧形弹性片的第二端与卡接环卡接。当然，锥形节流嘴座10的下端面也可以设置螺纹孔，通过螺钉将弧形弹性片的第二端固定在锥形节流嘴座10的下端面上。

在一些实施例中，中心管9和锥形节流嘴座10下端面设有一个弹性件14。由于井下天然气压力很大，为了避免井下节流器在节流工作时，锥形节流嘴座10沿中心管9的锥面向上移动，导致节流作用失效，优选地，弹性件14为多个，例如，两个、三个、四个等，沿中心管9的周向间隔设置。

可选地，锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间设有第一密封圈12。锥形节流嘴座10的锥形侧面上设有安装槽，第一密封圈12可以通过硫化作用固定在安装槽内。第一密封圈12可以是现有的密封圈结构，本实用新型实施例对此不做限定。

可选地，锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间设有一个第一密封圈12。或者，锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间设有多个第一密封圈12，多个第一密封圈12沿锥形节流嘴座10锥形侧面的母线长度方向间隔设置。

图2为本实用新型实施例二提供的井下节流器的结构示意图；图3为图2中A段的放大示意图；图4为图3中P的放大示意图；图5为图2中B段的放大示意图；图6为图5中Q的放大示意图；图7为图2中C段的放大示意图。

参照图2至图7，本实施例井下节流器还包括套设在中心管9外侧的外套筒4以及设置在外套筒4外侧的卡瓦5，外套筒4的上端通过销钉2与中心管9固定连接。

具体地，本实施例井下节流器包括丢手接头1、打捞头3、外套筒4以及卡瓦5。

丢手接头1套设在中心管9的上端，外套筒4套设在丢手接头1的外侧面，且丢手接头1、外套筒4与中心管9的侧壁通过销钉2固定连接，其中，销钉2可以为多个，沿中心管9的周向间隔设置。外套筒4的外侧设有固定环41，固定环41焊接在外套筒4的外侧。固定环41上开设有卡槽，用于卡接卡瓦。外套筒4与中心管9之间设置有第二密封圈16。本实用新型实施例对第二密封圈16的结构和数量不做限定。

打捞头3套设在外套筒4的外侧，且打捞头3位于销钉2的下方。打捞头3的外侧设置有卡接环，用于固定卡瓦5。

卡瓦5套设在外套筒4的外侧，其上端卡接在打捞头3的卡接环上，其中间卡接在固定环41设置的卡接槽内。可选地，卡瓦5为多个，例如两个、三个、四个等，沿外套筒4的周向间隔设置。

进一步地，外套筒4外侧设有胶筒安装座42、且胶筒安装座42位于卡瓦5的下方；井下节流器还包括与胶筒安装座42固定连接的胶筒6。

具体地，外套筒4外侧设有胶筒安装座42，且胶筒安装座42位于卡瓦5的下方。胶筒安装座42可以为凸出外套筒4外侧壁，且与外套筒4外侧壁之间形成安装空间，胶筒6的上端固定在该安装空间内。

胶筒6通过硫化芯子61固定在胶筒安装座41上，参照图6，胶筒6上端靠近外套筒4的一侧设有硫化芯子61，通过硫化芯子61将胶筒6固定在胶筒安装座41上。

可选地，胶筒6为皮碗式自封结构，密封更加可靠。

更进一步地，本实施例井下节流器还包括套设在中心管9外侧的锥体7，锥体7位于胶筒6的下方。锥体7的上端设有锥面，该锥面与胶筒6的内侧面接触。锥体7的上端内侧面与外套筒4的外侧面接触。锥体7的下端与中心管9螺纹连接。

锥体7与中心管9之间形成环形空间，环形空间内设有卡环17、弹簧保护套18以及弹簧8。弹簧保护套18的上端与锥体7下方的外套筒4螺纹连接，弹簧保护套18的下端通过一安装换与中心管9固定连接。弹簧保护套18与中心管9之间形成环形空间，卡环17通过螺纹连接固定在中心管9上，且卡环17与弹簧保护套18的下端形成安装弹簧8的安装空间，弹簧8安装在该安装空间内。

继续参照图2至图7，中心管9的下端固定设置有保护罩15，保护罩15位于锥体7的下方。可选地，保护罩15与中心管9的下端螺纹连接，例如，中心管9的下部设置有外螺纹，保护罩15设有与外螺纹螺纹连接的内螺纹。并且，保护罩15设有与中心管9连通的过流通道。

参照图2至图7，下面具体描述本实用新型实施例井下节流器的工作原理：

下入与坐封：将本实施例井下节流器与振击器、加重杆、钢丝绳帽依次连接在一起下到油管内预定位置后快速上提，在惯性力的作用下，打捞头3与卡瓦5、外套筒4上的锥体7的作用下锚定于油管内壁上，向上振击，销钉2第一次剪断完成卡瓦5在油管内壁上的锚定实现坐封，也就是销钉2的螺纹部21剪断，即外套筒4和丢手接头1之间的销钉2被剪断；继续向上振击，销钉2完成第二次剪断，也就是销钉2的光杆部22被剪断，即丢手接头1和中心管9之间的销钉2被剪断；中心管9在弹簧8的作用下上行，带动锥体7一起上行，使胶筒6充分张开密封住油管，在弹簧8弹性力的作用下维持胶筒6的密封状态。

工作过程：井下的高压天然气在通过节流嘴11的节流通道时产生节流作用，下部压力高于上部压力，形成生产压力差，在压力差作用下，锥体7向上的推力更大，卡瓦5锚定更可靠。

检修过程：需要更换节流嘴或测试作业需要取出井下节流器时，关闭生产阀门，此时井下节流器上下油管内压力平衡。下入专用的打捞工具打捞住打捞帽后，采用振击器向下振击中心管9，使锥体7与卡瓦5分开，井下节流器失去锚定，被打捞出油管。

打捞失败：一旦打捞失败，需要维修作业时，从油管内泵入压井液进行压井，压井液作用在节流嘴座10的上端面，克服弹性件14阻力下行，在节流嘴座10和中心管9的锥面之间形成压井通道，待井压稳后起出生产管柱，进行修井作业。

本实用新型实施例还提供一种采气管柱，其包括油管以及井下节流器，井下节流器安装在油管内预设位置。油管可以是现有的油管结构，本实用新型实施例对此不做限定。当然，采气管柱还可以包括套设在油管外的套管、封隔器等，本实用新型实施例对此不做限定。

井下节流器包括：中心管9、安装在中心管9内的锥形节流嘴座10、节流嘴11以及分别与中心管9下端和锥形节流嘴座10下端固定连接的弹性件14；锥形节流嘴座10设有安装节流嘴11的安装通道，且锥形节流嘴座10的直径从上向下逐渐增大；中心管9与锥形节流嘴座10接触的面为锥面；压井液作用在锥形节流嘴座10的上端面，推动锥形节流嘴座10沿中心管9向下移动，以使锥形节流嘴座10和中心管9的锥面之间形成与中心管9连通的压井通道。本实施例提供的井下节流器的结构、功能和效果与上述实施例相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

本实用新型实施例提供的采气管柱，其井下节流器的锥形节流嘴座与中心管通过锥面接触，在压井作业时，压井液作用在锥形节流嘴座的上端面，克服弹性件的弹性力，向下推动节流嘴座，从而在锥形节流嘴座与中心管的锥面之间形成与中心管连通的压井通道，压井液通过压井通道进入下部油管，实现正常压井作业，在井下节流器下部的油管内的压力和上部油管内的压力一致后，即可起出管柱进行检修，无需进行防喷作业，修井费用低、占井时间短，节约生产作业成本，提高工作效率。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种井下节流器，其特征在于，包括：中心管、安装在所述中心管内的锥形节流嘴座、节流嘴以及分别与所述中心管下端和所述锥形节流嘴座下端固定连接的弹性件；

所述锥形节流嘴座设有安装所述节流嘴的安装通道，且所述锥形节流嘴座的外径从上向下逐渐增大；

所述中心管与所述锥形节流嘴座接触的面为锥面，且当压井液作用在所述锥形节流嘴座的上端面时所述锥形节流嘴座沿所述中心管向下移动，使所述锥形节流嘴座和所述中心管的锥面之间形成与所述中心管连通的压井通道。

2.根据权利要求1所述的井下节流器，其特征在于，所述弹性件的一端通过螺钉固定在所述中心管的下端，所述弹性件的另一端与所述锥形节流嘴座下端卡接。

3.根据权利要求2所述的井下节流器，其特征在于，所述弹性件为多个，沿所述中心管的周向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的井下节流器，其特征在于，所述锥形节流嘴座和所述中心管的锥面之间设有第一密封圈。

5.根据权利要求1所述的井下节流器，其特征在于，所述节流嘴与所述安装通道过盈连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的井下节流器，其特征在于，所述井下节流器还包括套设在所述中心管外侧的外套筒以及设置在所述外套筒外侧的卡瓦；所述外套筒的上端通过销钉与所述中心管固定连接。

7.根据权利要求6所述的井下节流器，其特征在于，所述卡瓦为多个，沿所述外套筒的周向间隔设置。

8.根据权利要求6所述的井下节流器，其特征在于，所述外套筒外侧设有胶筒安装座、且所述胶筒安装座位于所述卡瓦的下方；

所述井下节流器还包括与所述胶筒安装座固定连接的胶筒。

9.根据权利要求8所述的井下节流器，其特征在于，所述胶筒为皮碗式自封结构。

10.一种采气管柱，其特征在于，包括油管以及权利要求1-9任一项所述的井下节流器，所述井下节流器安装在所述油管内预设位置。