CN212272144U - 井下节流装置 - Google Patents

Abstract

本公开关于一种井下节流装置，属于气体输送技术领域。本公开通过在油管内部设置工作管，在工作管内设置工作筒，从地层内流出的气体可以通过工作筒，流经工作筒与固定筒之间的环形空间而被开采出井；在工作筒内可拆卸的设置节流芯，在需要调整或更换节流芯时，通过控制节流芯上方的工作管内部的压强，可以使节流芯上下的压力不等，上方压力较小，从而节流芯可以从工作筒的内部向上脱出，通过工作管的内部空间上行至井口。上述结构利用气井的自身压力，通过井口压力的调节，实现节流嘴在井筒内的自动起、下，无需带压投捞作业，不仅保证了安全性，而且劳动强度不大。

Description

井下节流装置

技术领域

本公开涉及气体输送技术领域，特别涉及一种井下节流装置。

背景技术

天然气开采过程中，地层天然气压力较高，而地面建设的天然气输送管道和设施设备又不能承受太高的压力，所以需要对处于高压状态的天然气进行降压处理。目前可以通过在天然气井内部一定深度位置安装节流装置，利用节流达到降压和调节流量的目的。

现有的井下节流装置主要有活动式井下节流器和固定式井下节流器两种，二者的区别在于坐放的方式不同，固定式节流器有工作筒，节流器通过绳索作业坐放在工作筒内，而活动式节流器是直接卡定在油管上。

现有的井下节流装置当需要调节或更换节流嘴时，需要在带压的条件下实施节流器的投捞作业，将节流器打捞至地面后，在地面对节流嘴进行调整或更换，不仅安全性不能保障，而且劳动强度也很大。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种井下节流装置，能够解决现有的井下节流装置在调节或更换节流嘴时，不仅安全性不能保障，而且劳动强度也很大的问题。该技术方案如下：

提供了一种井下节流装置，该装置包括：油管、设置在该油管的底端的固定筒、套设在该油管的内部的工作管以及设置在该工作管下部的工作筒；

该工作筒的内部设有节流芯，该节流芯的顶部凸出于该工作筒，该节流芯的出气口连通该工作筒与该固定筒之间的环形空间；

当该节流芯上方的气体压力小于该节流芯下方的气体压力时，该节流芯从该工作筒的内部向上脱出。

在一种可能设计中，该节流芯的顶部设有起降翼；

该起降翼的横截面积大于该节流芯的横截面积。

在一种可能设计中，该节流芯的顶部具有球形头。

在一种可能设计中，该节流芯与该球形头之间设有环形卡槽；

该工作管的顶部设有与该球形头适配的卡止件。

在一种可能设计中，该节流芯上套装有弹性件；

该弹性件用于与该工作筒的顶部相抵。

在一种可能设计中，该节流芯内设有偏心气流通道。

在一种可能设计中，该工作筒的侧壁上沿周向均匀设有多个气体流通口。

在一种可能设计中，该工作筒的底部设有防砂罩；

该防砂罩上设有多个防砂孔。

在一种可能设计中，该固定筒的内壁上设有封隔器；

该工作筒用于插入该封隔器中。

在一种可能设计中，该工作管具有光滑内壁；

该工作管的顶部设有工作阀。

通过在油管内部设置工作管，在工作管内设置工作筒，从地层内流出的气体可以通过工作筒，流经工作筒与固定筒之间的环形空间而被开采出井；在工作筒内可拆卸的设置节流芯，在需要调整或更换节流芯时，通过控制节流芯上方的工作管内部的压强，可以使节流芯上下的压力不等，上方压力较小，从而节流芯可以从工作筒的内部向上脱出，通过工作管的内部空间上行至井口。上述结构利用气井的自身压力，通过井口压力的调节，实现节流嘴在井筒内的自动起、下，无需带压投捞作业，不仅保证了安全性，而且劳动强度不大。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种井下节流装置的结构示意图。

附图中的各个标号说明如下：

1-油管；

2-固定筒；

21-封隔器；

3-工作管；

4-工作筒；

41-节流芯；

411-起降翼，412-球形头，413-环形卡槽，414-弹性件；

42-防砂罩。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种井下节流装置的结构示意图，请参见图1，该装置包括：油管1、设置在该油管1的底端的固定筒2、套设在该油管1的内部的工作管3以及设置在该工作管3下部的工作筒4；该工作筒4的内部设有节流芯41，该节流芯41的顶部凸出于该工作筒4，该节流芯41的出气口连通该工作筒4与该固定筒2之间的环形空间；当该节流芯41上方的气体压力小于该节流芯41下方的气体压力时，该节流芯41从该工作筒4的内部向上脱出。

下面对本公开实施例提供的井下节流装置的工作原理进行详述：

在油气井中，固定筒2，也即是节流筒，通过油管接头与上部的油管1连接，固定筒2位于井下一定的深度。

油管1的内部设有工作管3，工作管3的底部连接有工作筒4，工作筒4位于固定筒2的内部，由固定筒2底部的压盖承托该工作筒4。

固定筒2的压盖上设有通气孔，工作筒4的底部也设有通气孔。固定筒2、工作筒4、节流芯41、工作筒4与固定筒2之间的环形空间，形成了气体开采通道。该节流芯41用于调节流量，通过调节油管1和工作管3内部的压强，在需要调节或更换该节流芯41时，该节流芯41可以脱离该工作筒4，也可以依靠重力下落到工作筒4内。

通过在油管1内部设置工作管3，在工作管3内设置工作筒4，从地层内流出的气体可以通过工作筒4，流经工作筒4与固定筒2之间的环形空间而被开采出井；在工作筒4内可拆卸的设置节流芯41，在需要调整或更换节流芯41时，通过控制节流芯41上方的工作管3内部的压强，可以使节流芯41上下的压力不等，上方压力较小，从而节流芯41可以从工作筒4的内部向上脱出，通过工作管3的内部空间上行至井口。上述结构利用气井的自身压力，通过井口压力的调节，实现节流芯41在井筒内的自动起、下，无需带压投捞作业，不仅保证了安全性，而且劳动强度不大。

下面对该装置各部分结构及工作原理进行详述：

在一种可能设计中，该节流芯41的顶部设有起降翼411；该起降翼411的横截面积大于该节流芯41的横截面积。

其中，节流芯41的顶部为柱状，该起降翼411套装在该节流芯41的顶部。该起降翼411可以是包括上下设置的多个翼片，每个翼片可以包括多个扇叶或者整体为圆环形。该起降翼411的设置，增大了与周围气体之间的接触面积。

在节流芯41在自身重力、节流芯41上下压力差的综合作用下，在工作管3内上下移动时，该起降翼411起到平衡作用，使该节流芯41的移动路径始终沿该工作管3的轴向，避免发生偏斜。

在一种可能设计中，该起降翼411具有向下的折弯，有利于在下部气体压力大于上部气体压力时，使该节流芯41在上行过程中更为顺畅；同时，在该起降翼411在上行过程中与工作管3接触时，该向下的折弯有利于缓冲该起降翼411与工作管3之间可能发生的碰撞。

在一种可能设计中，该节流芯41的顶部具有球形头412。

其中，该球形头412用于在节流芯41上行过程中减少节流芯41的上端部所受的阻力，并在节流芯41上行至井口处时，该球形头412还可以缓冲节流芯41对工作管3顶部密封结构的撞击。

在一种可能设计中，该球形头412与该节流芯41同轴设置，进一步确保该节流芯41的移动路径始终沿该工作管3的轴向，避免发生偏斜。

在一种可能设计中，该节流芯41与该球形头412之间设有环形卡槽413；该工作管3的顶部设有与该球形头412适配的卡止件。

上述设计使得：在压力差使该节流芯41上行至井口处时，井口处的卡止件可以将该节流芯41卡装在此，便于后续将节流芯41取出。

具体地，该卡止件可以是具有一定的弹性和可变形性，例如，由橡胶制成，底部的中间位置设有圆孔，该圆孔的内径小于该球形头412。该球形头412可以在压力差作用下挤压该圆孔，使该圆孔产生弹性形变，从而实现挂装在该卡止件上，以便取出该节流芯41。

在一种可能设计中，该节流芯41上套装有弹性件414；该弹性件414用于与该工作筒4的顶部相抵。

该弹性件414用于在该节流芯41下行至工作筒4中时，该弹性件414用于缓冲该节流芯41与该工作筒4的顶部之间的撞击，避免造成损害，该节流芯41可以基于自身重力插入该工作筒4中。

在一种可能设计中，该节流芯41内设有偏心气流通道。

具体地，该节流芯41的内部的侧壁上设有柱体，该柱体的顶部设有盲孔，该盲孔的侧壁与该节流芯41的侧壁连通的位置还设有通气孔，该盲孔与该通气孔形成该偏心气流通道。

进一步地，该盲孔中设有可拆卸的管体，该节流芯41内最小的气流通道为该管体的内腔，该节流芯41的节流能力取决于该管体内径的大小。可以通过更换内径不同的管体来改变该节流芯41的节流能力。

在一种可能设计中，该工作筒4的侧壁上沿周向均匀设有多个气体流通口。

该多个气体流通口可以是在上下方向上设有一排或多排，本实施例对此不作限定。从节流芯41内流出的气体通过该多个气体流通口流入工作筒4与固定筒2之间的环形空间，从而保证气体开采过程的顺利进行。由于工作管3与工作筒4连通，油管1与固定管连通，该气体后续由工作筒4与固定筒2之间的环形空间流入工作管3与油管1之间的环形空间，进而被开采出井。

在一种可能设计中，该工作筒4的底部设有防砂罩42；该防砂罩42上设有多个防砂孔。

该防砂罩42为桶状，底壁与侧壁之间圆滑过渡，用于在气体上行过程中对气体进行过滤，减少砂石等杂质随气体上行，堵塞气流通道。

在一种可能设计中，该固定筒2的内壁上设有封隔器21；该工作筒4用于插入该封隔器21中。

具体地，该封隔器21用于在工作筒4和固定筒2之间形成密封，保证由节流芯41流入工作筒4和固定筒2之间的环形空间之内的气体不会向下泄漏。

该工作筒4的安装过程包括：该工作筒4由上至下运动至封隔器21上，基于工作筒4自身重力，打开该封隔器21，实现密封。

具体地，该封隔器21包括气囊，该气囊在受到压力之后产生变形，横向扩展，外壁与固定筒2贴紧，内壁与工作筒4贴紧。

在一种可能设计中，该工作管3具有光滑内壁；该工作管3的顶部设有工作阀。

其中，该光滑内壁用于减小节流芯41在工作管3中移动过程中受到的阻力。

通过打开该工作阀，卸掉工作管3上部的压力，使该节流芯41上行；通过关闭该工作阀，保证采气工作的正常进行。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

本公开实施例提供的装置，通过在油管1内部设置工作管3，在工作管3内设置工作筒4，从地层内流出的气体可以通过工作筒4，流经工作筒4与固定筒2之间的环形空间而被开采出井；在工作筒4内可拆卸的设置节流芯41，在需要调整或更换节流芯41时，通过控制节流芯41上方的工作管3内部的压强，可以使节流芯41上下的压力不等，上方压力较小，从而节流芯41可以从工作筒4的内部向上脱出，通过工作管3的内部空间上行至井口。上述结构利用气井的自身压力，通过井口压力的调节，实现节流芯41在井筒内的自动起、下，无需带压投捞作业，不仅保证了安全性，而且劳动强度不大。

进一步地，该节流芯41的顶部设有起降翼411，增大了与周围气体之间的接触面积。在节流芯41在自身重力、节流芯41上下压力差的综合作用下，在工作管3内上下移动时，该起降翼411起到平衡作用，使该节流芯41的移动路径始终沿该工作管3的轴向，避免发生偏斜。

上述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下节流装置，其特征在于，所述装置包括：油管(1)、设置在所述油管(1)的底端的固定筒(2)、套设在所述油管(1)的内部的工作管(3)以及设置在所述工作管(3)下部的工作筒(4)；

所述工作筒(4)的内部设有节流芯(41)，所述节流芯(41)的顶部凸出于所述工作筒(4)，所述节流芯(41)的出气口连通所述工作筒(4)与所述固定筒(2)之间的环形空间；

当所述节流芯(41)上方的气体压力小于所述节流芯(41)下方的气体压力时，所述节流芯(41)从所述工作筒(4)的内部向上脱出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述节流芯(41)的顶部设有起降翼(411)；

所述起降翼(411)的横截面积大于所述节流芯(41)的横截面积。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述节流芯(41)的顶部具有球形头(412)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述节流芯(41)与所述球形头(412)之间设有环形卡槽(413)；

所述工作管(3)的顶部设有与所述球形头(412)适配的卡止件。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述节流芯(41)上套装有弹性件(414)；

所述弹性件(414)用于与所述工作筒(4)的顶部相抵。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述节流芯(41)内设有偏心气流通道。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作筒(4)的侧壁上沿周向均匀设有多个气体流通口。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作筒(4)的底部设有防砂罩(42)；

所述防砂罩(42)上设有多个防砂孔。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定筒(2)的内壁上设有封隔器(21)；

所述工作筒(4)用于插入所述封隔器(21)中。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作管(3)具有光滑内壁；

所述工作管(3)的顶部设有工作阀。

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