CN215632885U

CN215632885U - 一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器

Info

Publication number: CN215632885U
Application number: CN202121130153.XU
Authority: CN
Inventors: 郑兴升; 吴永春; 吴轶君; 李勇凯; 鲁晓华; 刘成钢; 贾文江; 王明元; 李文; 杨杰超
Original assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2031-05-25

Abstract

本实用新型公开了一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，涉及石油天然气油气田开发技术领域，包括排气中心管、鼓胀胶筒和密封装置，所述的密封装置包括预装油活塞筒、密封丝堵和密封滑块，所述的鼓胀胶筒位于预装油活塞筒的上方，密封滑块安装于排气中心管下端，且密封滑块位于预装油活塞筒中，预装油活塞筒用于加入液压油后通过设置于预装油活塞筒外壁上的密封丝堵进行液压油密封，排气中心管上提带动所述密封滑块，并使所述液压油加压带动与预装油活塞筒相连的鼓胀胶筒向外鼓胀与油管之间形成密封结构。本实用新型通过改变传统节流器密封胶筒的变形方式，解决了传统胶筒过度变形损坏的技术问题，提高节流器使用效果。

Description

一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气油气田开发技术领域，确切地说涉及一种井下节流器。

背景技术

传统式井下节流器大多通过斜面推块将密封胶筒撑开变形进行密封，如公开号为CN107503718A，公开日为2017年12月22日的中国专利文献公开了一种井下节流器，其包括防砂罩、胶筒套管、密封推套、气嘴剪钉、下胶筒座、胶筒本体、上胶筒座、锥体帽、投送帽、丢手销和投送接头，防砂罩上部内侧套装有密封推套，密封推套底端中部设有安装槽，安装槽内通过气嘴剪钉固定安装有气嘴封堵总成；密封推套上部伸出防砂罩外，中部外侧套装有胶筒套管，胶筒套管外侧由下至上依次套装有下胶筒座、胶筒本体、上胶筒座和锥体帽，提拉套筒外侧由内至外依次套装有卡瓦撑套、环形锥体和卡瓦本体，对应环形锥体上方的卡瓦本体和卡瓦撑套限位安装。

目前，苏里格地区采用的传统式井下节流器通过斜面推块将密封胶筒撑开变形进行密封，密封橡胶端部变形大容易损坏，解封后容易卡住工具，造成后期打捞失败率增加；井底防砂结构大多是通过在工具下端气体入口加装滤网对气井携带沙粒进行隔离，滤网目数过大，网眼容易堵塞，滤网目数过小，无法起到滤砂作用，容易造成井下节流器打捞头外筒砂埋，后期打捞失败率增加，影响气井后续排采工艺等技术措施的实施和最终采收率。而处理节流器故障的修井费用较高，且存在压井造成储层污染的风险，因此，改进节流器结构，提升后期节流器打捞成功率具有较高的经济性。

发明内容

本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，本实用新型通过改变传统节流器密封胶筒的变形方式，解决了传统胶筒过度变形损坏的技术问题，提高节流器使用效果。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，包括排气中心管、鼓胀胶筒和密封装置，其特征在于：所述的密封装置包括预装油活塞筒、密封丝堵和密封滑块，所述的鼓胀胶筒位于预装油活塞筒的上方，密封滑块安装于排气中心管下端，且密封滑块位于预装油活塞筒中，预装油活塞筒用于加入液压油后通过设置于预装油活塞筒外壁上的密封丝堵进行液压油密封，排气中心管上提带动所述密封滑块，并使所述液压油加压带动与预装油活塞筒相连的鼓胀胶筒向外鼓胀与油管之间形成密封结构。

所述的密封滑块上装有内密封环和外密封环，密封滑块安装在排气中心管下端的台阶轴上。

还包括有节流器，节流器置于端部固定螺帽的内部台阶孔内，端部固定螺帽与排气中心管通过螺纹连接将密封滑块和节流器固定安装于排气中心管下端。

所述的节流器上设置有将高速气流引入到油管与节流器环空的通气侧孔。

还包括投放头和脱手销钉，投放头与排气中心管通过脱手销钉连接。

还包括有锚定装置，锚定装置包括楔形凸块和卡瓦，楔形凸块上端设有两个环形槽装有环形密封圈，楔形凸块上设有螺纹孔，固定挡块与楔形凸块采用螺纹连接，楔形凸块与卡瓦相对运动配合，可滑动挡块外圈有环形槽，利用销钉穿入可滑动挡块的环形槽内将其安装在楔形凸块下部。

排气中心管中部设有环形齿状结构。

还包括有弹性卡套，弹性卡套为内孔带有环形齿且沿母线有切割缝的卡箍结构，弹性卡套套在排气中心管环形齿状结构上方的光杆上且置于可滑动挡块上方。

所述的楔形凸块下部设有均布的通气侧孔。

还包括有胶筒安装上接头，胶筒安装上接头上端与楔形凸块采用螺纹连接，胶筒安装上接头内孔装有两个环形密封圈与排气中心管形成密封，胶筒安装上接头下端利用内孔的环形凸台与鼓胀胶筒上端连接，鼓胀胶筒下端采用多个环状槽与预装油活塞筒上端相连接。

本实用新型的工作原理及流程，工具的下放安装与打捞过程具体实施方式：在下井前向预装油活塞筒的密封腔内打入足量的液压油后利用密封丝堵将液压油密封，投放头上端安装钢丝绳固定结构，然后利用钢丝绳将工具下放到井下预定位置，在下放的过程中卡瓦受到油管内壁向上的摩擦力使其能避免坐挂，根据钢丝绳的长度来判断工具到达预定位置后，上提钢丝绳使卡瓦受到油管内壁向下的摩擦力，上提钢丝绳的过程中使排气中心管向上运动，排气中心管中部的环形齿状结构被弹性卡套挡住将力和运动传递给楔形凸块使其向上运动，在楔形凸块斜面的作用下使卡瓦撑开实现工具坐挂，同时在上提钢丝绳的过程中与排气中心管下端相连接的密封滑块向上运动压缩预装到液压油使得胶筒鼓胀与油管间形成密封，继续提升钢丝绳提供足够大的拉力将脱手销钉剪短，此时弹性卡套套入排气中心管中部的环形齿状结构中不能反向退回，弹性卡套套被可滑动挡块挡住使得与排气中心管下端相连接的密封滑块不能向下运动，从而保持液压密封腔内的高压力使得胶筒能持续鼓胀密封。工具的回收：投入打捞工具抓住打捞外筒上端的环形凸台，上提打捞工具使得打捞外筒和与其相连接的卡瓦向上运动让工具解卡，卡瓦安装接头内径中的台阶结构会被固定挡块挡住，继续上提使得楔形凸块向上运动进而剪断销钉使得可滑动挡块向下运动解除排气中心管的锁定状态，排气中心管及密封滑块向下运动使得液压密封腔内的压力降低，鼓胀胶筒缩回解除密封状态，继续上提便能将工具收回。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

1、本实用新型采用特定的密封装置结构，具体包括预装油活塞筒、密封丝堵和密封滑块，在下井前向预装油活塞筒的密封腔内打入足量的液压油后利用密封丝堵将液压油密封，排气中心管下端相连接的密封滑块向上运动压缩预装到液压油使得胶筒鼓胀与油管间形成密封，提升钢丝绳提供足够大的拉力将脱手销剪断，此时弹性卡套套入排气中心管中部的环形齿状结构中不能反向退回，弹性卡套套被可滑动挡块挡住使得与排气中心管下端相连接的密封滑块不能向下运动，从而保持液压密封腔内的高压力使得胶筒能持续鼓胀密封。

2、本实用新型还包括有节流器，节流器上设置有通气侧孔，同时，楔形凸块开有通气侧孔结构，可以通过这个通气侧孔结构将中心排气管的高速高压气体通入到工具和油管之间的环空，从而能清理沉砂而避免沉砂卡埋工具打捞头。

3、综上所述，本实用新型结构合理而紧凑，使用方便可靠，改变传统节流器密封胶筒的变形方式和增加侧排气孔引流技术，具有防止胶筒过度变形损坏和打捞头被沉砂卡埋的特点，能有效提升节流器的使用密封效果和后期打捞成功率。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型初始状态示意图；

图2为剪断销钉后的结构示意图；

图3为图1中A-A剖视图；

图4为图1中B-B剖视图；

图5为图1中C-C剖视图。

图中标记：

1、投放头，2、脱手销钉，3、节流嘴，4、排气中心管，5、密封环，6、打捞外筒，7、固定挡块，8、卡瓦安装接头，9、卡瓦，10、楔形凸块，11、弹性卡套，12、可滑动挡块，13、剪断销钉，14、胶筒安装上接头，15、密封圈，16、鼓胀胶筒，17、预装油活塞筒,18、密封丝堵，19、密封滑块，20、内密封环，21、外密封环，22、端部固定螺帽，23、节流器，24、过滤筛网。

具体实施方式

实施例1

作为本实用新型的一较佳实施方式，参照说明书附图1和2，其公开了一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，包括排气中心管4、鼓胀胶筒16和密封装置，所述的密封装置包括预装油活塞筒17、密封丝堵18和密封滑块19，所述的鼓胀胶筒16位于预装油活塞筒17的上方，密封滑块19安装于排气中心管4下端，且密封滑块19位于预装油活塞筒17中，预装油活塞筒17用于加入液压油后通过设置于预装油活塞筒17外壁上的密封丝堵18进行液压油密封，排气中心管4上提带动所述密封滑块19，并使所述液压油加压带动与预装油活塞筒17相连的鼓胀胶筒16向外鼓胀与油管之间形成密封结构。

此为本实用新型的一基本实施方式，其余结构与现有技术相同，不同之处就在于增加了特定结构的密封装置，具体包括预装油活塞筒17、密封丝堵18和密封滑块19，在下井前向预装油活塞筒17的密封腔内打入足量的液压油后利用密封丝堵18将液压油密封，排气中心管4下端相连接的密封滑块19向上运动压缩预装到液压油使得胶筒鼓胀与油管间形成密封，提升钢丝绳提供足够大的拉力将脱手销剪断，此时弹性卡套11套入排气中心管4中部的环形齿状结构中不能反向退回，弹性卡套11套被可滑动挡块12挡住使得与排气中心管4下端相连接的密封滑块19不能向下运动，从而保持液压密封腔内的高压力使得胶筒能持续鼓胀密封。

实施例2

作为本发明的最佳实施方式，参照说明书附图1-5，在实施例1的基础上，其具体组成和连接关系如下：投放头1与排气中心管4通过脱手销钉2连接，节流嘴3安装于排气中心管4的端部台阶孔内，装有内外密封环21的密封滑块19安装在排气中心管4下端的台阶轴上，节流器23置于端部固定螺帽22的内部台阶孔内，利用端部固定螺帽22与排气中心管4通过螺纹连接将密封滑块19和节流器23固定安装于排气中心管4下端，楔形凸块10上端有两个环形槽装有环形密封圈15，楔形凸块10下部B-B（图4）截面有均布的通气侧孔，楔形凸块10下部A-A截面有均布的螺纹孔，固定挡块7与楔形凸块10采用螺纹连接，可滑动挡块12外圈有环形槽，利用销钉穿入可滑动挡块12的环形槽内将其安装在楔形凸块10下部A-A截面处，排气中心管4中部有环形齿状结构，弹性卡套11为内孔带有环形齿且沿母线有切割缝的卡箍结构，弹性卡套11套在排气中心管4环齿结构上方的光杆上且置于可滑动挡块12上方，胶筒安装上接头14上端与楔形凸块10采用螺纹连接，胶筒安装上接头14内孔装有两个环形密封圈15与排气中心管4形成密封，胶筒安装上接头14下端利用内孔的环形凸台与鼓胀胶筒16上端连接，鼓胀胶筒16下端采用多个环状槽与预装油活塞筒17上端相连接，预装油活塞筒17与密封滑块19和排气中心管4之间形成密封腔，可通过密封丝堵18所在的孔将液压油打入预装油活塞筒17的密封腔内，预装油活塞筒17的下端与过滤筛网24采用螺纹连接。

本实施例的工作原理及流程，工具的下放安装与打捞过程具体实施方式：在下井前向预装油活塞筒17的密封腔内打入足量的液压油后利用密封丝堵18将液压油密封，投放头1上端安装钢丝绳固定结构，然后利用钢丝绳将工具下放到井下预定位置，在下放的过程中卡瓦9受到油管内壁向上的摩擦力使其能避免坐挂，根据钢丝绳的长度来判断工具到达预定位置后，上提钢丝绳使卡瓦9受到油管内壁向下的摩擦力，上提钢丝绳的过程中使排气中心管4向上运动，排气中心管4中部的环形齿状结构被弹性卡套11挡住将力和运动传递给楔形凸块10使其向上运动，在楔形凸块10斜面的作用下使卡瓦9撑开实现工具坐挂，同时在上提钢丝绳的过程中与排气中心管4下端相连接的密封滑块19向上运动压缩预装到液压油使得胶筒鼓胀与油管间形成密封，继续提升钢丝绳提供足够大的拉力将脱手销钉2剪短，此时弹性卡套11套入排气中心管4中部的环形齿状结构中不能反向退回，弹性卡套11套被可滑动挡块12挡住使得与排气中心管4下端相连接的密封滑块19不能向下运动，从而保持液压密封腔内的高压力使得胶筒能持续鼓胀密封。工具的回收：投入打捞工具抓住打捞外筒6上端的环形凸台，上提打捞工具使得打捞外筒6和与其相连接的卡瓦9向上运动让工具解卡，卡瓦安装接头8内径中的台阶结构会被固定挡块7挡住，继续上提使得楔形凸块10向上运动进而剪断销钉13使得可滑动挡块12向下运动解除排气中心管4的锁定状态，排气中心管4及密封滑块19向下运动使得液压密封腔内的压力降低，鼓胀胶筒16缩回解除密封状态，继续上提便能将工具收回。

通过本实施例可以看到：其结构合理而紧凑，使用方便可靠，改变传统节流器23密封胶筒的变形方式和增加通气侧孔引流技术，具有防止胶筒过度变形损坏和打捞头被沉砂卡埋的特点，能有效提升节流器23的使用密封效果和后期打捞成功率。

Claims

1.一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，包括排气中心管（4）、鼓胀胶筒（16）和密封装置，其特征在于：所述的密封装置包括预装油活塞筒（17）、密封丝堵（18）和密封滑块（19），所述的鼓胀胶筒（16）位于预装油活塞筒（17）的上方，密封滑块（19）安装于排气中心管（4）下端，且密封滑块（19）位于预装油活塞筒（17）中，预装油活塞筒（17）用于加入液压油后通过设置于预装油活塞筒（17）外壁上的密封丝堵（18）进行液压油密封，排气中心管（4）上提带动所述密封滑块（19），并使所述液压油加压带动与预装油活塞筒（17）相连的鼓胀胶筒（16）向外鼓胀与油管之间形成密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：所述的密封滑块（19）上装有内密封环（20）和外密封环（21），密封滑块（19）安装在排气中心管（4）下端的台阶轴上。

3.根据权利要求1所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：还包括有节流器（23），节流器（23）置于端部固定螺帽（22）的内部台阶孔内，端部固定螺帽（22）与排气中心管（4）通过螺纹连接将密封滑块（19）和节流器（23）固定安装于排气中心管（4）下端。

4.根据权利要求3所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：所述的节流器（23）上设置有将高速气流引入到油管与节流器（23）环空的通气侧孔。

5.根据权利要求1所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：还包括投放头（1）和脱手销钉（2），投放头（1）与排气中心管（4）通过脱手销钉（2）连接。

6.根据权利要求1所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：还包括有锚定装置，锚定装置包括楔形凸块（10）和卡瓦（9），楔形凸块（10）上端设有两个环形槽装有环形密封圈（15），楔形凸块（10）上设有螺纹孔，固定挡块（7）与楔形凸块（10）采用螺纹连接，楔形凸块（10）与卡瓦（9）相对运动配合，可滑动挡块（12）外圈有环形槽，利用销钉穿入可滑动挡块（12）的环形槽内将其安装在楔形凸块（10）下部。

7.根据权利要求6所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：排气中心管（4）中部设有环形齿状结构。

8.根据权利要求6或7所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：还包括有弹性卡套（11），弹性卡套（11）为内孔带有环形齿且沿母线有切割缝的卡箍结构，弹性卡套（11）套在排气中心管（4）环形齿状结构上方的光杆上且置于可滑动挡块（12）上方。

9.根据权利要求6或7所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：所述的楔形凸块（10）下部设有均布的通气侧孔。

10.根据权利要求9所述的一种复合式胶筒鼓胀密封沉砂自动清理井下节流器，其特征在于：还包括有胶筒安装上接头（14），胶筒安装上接头（14）上端与楔形凸块（10）采用螺纹连接，胶筒安装上接头（14）内孔装有两个环形密封圈（15）与排气中心管（4）形成密封，胶筒安装上接头（14）下端利用内孔的环形凸台与鼓胀胶筒（16）上端连接，鼓胀胶筒（16）下端采用多个环状槽与预装油活塞筒（17）上端相连接。