CN217518631U - 一种用于连续油管的井下节流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于连续油管的井下节流装置，包括：工作筒；安装在所述工作筒的内部的节流器芯子，所述节流器芯子构造成能够对井下油气形成节流；安装在所述工作筒内且处于所述节流器芯子的下端的堵头；以及固定连接在所述工作筒的下端的防落罩，所述防落罩的侧壁设有过流通道；其中，所述井下节流装置构造成能够通过憋压使所述堵头落入所述防落罩内，以使所述节流器芯子的内部通道与所述过流通道导通，从而形成产气通道，所述节流器芯子构造成能够更换而进行调产。

Description

一种用于连续油管的井下节流装置

技术领域

本实用新型属于油气田天然气开采技术领域，具体涉及一种用于连续油管的井下节流装置。

背景技术

在油气开采过程中，通过井下节流将地面节流转移至井下，可充分利用地热对节流后天然气进行加热，防止水合物生成，从而避免管线堵塞，这是天然气流动的保障。此外，由于该方法省去了地面加热设备，简化了地面流程，从而非常有利于油气开采的降本增效。

目前，常规的井下节流装置有两种，一种是活动式井下节流器，其采用钢丝作业将节流器下入油管内预定深度，依靠卡瓦将节流器悬挂于油管内，利用胶筒密封。另一种是固定式井下节流器，下油管时，在管柱上指定位置连接一个工作筒短节，在气井生产过程中，根据需要，利用钢丝作业将节流器下到工作筒短节内，实现座挂和密封。连续油管作为生产管柱用于排液采气已被普遍应用。然而，上述两种常规的井下节流装置的下入均需依靠钢丝作业，若要在连续油管中实施井下节流，以上两种方式均无法实施，原因如下，第一，连续油管的成型工艺使得其内壁存在一条纵向上贯穿始末的焊缝，焊缝的存在使得活动式节流器在其内壁不能完全密封。第二，固定式节流器的工作筒只能连接在连续油管底端，而连续油管底端一般都在斜井段或靠近水平井的A靶点，已经超出了钢丝作业的极限井斜范围，使得节流器无法下入工作筒。第三，若采用固定式井下节流方式，在连续油管入井前就把节流器安置于工作筒中，在生产一段时间后，需要调产时，无法更换油嘴。由此，常规的井下节流装置无法实现在连续油管中实施井下节流。

对于连续油管作为生产管柱的气井，由于连续油管内焊缝的存在，目前还没有可配套的井下节流工艺。对于一些造斜点浅的大斜度井或水平井，在还没有到达井下节流要求的最小井深处时，它的井斜角已经超出了钢丝作业下入井下节流器的极限值，通常为35度，此时无法实施常规的井下节流工艺。对于采用大排量压裂的井，为了能提升排量，通常使用的井下管柱的内通径都很大，例如页岩气井采用5.5英寸套管进行压裂，初期就用套管生产，对于这类井，就需要与套管尺寸匹配的大直径节流器，本体直径需在108mm左右，远大于井口采气树的主通径78mm，导致井下节流器无法从井口采气树下入。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种用于连续油管的井下节流装置，该井下节流装置能够随着连续油管下到预定井深，其能够下到任意井深，不受井斜限制。在生产时，井下节流装置能够对经过其的天然气节流降压，从而起到良好的井下节流作用，并且，该井下节流装置能够实现调产。

为此，根据本，提供了一种用于连续油管的井下节流装置，包括：工作筒；安装在所述工作筒的内部的节流器芯子，所述节流器芯子构造成能够对井下油气形成节流；安装在所述工作筒内且处于所述节流器芯子的下端的堵头；以及固定连接在所述工作筒的下端的防落罩，所述防落罩的侧壁设有过流通道；其中，所述井下节流装置构造成能够通过憋压使所述堵头落入所述防落罩内，以使所述节流器芯子的内部通道与所述过流通道导通，从而形成产气通道，所述节流器芯子构造成能够更换而进行调产。

在一个实施例中，所述节流器芯子包括圆筒状的本体部分和多个形成于所述本体部分的上端的弹片爪，多个所述弹片爪周向均布且沿径向向内偏斜。

在一个实施例中，在所述工作筒的内壁设有卡槽，在所述节流器芯子的本体部分的外周表面设有卡块，所述卡块能够适配安装到所述卡槽内，从而使所述节流器芯子适配安装到所述工作筒的内部。

在一个实施例中，在所述节流器芯子的内部固定安装有油嘴组件，所述油嘴组件包括油嘴套和固定套装在所述油嘴套内的油嘴。

在一个实施例中，在所述节流器芯子的本体部分的内壁上设有端面朝下的台阶，所述油嘴组件的上端抵靠在所述台阶上而形成轴向限位，且所述油嘴套通过剪切销钉与所述本体部分形成固定连接，

通过井口憋压使得所述油嘴组件能够剪断所述剪切销钉，并轴向向下运动至落入所述防落罩内。

在一个实施例中，在所述本体部分的外壁面与所述工作筒的内壁面之间设有第一密封件，在所述本体部分的内壁面与所述油嘴套的外壁面之间设有第二密封件，在所述堵头与所述工作筒之间设有第三密封件。

在一个实施例中，所述过流通道构造成多个沿所述防落罩的轴向部分延伸的狭长形通孔，且多个所述狭长形通孔在周向上均匀分布。

在一个实施例中，所述堵头采用可溶材料制成，所述堵头能够在产出水中溶解。

在一个实施例中，用于替换当前安装在所述工作筒内的原节流器芯子的新节流器芯子包括推头，

所述推头能够在泵压作用下压缩原节流器芯子的弹片爪，使原节流器芯子的卡块退出工作筒的卡槽，直至使原节流器芯子被推送出工作筒而掉入所述防落罩中，以使新节流器芯子座封在工作筒内，从而完成节流器芯子的更换。

在一个实施例中，所述推头固定连接在新节流器芯子对应的本体部分的下端。

与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置能够随着连续油管下到预定井深，其能够下到任意井深，不受井斜限制。在生产时，该井下节流装置能够对经过其的天然气节流降压，从而起到良好的井下节流作用。并且，该井下节流装置能够更换不同型号的节流器芯子以满足不同的节流采气要求，从而实现调产。该井下节流装置适用于所有连续油管作为生产管柱的井，如大斜度井、水平井、大排量压裂的页岩气井等油气井，均能够通过井下节流装置实施井下节流，其通过连续油管能够下入到井筒的任意位置处，由此能够实现连续油管井下节流。这非常有利于增强井下节流装置的节流性能和提高节流采气效率。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置的结构。

图2显示了防护罩的结构。

图3显示了带有推头的新节流器芯子的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

在本申请中，需要说明的是，将根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置100下入井筒中靠近井口的一端定义为上端，将远离井口的一端定义为下端。

图1显示了根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置100的结构。如图1所示，井下节流装置100包括构造为圆筒状的工作筒1。工作筒1的上端用于与连续油管底端固定连接。在一个实施例中，工作筒1的上端通过焊接方式与连续油管的底端形成固定连接。

如图1所示，井下节流装置100还包括节流器芯子2，节流器芯子2安装在工作筒1的内部，且与工作筒1的内壁形成适配安装。节流器芯子2构造成能够对井下油气形成节流。

根据本实用新型的一个实施例，节流器芯子2构造成包括圆筒状的本体部分21和多个形成于本体部分21的上端的弹片爪22。多个弹片爪22在周向上均匀分布，并且多个弹片爪22沿径向向内偏斜。弹性爪22的作用将在下文进行介绍。

如图1所示，在节流器芯子2的本体部分21的外周表面设有卡块211。同时，在工作筒1的内壁面上设有能够与卡块211适配的卡槽11，卡槽11构造成沿周向延伸的环形槽。卡块211能够适配安装到卡槽11内，从而使节流器芯子2适配安装到工作筒1的内部。在图1所示实施例中，在节流器芯子2的本体部分21的外周表面设有两个在轴向上间隔开分布的卡块211，且在工作筒1的内壁面上对应设有两个能够卡块211适配的卡槽11。

为了保证节流器芯子2与工作筒1的接触面之间的密封性，在节流器芯子2的本体部分21的外壁面与工作筒1的内壁面之间设有第一密封件6。例如，在本体部分21的外壁面上设有径向向内延伸的密封槽，第一密封件6安装在密封槽内。第一密封件6例如可以为O型密封圈。

如图1所示，节流器芯子2还包括油嘴组件3。油嘴组件3安装在本体部分21的内部。油嘴组件3包括油嘴套31和固定套装在油嘴套31内的油嘴32。在节流器芯子2的本体部分21的内壁上设有端面朝下的台阶212。在初始状态下，油嘴组件3的上端抵靠在台阶212上而形成轴向限位，并且，油嘴套31通过剪切销钉33与本体部分21形成固定连接。剪切销钉33可周向均布有多个。在该状态下，油嘴组件3的下端面与节流器芯子2的本体部分21的下端面平齐。

为了保证油嘴组件3与节流器芯子2的接触面之间的密封性，在节流器芯子2的本体部分21的内壁面与油嘴套31的外壁面之间设有第二密封件7。例如，在油嘴套31的外壁面上设有多个径向向内延伸的密封槽，且多个密封槽在轴向上间隔开设置，第二密封件7对应安装在相应的密封槽内。第二密封件7例如可以为O型密封圈。

根据本实用新型，井下节流装置100还包括堵头4。如图1所示，堵头4安装在工作筒1内且处于节流器芯子2的下端。堵头4能够在下放井下节流装置100的过程中，隔开井筒的高压环境，从而确保作业的安全性。为了保证井下节流装置100在下方过程中堵头4与工作筒1之间的密封性，在堵头4与工作筒1的接触面之间设有第三密封件8。例如，在堵头4的外壁面上设有多个径向向内延伸的密封槽，且多个密封槽在轴向上间隔开设置，第三密封件8对应安装在相应的密封槽内。第三密封件8例如可以为O型密封圈。

为了防止堵头4在天然气的冲刷下重新堵塞井下节流装置100，堵头4优选采用可溶材料制成，使得堵头4在能够产出水中逐渐溶解。由此，能够有效防止堵头4堵塞井下节流装置100。

如图1所示，井下节流装置100还包括固定连接在工作筒1的下端的防落罩5。在一个实施例中，工作筒1的下端构造成外台阶形连接头，防落罩5的上端构造成内台阶形连接头。防落罩5与工作筒2通过内台阶形连接头与外台阶形连接头的适配而形成固定连接。

如图2所示，防落罩5构造成下端封闭的圆筒状结构。在防落罩5的侧壁上设有过流通道51。过流通道51构造成多个沿防落罩5的轴向方向延伸一部分的狭长形通孔，且多个狭长形通孔在周向上均匀分布。过流通道51的这种结构能够有效保证井下节流装置100的产气通道的打开效果，非常有利于提高井下节流装置100节流产气的效果。井下节流装置100能够通过憋压使堵头4落入防落罩5内，以使节流器芯子2的内部通道与防落罩5上的过流通道51导通，从而形成产气通道进行节流采气。

在井下节流装置100的组装过程中，先组装油嘴组件3，将油嘴32安装到油嘴套31的内部。在一个实施例中，油嘴32与油嘴套31过盈配合。然后，通过剪切销钉33将油嘴套31固定于节流器芯子2的本体部分21的下端内部。在一个实施例中，本体部分21设有贯穿侧壁的销钉孔(未示出)，剪切销钉33穿过销钉孔而延伸至油嘴套外壁上的销钉安装孔内，从而将油嘴套31固定于节流器芯子2的本体部分21内。剪切销钉33可以设置有多个，且多个剪切销钉33在周向上均匀间隔开分布。由此，完成节流器芯子2的组装。之后，将组装好的节流器芯子2从工作筒1的下端推送至工作筒1的内部，并将堵头4从工作筒1的下端推送至工作筒1的内，直至使本体部分21上的卡块211适配卡入到工作筒1的卡槽11内。之后，将防落罩5固定连接到工作筒1的底端。由此，组装形成井下节流装置100。

根据本实用新型，井下节流装置100的节流器芯子2能够进行更换而实现调产。井下节流装置100配备有多个不同型号的节流器芯子，用于实现不同的节流要求，包括当前安装在工作筒1内的第一节流器芯子2(见图1)和多个能够对第一节流器芯子2进行替换的第二节流器芯子2＇(见图3)。需要说明的是，这里的第一节流器芯子2为当前安装于工作筒1内的原节流器芯子，第二节流器芯子2＇为用于对安装于工作筒1内的原节流器芯子2进行替换的新节流器芯子。多个第二节流器芯子2＇的型号不同，且与第一节流器芯子2的型号也不同。由此，通过更换不同型号的第二节流器芯子2＇能够实现调产。

如图3所示，与第一节流器芯子2不同的是，第二节流器芯子2＇带有推头35，推头35固定连接在第二节流器芯子的本体部分的下端。推头35构造成圆筒状，且推头35的上端构造成内台阶形接头，同时第二节流器芯子的本体部分的下端构造成外台阶形接头。推头35通过内台阶形接头与第二节流器芯子的本体部分的外台阶形接头适配连接，从而固定在第二节流器芯子的本体部分的下端。为了保证对油嘴组件3＇的限位，推头35的内径设置成小于油嘴套31＇的外径。根据本实用新型的一个实施例，推头35采用可溶金属材料制成，用于防止在泵送过程中油嘴套被憋压憋掉。推头35在生产一段时间后被溶解，便于后期将油嘴打落掉，以再次进行调产。

下面简述根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置100的工作过程。在施工前，在地面将井下节流装置100的工作筒1与连续油管底端相连，优选地采用焊接的方式。由此，将井下节流装置100固定连接到连续油管的底端。然后，在井口安装井口防喷器和连续油管传送装置，通过连续油管传送装置将连接有井下节流装置100的连续油管下放至井筒预定位置。在下放过程中，利用井下节流装置100的堵头4隔开井筒的高压环境，从而确保作业的安全性。

当井下节流装置100下入到井筒预定位置后，通过井口向连续油管内泵注液氮进行井口憋压，直至将堵头4打落至防落罩5内。此时，使得节流器芯子2的内部通道与防落罩5侧壁上的过流通道51导通，从而形成产气通道。由此，通过井下节流装置100进行井下节流采气作业。

在本实施例中，落入防落罩5内的堵头4能够在产出水中逐渐溶解，从而能够有效防止堵头在天然气的冲刷下重新堵塞井下节流装置100，有效保证了井下节流装置100的节流采气的可靠性。

在气井生产一段时间后，需要调产时，通过更换不同型号的节流器芯子进行调产。下面具体介绍节流器芯子的更换过程。

在需要更换节流器芯子进行调产时，先通过井口向连续油管内泵注清水，以通过憋压将第一节流器芯子2的油嘴组件3打落至防落罩5内，使得第一节流器芯子2的内部通道与防落罩5的过流通道51导通，从而建立泵送通道。

之后，从井口泵送带有推头35的第二节流器芯子2＇，直至到达连续油管底端的工作筒处。

之后，继续泵压，利用推头35压缩第一节流器芯子2的弹片爪22，使第一节流器芯子2的卡块211退出工作筒1的内壁上的卡槽11，直至使第一节流器芯子被推送出工作筒1而掉入防落罩5中，从而使带有推头35的第二节流器芯子2＇座封在工作筒1内。第二节流器芯子2＇通过本体部分外周表面的卡块与工作筒内壁上的卡槽适配而与工作筒1形成适配安装。由此，完成节流器芯子的更换，实现调产。

同样地，在气井继续生产一段时间后，再次需要调产时，通过上述步骤更换不同型号的节流器芯子进行调产。由此，在气井生产过程中能够实现多次调产。这非常有利于增强井下节流装置100的节流效果，有利于提高气井生产效率。

根据本实用新型的用于连续油管的井下节流装置100能够随着连续油管下到预定井深，其能够下到任意井深，不受井斜限制。在生产时，该井下节流装置100能够对经过其的天然气节流降压，从而起到良好的井下节流作用。并且，该井下节流装置100能够更换不同型号的节流器芯子以满足不同的节流采气要求，从而实现调产。该井下节流装置100适用于所有连续油管作为生产管柱的井，如大斜度井、水平井、大排量压裂的页岩气井等油气井，均能够通过井下节流装置100实施井下节流，其通过连续油管能够下入到井筒的任意位置处，由此能够实现连续油管井下节流。这非常有利于增强井下节流装置100的节流性能和提高节流采气效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

在本说明书的描述中，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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于连续油管的井下节流装置，其特征在于，包括：

工作筒(1)；

安装在所述工作筒的内部的节流器芯子(2)，所述节流器芯子构造成能够对井下油气形成节流；

安装在所述工作筒内且处于所述节流器芯子的下端的堵头(4)；以及

固定连接在所述工作筒的下端的防落罩(5)，所述防落罩的侧壁设有过流通道(51)；

其中，所述井下节流装置构造成能够通过憋压使所述堵头落入所述防落罩内，以使所述节流器芯子的内部通道与所述过流通道导通，从而形成产气通道，所述节流器芯子构造成能够更换而进行调产。

2.根据权利要求1所述的井下节流装置，其特征在于，所述节流器芯子包括圆筒状的本体部分(21)和多个形成于所述本体部分的上端的弹片爪(22)，多个所述弹片爪周向均布且沿径向向内偏斜。

3.根据权利要求2所述的井下节流装置，其特征在于，在所述工作筒的内壁设有卡槽(11)，在所述节流器芯子的本体部分的外周表面设有卡块(211)，所述卡块能够适配安装到所述卡槽内，从而使所述节流器芯子适配安装到所述工作筒的内部。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的井下节流装置，其特征在于，在所述节流器芯子的内部固定安装有油嘴组件(3)，所述油嘴组件包括油嘴套(31)和固定套装在所述油嘴套内的油嘴(32)。

5.根据权利要求4所述的井下节流装置，其特征在于，在所述节流器芯子的本体部分的内壁上设有端面朝下的台阶(212)，所述油嘴组件的上端抵靠在所述台阶上而形成轴向限位，且所述油嘴套通过剪切销钉(33)与所述本体部分形成固定连接，

通过井口憋压使得所述油嘴组件能够剪断所述剪切销钉，并轴向向下运动至落入所述防落罩内。

6.根据权利要求4所述的井下节流装置，其特征在于，在所述本体部分的外壁面与所述工作筒的内壁面之间设有第一密封件(6)，在所述本体部分的内壁面与所述油嘴套的外壁面之间设有第二密封件(7)，在所述堵头与所述工作筒之间设有第三密封件(8)。

7.根据权利要求1所述的井下节流装置，其特征在于，所述过流通道构造成多个沿所述防落罩的轴向部分延伸的狭长形通孔，且多个所述狭长形通孔在周向上均匀分布。

8.根据权利要求1所述的井下节流装置，其特征在于，所述堵头采用可溶材料制成，所述堵头能够在产出水中溶解。

9.根据权利要求2所述的井下节流装置，其特征在于，用于替换当前安装在所述工作筒内的原节流器芯子的新节流器芯子(2＇)包括推头(35)，

所述推头能够在泵压作用下压缩原节流器芯子的弹片爪，使原节流器芯子的卡块退出工作筒的卡槽，直至使原节流器芯子被推送出工作筒而掉入所述防落罩中，以使新节流器芯子座封在工作筒内，从而完成节流器芯子的更换。

10.根据权利要求9所述的井下节流装置，其特征在于，所述推头固定连接在新节流器芯子对应的本体部分的下端。

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