CN218624189U - 一种用于气井的井下节流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于气井的井下节流器，包括连接在井下管柱下端的定位筒，所述定位筒内限定有流体流通的第一通道，以及具有节流口的节流筒，所述节流筒能够在井下管柱内移动，从而能够自井口移动至第一通道内。其中，所述节流筒与定位筒之间设置有能够限制节流筒向下移动的第一连接组件和限制节流筒向上移动的第二连接组件，进入第一通道内的节流筒能够通过第一连接组件和第二连接组件被固定在定位筒内。所述第一连接组件设置为可分离的，使得所述节流筒能够自所述定位筒上分离，从而能够移动至定位筒的外部。

Description

一种用于气井的井下节流器

技术领域

本实用新型涉及采油领域，具体涉及一种用于气井的井下节流器。

背景技术

在气井的开采过程中，作业人员通常需要在井下下入井下节流器，以达到降低井筒压力，防止气井水合物形成的作用，同时能够减少地面设备投入。这种井下节流技术是气田开发降本的一项关键技术。

而现有的井下节流器在投放和打捞的过程中往往需要采用钢丝作业。这种作业不仅步骤较为复杂，所需的工时较长，会严重影响正常的采气效率，而且也会产生较大的施工风险。同时，在采气过程中，作业人员往往需要根据不同的工况更换不同尺寸的节流器，而现有的节流器也难以进行更换。这些问题严重影响着正常的采气作业。

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气井的井下节流器。本实用新型的用于气井的井下节流器能够有效地简化节流器投放、打捞以及更换的作业工序，提高作业效率，同时降低施工风险。

根据本实用新型，提供了一种用于气井的井下节流器，包括连接在井下管柱下端的定位筒，所述定位筒内限定有流体流通的第一通道，以及具有节流口的节流筒，所述节流筒能够在井下管柱内移动，从而能够自井口移动至第一通道内。

其中，所述节流筒与定位筒之间设置有能够限制节流筒向下移动的第一连接组件和限制节流筒向上移动的第二连接组件，进入第一通道内的节流筒能够通过第一连接组件和第二连接组件被固定在定位筒内。所述第一连接组件设置为可分离的，使得所述节流筒能够自所述定位筒上分离，从而能够移动至定位筒的外部。

在一个优选的实施例中，所述第一连接组件包括设置在所述定位筒上端的台阶部，以及设置在所述节流筒上端的能够抵接在所述台阶部上的凸台，所述凸台由可溶解的材料制成。

在一个优选的实施例中，所述第二连接组件包括设置在所述定位筒内壁上的定位槽，以及设置在所述节流筒外壁上的可回缩的卡瓦。所述卡瓦和定位槽的下端构造为锥面，上端构造为竖直面。

在一个优选的实施例中，所述节流筒包括内筒体和套设在所述内筒体外侧的外筒体，所述卡瓦设置在外筒体上，在所述内筒体上设置有能够支撑所述卡瓦的弹性件。

在一个优选的实施例中，所述内筒体能够在外筒体内移动，从而具有使得卡瓦和弹性件相对应的第一位置和使得卡瓦和弹性件不相对应的第二位置。

在一个优选的实施例中，在所述内筒体两侧的外筒体内壁上还设置有限制内筒体移动行程的限位件。

在一个优选的实施例中，在所述内筒体和外筒体之间还设置有至少一道密封件。

在一个优选的实施例中，还包括连接在定位筒下端的打捞筒，所述打捞筒具有大于节流筒的尺寸，在所述打捞筒轴向上部的外壁上还设置有至少一个连通打捞筒外部和所述第一通道的过流孔。

在一个优选的实施例中，在所述过流孔上还设置有筛网。

在一个优选的实施例中，所述弹性件设置为U形弹片，所述可溶解的材料设置为镁铝合金。

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一个实施例的用于气井的井下节流器的示意图。

图2为节流筒的内筒体相对于外筒体移动的示意图。

图3为节流筒排出定位筒的示意图。

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。在下文中，所述“上端”、“上侧”或类似用语表示指向井口的一端、一侧；所述“下端”、“下侧”或类似用语表示远离井口的一端、一侧。

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的用于气井的井下节流器100的示意图。如图1所示，所述的用于气井的井下节流器100包括定位筒10。所述定位筒10构造为圆筒状，在所述定位筒10内限定有流体流通的第一通道12。在所述定位筒10的上端设置有连接部(未示出)。通过所述连接部能够将定位筒10采用焊接等方式固定地连接在井下管柱(未示出)的尾部，从而能够在井下管柱入井阶段将所述定位筒10一同下入指定的井下位置处。

同时，所述用于气井的井下节流器100还包括能够自所述定位筒10的上端伸入所述第一通道12的节流筒20。所述节流筒20内具有流体流通的第二通道22，在所述第二通道22内设置有节流口23。在所述定位筒10和节流筒20之间还设置有第一连接组件30。所述第一连接组件30包括设置在所述定位筒10内壁上端的第一台阶部32和设置在所述节流筒20外壁上端的凸台34。由此，当所述节流筒20自所述第一通道12的上游伸入所述第一通道12后，所述凸台34能够抵接在所述第一台阶部32上，从而阻碍节流筒20继续向下移动。

如图1所示，所述定位筒10和节流筒20之间还设置有第二连接组件40。所述第二连接组件40包括设置在所述节流筒20轴向中部的外壁上的卡瓦42和设置在所述定位筒10轴向中部的外壁上的定位槽44。所述卡瓦42设置为当所述凸台34与第一台阶部32相抵接后能够伸入所述定位槽44内，从而使得定位筒10和节流筒20形成连接。

具体地，所述节流筒20包括内筒体24和套设在所述内筒体24外侧的外筒体26。在所述内筒体24的外壁上设置有凹槽241，在所述凹槽241内设置有弹性件242，所述弹性件242例如可以是U形弹片。当所述弹性件242处于未受力的自然状态时，所述卡瓦42能够被所述弹性件242顶出外筒体26。而当所述卡瓦42受到压力时，所述弹性件242能够发生一定程度的压缩变形，从而使得卡瓦42回缩。

当所述卡瓦42与定位筒10的内壁相抵接时，所述卡瓦42设置为处于回缩状态。这样当所述卡瓦42移动至与定位槽44相对应的位置后，所述卡瓦42会弹出，从而伸入所述定位槽44内。

如图1所示，在本实用新型中，所述卡瓦42的下端421和所述定位槽44的下端441均设置为锥形。由此，当所述卡瓦42相对应定位槽44向下移动时，所述定位槽44能够推动所述卡瓦42回缩，使得卡瓦42能够向下通过所述定位槽44。同时，所述卡瓦42的上端422和所述定位槽44的上端442均设置为竖直形。这样当所述卡瓦42相对于定位槽44向上移动时，所述卡瓦42的上端422和所述定位槽44的上端442能够形成抵接，从而阻碍卡瓦42和节流筒20向上移动。

综上所述，通过第一连接组件30和第二连接组件40能够在节流筒20伸入定位筒10后分别阻碍节流筒20向下和向上移动，从而自行将所述节流筒20固定地连接在定位筒内。

通过这种设置，作业人员即可在管柱入井过程中首先将定位筒10连接在管柱的下端，随着管柱一同下入气井之内。随后将节流筒20通过直接投入或通过液压的方式自井口送入至定位筒10内，使得节流筒20自行固定在定位筒内，组成用于气井的井下节流器100。相对于现有的节流器投放方式，这种方法无需进行钢丝作业，从而能够明显地简化作业步骤，节省作业时间，同时提高节流器投放的稳定性和成功率。

在一个优选的实施例中，所述凸台34由可溶解的材料制成，所述的可溶解的材料例如可以是镁铝合金。通过这种设置，可以使得所述凸台34能够在井下流体的冲刷下逐渐溶解。当所述凸台34溶解后，所述第一连接组件40失效，此时所述节流筒20便能够相对于定位筒10向下运动，直至被排出定位筒10下方的外部。

这样当节流作业结束时，作业人员仅需向井下注入高压液体，当高压液体到达节流口23后，在节流效应的作用下，所述节流口23上端的压力会大于节流口23下端的压力，从而在节流口23的两端形成压差。这一压差会推动卡瓦42相对于定位槽44向下移动，所述卡瓦32会克服弹性件242的弹力回缩，使得卡瓦42脱出定位槽44，直至节流筒20向下移动出第一通道12，落入气井底部。此时，所述第一通道12完成解封。

同理，在气井生产过程中，当节流器损坏或需要更换不同尺寸的节流器时，只需要采用上述步骤将节流筒20排出至气井底部，然后再从井口投入新的节流筒20，即可完成节流器的更换作业。

与现有的节流器相比，本新型的用于气井的井下节流器100在管柱解封和节流器更换时避免繁琐的打捞作业，从而有效地简化操作步骤，降低作业时间，从而极大地降低了生产成本。

需要说明的是，由于在气井采气过程中，当气流通过节流口23后会使得节流口23下端的压力大于节流口23上端的压力，从而对节流筒20产生一个向上托举的压力。在这一压力的作用下，所述节流筒20会向上移动，直至卡瓦42的上端422和所述定位槽44的上端442相抵接。因此当所述凸台34溶解后，在正常的采气过程中，所述节流筒20不会落入第一通道12的外部。

在一个优选的实施例中，所述节流筒20的内筒体24能够在外力作用下相对于外筒体26移动。

图2为节流筒20的内筒体24相对于外筒体24移动的示意图。如图2所示，在油气采气过程中，当所述卡瓦42的上端422和所述定位槽44的上端442相抵接后，所述节流筒20被固定。此时节流口23上端和下端之间的压力差的作用下，所述内筒体24能够相对于外筒体26向上移动，从而使得所述弹性件242从与所述卡瓦32相对的第一位置运动至与外筒体26内壁相对应的第二位置。此时所述卡瓦32便能够与所述弹性件242下侧的外壁相对应，从而防止卡瓦在外力作用下回缩，由此增强卡瓦32与所述定位槽44连接的可靠性。

而需要将所述节流筒20排出定位筒时，只需要通过压力将所述内筒体24向下推动，使得所述弹性件242从第二位置重新推动至第一位置，即可使得卡瓦32顺利的回缩。

必要地，在所述内筒体26上下两侧的外筒体24的内壁上还分别设置有限位件245。所述限位件245例如是设置在外筒体24上的第二凸台。所述第二凸台能够在所述弹性件242分别运动至第一位置和第二位置时分别与内筒体24的筒壁相抵接，从而阻止内筒体24继续运动，防止内筒体24运动至外筒体的外部，造成节流筒20失效。

如图2所示，在一个优选的实施例中，在所述内筒体24和外筒体26之间以及其他必要位置处还设置有至少一道密封件248。所述密封件248能够封闭内筒体24和外筒体26径向之间的间隙。从而防止井下的气体自内筒体24和外筒体26径向之间的间隙处流动至第一通道12内，影响节流筒20的节流效果。

如图1所示，在所述定位筒10的下端还设置有打捞筒50。所述打捞筒50同样设置为圆筒状，其上端与所述第一通道12相连通，下端封闭。

图3为节流筒20排出定位筒10的示意图。如图3所示，当所述节流筒20排出定位筒10后，其会掉落至打捞筒50内。通过这种设置，作业人员即可在采气作业结束后将更换的节流筒20随着井下管柱一同上提出井口，从而有助于简化节流筒20的打捞步骤，节省作业时间。

必要地，在所述打捞筒50的侧壁上设置有至少一个过流孔55。通过所述过流孔55能够连通打捞筒50外部和所述第一通道12，使得井下流体能够通过所述过流孔55流动至第一通道12内，防止打捞筒50阻碍井下流体的正常流动。

进一步地，所述过流孔55设置在打捞筒50轴向上部的外壁上，同时所述打捞筒50的尺寸设置为远大于节流筒20的尺寸。通过这种设置，能够避免一个或多个掉落至打捞筒50内的节流筒20堵塞过流孔55，影响井下流体的正常流动。

除此以外，在一个优选的实施例中，在所述过流孔55内还设置有筛网(未示出)。通过所述筛网能够过滤井下的杂物，防止井下的各种杂质流入至所述打捞筒50内，造成过流孔55或所述第一通道12堵塞。

以下简述根据本实用新型的用于气井的井下节流器100的工作过程。

本实用新型的用于气井的井下节流器100用于在采气过程中进行井下节流作业。在气井管柱入井的过程中，作业人员即可通过所述连接部能够将定位筒10固定地连接在井下管柱的尾部，将所述定位筒10随着管柱一同下入指定的井下位置处。

当定位筒10到达指定的井下位置后，即可通过高压液体将节流筒20自井口下入至气井之内。当节流筒20到达定位筒10的位置后，所述定位筒10能够在第一连接组件30和第二连接组件40的共同作用下自行固定在定位筒10内。

随着采气作业的进行，所述第一连接组件30会溶解失效，此时所述节流筒20会在第二连接组件40和节流口23两端的压差作用下被固定在定位筒10内。当节流作业结束后，即可向气井内注入高压流体，推动节流筒20向下运动，直至节流筒20运动至打捞筒55内。此时，整个第一通道12解封完毕。

当需要更换节流筒20时，只需要在第一通道12解封完毕后自井口投入新的节流筒20即可。

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)

1.一种用于气井的井下节流器，其特征在于，包括：

连接在井下管柱上的定位筒(10)，所述定位筒内限定有流体流通的第一通道(12)，以及具有节流口(23)的节流筒(20)，所述节流筒能够在井下管柱内移动，从而能够自井口移动至第一通道内，

其中，所述节流筒与定位筒之间设置有能够限制节流筒向下移动的第一连接组件(30)和限制节流筒向上移动的第二连接组件(40)，进入第一通道内的节流筒能够通过第一连接组件和第二连接组件被固定在定位筒内，

所述第一连接组件设置为可分离的，使得所述节流筒能够自所述定位筒上分离，并能够移动至定位筒的外部。

2.根据权利要求1所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，所述第一连接组件包括设置在所述定位筒上端的台阶部(32)，以及设置在所述节流筒上端的能够抵接在所述台阶部上的凸台(34)，所述凸台由可溶解的材料制成。

3.根据权利要求2所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，所述第二连接组件包括设置在所述定位筒内壁上的定位槽(44)，以及设置在所述节流筒外壁上的可回缩的卡瓦(42)，

所述卡瓦和定位槽的下端构造为锥面，上端构造为竖直面。

4.根据权利要求3所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，所述节流筒包括内筒体(24)和套设在所述内筒体外侧的外筒体(26)，所述卡瓦设置在外筒体上，在所述内筒体上设置有能够支撑所述卡瓦的弹性件(242)。

5.根据权利要求4所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，所述内筒体能够在外筒体内移动，从而具有使得卡瓦和弹性件相对应的第一位置和使得卡瓦和弹性件不相对应的第二位置。

6.根据权利要求5所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，在所述内筒体两侧的外筒体内壁上还设置有限制内筒体移动行程的限位件(245)。

7.根据权利要求6所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，在所述内筒体和外筒体之间还设置有至少一道密封件(248)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，还包括连接在定位筒下端的打捞筒(50)，所述打捞筒具有大于节流筒的尺寸，在所述打捞筒轴向上部的外壁上还设置有至少一个连通打捞筒外部和所述第一通道的过流孔(55)。

9.根据权利要求8所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，在所述过流孔上还设置有筛网。

10.根据权利要求4-7中任一项所述的用于气井的井下节流器，其特征在于，所述弹性件设置为U形弹片，所述可溶解的材料设置为镁铝合金。

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