专利名称：井下节流气嘴及其节流气嘴打捞工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于气井节流降压的井下节流气嘴及其节流气嘴打捞工具。
目前，现场所用井下节流工具为活动油嘴，由节流嘴子及人字密封盘根组成，这种节流工具耐压低，胶筒座封力量小，弹簧使用时间长了弹力减小，从而起不到密封作用，尤其是关井后开井，可能发生密封失效，在压力高的气井中使用成功率低，而所用的打捞工具不可退，且无解封井下任意活动油嘴胶筒的功能。
本实用新型的目的在于提供一种可用钢丝将井下节流气嘴下到油管任意位置丢手座封，能有效密封和锚定油管内壁的井下节流气嘴以及提供一种对节流气嘴进行打捞时，能实现在胶筒摩擦力超过一定值时对胶筒进行解封的井下节流气嘴及其节流气嘴打捞工具本实用新型是通过以下方式实现的一种井下节流气嘴，包括胶筒和座封工具，座封工具1从中心管11的上端插入顶住气嘴套4的上端，打捞头3套在中心管11上，卡瓦5插入打捞头3下部的槽内，挡环6与中心管11上部连接，陶瓷气嘴7从气嘴套4的下端插入，活塞杆8与气嘴套4连接，弹簧14和弹簧座16依次套在活塞杆8上，上骨架胶筒12固定在中心管11上，胶筒滑套18套在中心管11上，其上部与下骨架胶筒15连接，下部台阶勾住锥体17的上端台阶，盘根13放入下骨架胶筒15的内槽中，下活塞21套在活塞杆8上，上部插入锥体17内腔，与锥体17螺纹连接，下部与防砂外罩23螺纹连接，防砂内罩22放入防砂外罩23内腔，其上端与活塞杆8螺纹连接，顶住下活塞21下端面，防砂网24套在防砂内罩上。
用于井下节流气嘴的打捞工具，其特征在于该打捞工具的弹力轴25插入弹簧29内孔，弹簧筒30与顶杆31螺纹连接，弹簧29的上端面顶住弹力轴25，下端面顶住顶杆31，弹力销钉28从弹簧筒30的螺纹孔旋入弹力轴25的键槽内，上接头27与外筒32螺纹连接后套在弹力轴25的上部，锁帽26与弹力轴25螺纹连接，捞爪33放入捞筒37内，其上有限位台阶，锥体35放入捞筒37内，可退销钉34从捞筒37的螺纹孔旋入锥体35的小孔内，捞筒37上部与外筒32下部螺纹连接，其下部与引鞋36螺纹连接。
本实用新型的优点在于该井下节流气嘴，当井内流体从陶瓷气嘴通过时，可降压节流，达到控制输出油气的压力、产量，气井采用井下节流降压，利用地热可确保油气输出井口时不结冻，井下节流气嘴长度短，耐压高，寿命长，多次开关井仍能有效地工作；井下节流气嘴打捞工具能在钢丝工作范围内完成打捞、解封和释放的任务，在解封后上提过程中如果发生遇阻，上提力量达到一定时，井下节流气嘴从可退式打捞工具内退出，可避免钢丝抽头或拉断事故的发生。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细地说明。
图1为井下节流气嘴下井前的示意图；图2为井下节流气嘴在油管内座封(投入井下)的示意图；图3为井下节流气嘴打捞工具下井前的示意图；图4为井下节流气嘴打捞工具解封和退出的示意图；图5为打捞工具捞住井下节流气嘴的示意图；图6为打捞工具对井下节流气嘴解封的示意图。
如
图1所示，打捞头3套在中心管11上，沿中心管上下滑动，卡瓦5的三块卡瓦片上端台阶分别插入打捞头3下部的三个槽内，与打捞头连在一起。卡瓦外部为倒齿形，内径为锥面，中部为内外锥面。卡瓦5的三块卡瓦分别扣在中心管11上部的三个键槽内。挡环6与中心管11上部螺纹连接，限制卡瓦5沿中心管键槽上下滑动，卡瓦5下滑时外径逐渐增大，上行时外径逐渐减小。从气嘴套4下端插入陶瓷气嘴7，并与活塞杆8螺纹连接，整体从中心管11内腔推入，陶瓷气嘴7上端面顶住气嘴套4下端面，下端面顶住活塞杆8上端面，密封圈9、10分别套在活塞杆8上。上骨架胶筒12固定在中心管11上。中心管11上的锥面作为卡瓦胀开座封的锥体。胶筒滑套18从锥体17下部穿过，其上部与下骨架胶筒15螺纹连接，下部外台阶勾住锥体17的上部内台阶，锥体17沿胶筒滑套18上下滑动，上端外锥面作为下骨架胶筒15的锥体。盘根13放入下骨架胶筒15的内槽中，整体套在中心管11下部，沿中心管11上下滑动。下骨架胶筒15上部骨架为外锥面，作为上骨架胶筒12的锥体，上下胶筒的外部为圆柱形，内孔为锥面，弹簧14套在活塞杆8下部，从中心管内腔推入，弹簧座16上部与中心管11下部螺纹连接，其下部外台阶顶住胶筒滑套18内台阶，弹簧14压缩后，其上端顶住活塞杆8的下台阶，下端顶住弹簧座16的上端面。座封工具1从中心管11的内孔插入，顶住气嘴套4上端面，弹簧14压缩后，两个对称座封销钉5从中心管11螺纹孔旋入座封工具1的小孔内，防砂网24套在防砂罩22上，下活塞21的槽内装上密封圈19和20，上部套在活塞杆8上，其下端套在防砂内罩22上部，外部与防砂外罩23螺纹连接，压紧防砂内罩22。防砂内罩22与活塞杆8下部螺纹连接。下活塞推入锥体17内腔，与锥体17下部螺纹连接。
如图2所示，将钢丝绳帽接上加重杆和座封工具，从井口防喷管下入。当井下节流气嘴下到设计位置时，上提钢丝，座封工具1和中心管11上行，打捞头3和卡瓦5下行，中心管锥面沿卡瓦内锥面上行撑开三片卡瓦，卡住油管内壁，再增大上提力剪断座封销钉2，此时被压缩的弹簧14释放出弹力顶住活塞杆8上行，带动防砂内罩22、防砂外罩23、下活塞21、锥体17上行。锥体17沿胶筒滑套18上行涨开下骨架胶筒15。胶筒滑套18沿中心管11上行，涨开上骨架胶筒12，此时三片卡瓦便紧紧地卡在油管内壁上，上、下胶筒在弹簧弹力作用下膨胀，外径增大，贴紧油管内壁，密封井下气嘴中心管11与油管的环行空间。提出座封工具1后，井下气嘴依靠卡瓦5和胶筒的涨紧力悬挂于油管内。开井后，井内油气经内、外防砂罩、活塞杆8的内孔和陶瓷气嘴7通过时节流降压。节流压差作用在活塞杆8和下活塞21上，产生向上的推力，带动锥体继续上行，进一步涨开胶筒，挤紧油管内壁。同时，上、下胶筒压差产生的向上推力带动中心管锥体上行，进一步涨紧卡瓦，卡紧油管内壁。
如图3所示的井下节流气嘴打捞工具，弹簧筒30内插入弹簧29，套在弹力轴25的台阶上，其下端与顶杆31连接。压缩弹簧29，弹力销钉28从弹簧筒30的螺纹孔旋入弹力轴25的键槽内，弹簧29的上端面顶住弹力轴25台阶的下端面，下端面顶住顶杆31。弹力轴25的上部插入上接头27，与锁帽26螺纹连接。上接头27套在弹力轴25的上部，上端顶住锁帽26，下部与外筒32螺纹连接，下端面顶住弹簧筒30上端面。外筒32套在弹簧筒30上，上部与上接头螺纹连接，下部与捞筒37螺纹连接。捞筒37上部与外筒32螺纹连接，下部与引鞋36螺纹连接，内筒中部有捞爪限位台阶。锥体35放入捞筒37下部内腔。可退销钉34从捞筒37下部螺纹孔旋入锥体35的小孔内，其上端为内锥面。捞爪33从捞筒31上端放入内腔，上端顶住外筒32下端面，下滑后下端外锥面顶住锥体35上端内锥面，可退销钉34剪断后，锥体35下滑至引鞋36上端面。捞爪再下滑其上台阶下端面顶住捞筒37台阶的上端面。
打捞井下节流气嘴前，下入钢丝和冲击头，冲击井下节流气嘴的中心管。中心管锥体下行，卡瓦退出锥体而解封，此时因胶筒未解封与油管内壁有摩擦力，井下节流气嘴不会落井。提出钢丝和冲击头。再下入钢丝和打捞工具，如图5所示，接近井下节流气嘴时下冲，这时捞爪33下行胀开卡住井下节流气嘴的打捞头3。上提钢丝，捞爪33下滑顶住锥体35内表面，爪片沿锥面收缩进一步卡紧打捞头3。继续上提钢丝和弹力轴25，弹力销钉28的一端受到向上的拉力，而胶筒摩擦阻力通过锥体35、捞筒37、外筒32传至上接头27下端面，下压弹簧30，使弹力销钉28的另一端受到向下的压力。如图6所示，当上提阻力达到一定值后，剪断弹力销钉28，此时顶杆31在弹簧29弹力作用下快速弹出，冲击气嘴套4，活塞杆8也下行带动防砂内罩22、防砂外罩23、下活塞21和锥体17下行。锥体17沿胶筒滑套18下行，退开下胶筒内锥面，进而顶住胶筒滑套18下端台阶并带动胶筒滑套18、下骨架胶筒15沿中心管11下行，退开上骨架胶筒12内锥面，下行一定位置时，胶筒滑套18内台阶顶住弹簧座16下端外台阶，此时上下胶筒的内锥面不再受锥体挤压，实现上下胶筒解封的目的，降低了井下气嘴与油管内壁的摩擦力。在弹力作用下，卡瓦5上行顶住中心管11上端下台阶，外径收缩至最小状态。如图4所示，在上提打捞井下节流气嘴的过程中，当阻力达到一定的值时，可退销钉34被剪断，捞爪33下滑顶住捞筒37内台阶，锥体35下滑离开捞筒33，顶住引鞋36上端面，井下节流气嘴打捞头3从捞爪33锥面退出，达到可退式打捞工具退出井下气嘴的目的，确保钢丝及打捞工具顺利提出井内。
权利要求1.一种井下节流气嘴，包括胶筒和座封工具，其特征在于座封工具(1)下部从中心管(11)的上端插入顶住气嘴套(4)的上端，打捞头(3)套在中心管(11)上，卡瓦(5)插入打捞头(3)下部的槽内，挡环(6)与中心管(11)上部连接，陶瓷气嘴(7)从气嘴套(4)的下端插入，活塞杆(8)与气嘴套(4)连接，弹簧(14)和弹簧座(16)依次套在活塞杆(8)上，上骨架胶筒(12)固定在中心管(11)上，胶筒滑套(18)套在中心管(11)上，其上部与下骨架胶筒(15)连接，下部台阶勾住锥体(17)的上端台阶，盘根(13)放入下骨架胶筒(15)的内槽中，下活塞(21)套在活塞杆(8)上，上部插入锥体(17)内腔，与锥体(17)螺纹连接，下部与防砂外罩(23)螺纹连接，防砂内罩(22)放入防砂外罩(23)内腔，其上端与活塞杆(8)螺纹连接，顶住下活塞(21)下端面，防砂网(24)套在防砂内罩上。
2.根椐权利要求1所述的井下节流气嘴，其特征在于气嘴套(4)用座封销钉(2)固定在中心管(11)上。
3.根椐权利要求1所述的井下节流气嘴，其特征在于卡瓦(5)由三块外部为倒齿形、内径为锥面、中部为内外锥面的卡瓦组成，其卡瓦分别扣在中心管(11)上部的三个键槽内，挡环(6)与中心管(11)上部螺纹连接，卡瓦(5)可沿中心管键槽上下滑动。
4.根椐权利要求1、2或3所述的井下节流气嘴，其特征在于气嘴套(4)与活塞杆(8)螺纹连接，整体从中心管内腔推入，陶瓷气嘴(7)上端面顶住气嘴套(4)，下端面顶住活塞杆(8)上端面，密封圈(9)和(10)分别套在活塞杆(8)上。
5.根椐权利要求4所述的井下节流气嘴，其特征在于上骨架胶筒(12)的下部为内锥面，胶筒滑套(18)从锥体(17)下部穿过，上部与下骨架胶筒(15)螺纹连接，下骨架胶筒(15)的上部骨架为内锥面，锥体(17)上部为外锥面。
6.根椐权利要求5所述的井下节流气嘴，其特征在于弹簧(14)套在活塞杆(8)上，从中心管内腔推入，弹簧座(16)上部与中心管(11)下部螺纹连接，其下部外台阶顶住胶筒滑套(18)内台阶，弹簧(14)压缩后，其上端顶住活塞杆(8)的下台阶，下端顶住弹簧座(16)。
7.根椐权利要求1或2所述的井下节流气嘴，其特征在于座封工具(1)从中心管(11)的内孔插入，顶住气嘴套(4)上端面，弹簧(14)压缩后，两个对称的座销钉(2)从中心管(11)螺纹孔旋入座工具(1)的小孔内。
8.根椐权利要求6或7所述的井下节流气嘴，其特征在于下活塞(21)的槽内装有密封圈(19)和(20)。
9.一种井下节流气嘴打捞工具，其特征在于打捞工具的弹力轴(25)插入弹簧(29)内孔，弹簧筒(30)与顶杆(31)螺纹连接，弹簧(29)的上端面顶住弹力轴(25)，下端面顶住顶杆(31)，弹力销钉(28)从弹簧筒(30)的螺纹孔旋入弹力轴(25)的键槽内，上接头(27)与外筒(32)螺纹连接后套在弹力轴(25)的上部，锁帽(26)与弹力轴(25)螺纹连接，捞爪(33)放入捞筒(37)内，其上有限位台阶，锥体(35)放入捞筒(37)内，可退销钉(34)从捞筒(37)的螺纹孔旋入锥体(35)的小孔内，捞筒(37)上部与外筒(32)下部螺纹连接，其下部与引鞋(36)螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的井下节流气嘴打捞工具，其特征在于弹簧(29)套在弹力轴(25)下部，插入弹簧筒(30)内，上端面顶住弹力轴(25)台阶的下端面。
11.根据权利要求9或10所述的井下节流气嘴打捞工具，其特征在于弹簧筒(30)套在弹力轴(25)的台阶上。
12.根据权利要求11所述的井下气嘴打捞工具，其特征在于锥体(35)的上端为内锥面。
13.根据权利要求12所述的井下气嘴打捞工具，其特征在于捞爪(33)从捞筒(37)上端放入内腔，上端顶住外筒(32)下端面，下滑后下端外锥面顶住锥体(35)上端内锥面，可退销钉(34)剪断后，锥体(35)下滑至引鞋(36)上端面，捞爪(33)再下滑，其上台阶下端面顶住捞筒(37)台阶的上端面。
专利摘要本实用新型涉及井下节流气嘴,包括胶筒、座封工具、中心管、气嘴套、打捞头、卡瓦、挡环、陶瓷气嘴、活塞杆、弹簧、弹簧座、上骨架胶筒、胶筒滑套、下骨架胶筒、下活塞、锥体、防砂内罩、防砂外罩等;节流气嘴打捞工具,包括弹力轴、弹簧、弹簧筒、顶杆、弹簧筒等,各部件之间按一定的连接关系连接,其优点在于可降压节流,达到控制输出油气的压力、产量;井下节流气嘴打捞工具能在钢丝工作范围内完成打捞、解封和释放的任务。
文档编号E21B31/18GK2471929SQ0120046
公开日2002年1月16日 申请日期2001年1月11日 优先权日2001年1月11日
发明者张金德, 韩俊伟 申请人:中国石油天然气股份有限公司