专利名称：自锁v型井下密封节流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气采气工艺技术领域，特别涉及一种采气专用的井下节
流工具，具体的说是一种能自锁的v型井下密封节流器。
背景技术：
油田气井井下节流工艺是依靠井下节流器实现井筒节流降压，充分利用地温加热，使节流后气流温度基本能恢复到节流前温度，在降低压力的同时，不会在井筒内形成水合物。国内外许多油气田都曾结合各自的特点开展过井下节流的试验研究，为油气田的高效、经济开发做出了贡献。 目前，广泛应用的井下节流器是卡瓦式井下节流器，该装置采用钢丝绳送入井内，依靠卡瓦定位，利用圆柱型胶筒密封油管内壁与装置本体之间的环形空间，节流器初密封依靠弹簧实现。在长期应用过程中发现，现有井下节流器普遍存在有效期短、关井后再次开井易失效的问题，影响气井的正常生产。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自锁V型井下密封节流器，具有自锁机构，能满足气井长期稳定生产的需要，并且能够满足现场反复开关井对节流器的密封要求。[0005] 本实用新型采用的技术方案是自锁V型井下密封节流器，主要由芯杆打捞颈、卡瓦滑套、卡瓦、卡瓦座、限位销、限位弹簧、压帽、支撑块、上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、压块、主弹簧、节流喷嘴、背帽和防砂帽组成，芯杆打捞颈为圆柱状，中心有通孔，在顶部有固定投放工具的圆柱体台阶。其特征在于在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦滑套，芯杆打捞颈从卡瓦滑套的中心孔穿过。卡瓦滑套上有卡瓦固定孔，卡瓦的上端固定在卡瓦滑套的固定孔，卡瓦能在卡瓦滑套的带动下滑动。卡瓦的内壁为斜坡状。在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦座。卡瓦座的上端外壁为圆锥形，与卡瓦的内壁斜坡状配合。在卡瓦座上有限位销固定孔。在限位销固定孔内有一个限位销，在限位销的上部有限位弹簧，压帽固定在限位销固定孔上。在芯杆打捞颈的外壁上有环形限位槽，限位销的端部透过卡瓦座的内壁，固定在环形限位槽内。在芯杆打捞颈的外壁上套有环形支撑块，环形支撑块在卡瓦座的下部。支撑块的下端面有环状V形槽。在支撑块的下端并在芯杆打捞颈的外壁上套依次套有上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、环形压块和主弹簧。在芯杆打捞颈的下端连接有一个防砂帽。主弹簧的下端抵在防砂帽的上端面上。在芯杆打捞颈的中心孔下端固定有一个节流喷嘴。 所述的卡瓦的数量为3 6片。卡瓦内壁斜度为8 20度之间。 在节流喷嘴与芯杆打捞颈中心孔端面之间有密封圈。在芯杆打捞颈中心孔端部螺
纹上有背帽，背帽压紧喷嘴。 自锁V型井下密封节流器的工作原理依靠专用投放工具，将自锁V型井下密封节流器投放到指定位置后，通过上提钢丝使卡瓦卡定，并使主弹簧压縮，V型胶筒张开，同时限位销将状态保持，再使投放工具脱手。开井生产后，作用在节流器后端的压力使胶筒进一步
收縮，此时节流器后端继续追进并通过限位销销定。如此在关井后，由于限位销的作用，胶
筒仍处于收縮状态，从而保证了二次密封，降低了反复开关井对胶筒的损害。
本实用新型的有益效果本实用新型自锁V型井下密封节流器，两级V型胶筒实现
密封，整个节流器仅存在一处密封该种结构胶筒密封更可靠；同时本实用新型依靠自锁机
构保证了胶筒在密封后不再回位，保证了二次密封效果，减小了反复开关井对节流器的损害。
图1是本实用新型自锁v型井下密封节流器结构剖面示意图。 图2是图1的局部放大图。 图中，l.芯杆打捞颈，2.卡瓦滑套，3.卡瓦，4.卡瓦座，5.限位销，6.限位弹簧，7.顶帽，8.环形限位槽，9.支撑块，IO.上V型胶筒，ll.中支撑块11，12.下V型胶筒，13.压块，14.主弹簧，15.密封圈，16.节流喷嘴，17.背帽，IS.防砂帽。
具体实施方式实施例1 :以一个自锁V型井下密封节流器为例，对本实用新型作进一步详细说明。 参阅图1。本实用新型自锁V型井下密封节流器，主要由芯杆打捞颈1、卡瓦滑套2、卡瓦3、卡瓦座4、限位销5、限位弹簧6、压帽7、支撑块9、上V型胶筒10、中支撑块11、下V型胶筒12、压块13、主弹簧14、节流喷嘴16、背帽17和防砂帽18组成。芯杆打捞颈1为圆柱状，中心有通孔，通孔是天然气采出通道。在顶部有一个投放工具固定的圆柱体台阶，能连接投放工具。在芯杆打捞颈1的外壁上端套有一个卡瓦滑套2，芯杆打捞颈1从卡瓦滑套2的中心孔穿过。卡瓦滑套2上有三个卡瓦3固定孔，三个卡瓦3的上端分别挂在卡瓦滑套2的固定孔上。卡瓦3的数量为三片，三片卡瓦3组成一个圆形，卡瓦3的外壁有卡瓦牙。卡瓦3内壁斜度为10度。在芯杆打捞颈1的外壁上套有一个卡瓦座4。卡瓦座4的上端外壁为圆锥形，与卡瓦3的内壁斜坡状配合。在卡瓦座4上有限位销固定孔。在限位销固定孔内有一个限位销5，在限位销5的上部有压縮圆柱形的限位弹簧6，压帽7固定在限位销固定孔上，能调节对限位弹簧6的压力。在芯杆打捞颈1的外壁上有13个环形限位槽8，限位销5的端部透过卡瓦座4的内壁，固定在一个环形限位槽8内。在芯杆打捞颈1的外壁上套一个有环形支撑块9，环形支撑块9在卡瓦座4的下部。支撑块9的下端面有环状V形槽，V形槽是固定上V型胶筒10的。在支撑块9的下端并在芯杆打捞颈1的外壁上套依次套有一个上V型胶筒10、一个中支撑块11、一个下V型胶筒12、一个环形压块13和一个主弹簧14。环形压块13的上端有环形的V形凸起。在芯杆打捞颈1的下端连接有一个防砂帽18。主弹簧14的下端抵在防砂帽18的上端面上。在芯杆打捞颈1的中心孔下端固定有一个节流喷嘴16。在节流喷嘴16与芯杆打捞颈1中心孔端面之间有一个密封圈15。在芯杆打捞颈1中心孔端部螺纹上有一个背帽17，背帽17压紧喷嘴16。喷嘴16的中心孔直径应适合采气的需要。 本实用新型自锁V型井下密封节流器，实现节流需要通过两步完成1、投放座封；
42、密封。参阅图1。[0016] 1、投放座封过程 本实用新型通过钢丝作业投放，在下放过程中，上V型胶筒10和下V型胶筒12处于收縮状态。此时主弹簧14处于松弛状态，限位销5在限位弹簧6的作用下将相对位置保持，从而保证了上V型胶筒10和下V型胶筒12处于收縮状态，使其最大外径小于油管内径3 5毫米。在投放过程中，卡瓦3在油管壁上摩擦使卡瓦3处于收縮状态。当下放到指定位置后，上提投放工具，此时芯杆打捞颈1上行，在限位销5初作用下，卡瓦3在卡瓦座4的锥面上滑动，使卡瓦3卡定在油管上。此时继续上提，芯杆打捞颈1相对卡瓦座4活动，此时拉动防砂帽18上移，主弹簧14，推动压块13上移，进而推动下V型胶筒12张开，继续推动中支撑块11使上V型胶筒10在支撑块9的反作用力下张开。最终钢丝上提，作用到卡瓦座4，使卡瓦座4继续上移，从而使节流器依靠卡瓦3紧紧卡定在油管壁上，此时上V型胶筒10和下V型胶筒12张开，并依靠限位销5保持状态，而限位销5作用在芯杆限位槽8上的力量大小通过压帽7和限位弹簧6共同调节完成。通过向上振击投放工具，可使投放工具脱手，此时不能下探节流器座封情况，直接上提钢丝将投放工具提出井筒，完成投放座封作业。 2、密封过程 节流器依靠上V型胶筒10和下V型胶筒12完成油管内壁和芯杆打捞颈1间的密封。投放时，在向上拉力的作用下，防砂帽18有效压縮主弹簧14并使上V型胶筒10和下V型胶筒12张开。当开井生产时，上V型胶筒10和下V型胶筒12有效密封节流器上下游高、低压区。开井生产后，在上下游压差的作用下，上V型胶筒10和下V型胶筒12进一步受力压縮变短，此时芯杆打捞颈1断面受力通过防砂帽18、主弹簧14、有效的作用在压块13上，并追进下V型胶筒12作用于中支撑块11，进一步作用于上V型胶筒10。此时，依靠限位销5销进芯杆限位槽8中将状态保持，即使是在气井关井，节流器前后压差消失时仍然能够保持胶筒压縮，保证了二次密封。而设定调节力量，仍然依靠压帽7和限位弹簧6共同调节作用完成。
权利要求一种自锁V型井下密封节流器，主要由芯杆打捞颈(1)、卡瓦滑套(2)、卡瓦(3)、卡瓦座(4)、限位销(5)、限位弹簧(6)、压帽(7)、支撑块(9)、上V型胶筒(10)、中支撑块(11)、下V型胶筒(12)、压块(13)、主弹簧(14)、节流喷嘴(16)、背帽(17)和防砂帽(18)组成，芯杆打捞颈(1)为圆柱状，中心有通孔，在顶部有固定投放工具的圆柱体台阶，其特征在于在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有一个卡瓦滑套(2)，芯杆打捞颈(1)从卡瓦滑套(2)的中心孔穿过，卡瓦滑套(2)上有卡瓦(3)固定孔，卡瓦(3)的上端固定在卡瓦滑套(2)的固定孔，卡瓦(3)能在卡瓦滑套(2)的带动下滑动，卡瓦(3)的内壁为斜坡状，在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有一个卡瓦座(4)，卡瓦座(4)的上端外壁为圆锥形，与卡瓦(3)的内壁斜坡状配合，在卡瓦座(4)上有限位销固定孔，在限位销固定孔内有一个限位销(5)，在限位销(5)的上部有限位弹簧(6)，压帽(7)固定在限位销固定孔上，在芯杆打捞颈(1)的外壁上有环形限位槽(8)，限位销(5)的端部透过卡瓦座(4)的内壁，固定在环形限位槽(8)内，在芯杆打捞颈(1)的外壁上套有环形支撑块(9)，环形支撑块(9)在卡瓦座(4)的下部，支撑块(9)的下端面有环状V形槽，在支撑块(9)的下端并在芯杆打捞颈(1)的外壁上套依次套有上V型胶筒(10)、中支撑块(11)、下V型胶筒(12)、环形压块(13)和主弹簧(14)，在芯杆打捞颈(1)的下端连接有一个防砂帽(18)，主弹簧(14)的下端抵在防砂帽(18)的上端面上，在芯杆打捞颈(1)的中心孔下端固定有一个节流喷嘴(16)。
2. 根据权利要求1所述的自锁V型井下密封节流器，其特征是所述的卡瓦(3)的数 量为3 6片，卡瓦(3)内壁斜度为8 20度之间。
3. 根据权利要求1所述的自锁V型井下密封节流器，其特征是在节流喷嘴(16)与芯 杆打捞颈(1)中心孔端面之间有密封圈(15)，在芯杆打捞颈(1)中心孔端部螺纹上有背帽 (17)，背帽(17)压紧喷嘴(16)。
专利摘要自锁V型井下密封节流器，应用于石油天然气采气井下节流。特征是在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦滑套，卡瓦滑套上固定卡瓦的上端。在芯杆打捞颈的外壁上套有一个卡瓦座，在限位销固定孔内有一个限位销，在芯杆打捞颈的外壁上套有环形支撑块，在支撑块的下端并在芯杆打捞颈的外壁上套依次套有上V型胶筒、中支撑块、下V型胶筒、环形压块和主弹簧，在芯杆打捞颈的下端连接有一个防砂帽。效果是两级V型胶筒实现密封，胶筒密封更可靠；同时本实用新型依靠自锁机构保证了胶筒在密封后不再回位，保证了二次密封效果，减小了反复开关井对节流器的损害。
文档编号E21B33/128GK201439711SQ200920110238
公开日2010年4月21日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日
发明者于志刚, 卫亚明, 吴革生, 张书平, 徐永高, 杨旭东, 程小莉, 肖述琴, 贾友亮, 陈勇 申请人:中国石油天然气股份有限公司