一种易打捞深度雾化排水采气装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种易打捞深度雾化排水采气装置，包括投放头、第一销钉、打捞头、锁环、第二销钉、剪切环、卡瓦座、悬挂套、卡瓦、锥体、胶筒、承压套、第三销钉、芯管、共振器、喷嘴、旋流器、外筒、滤砂筒、泡排棒。本实用新型自带泡排棒，并可将易打捞深度雾化排水采气装置深入井筒积液液面之下，实现了三次雾化，增强了雾化排水采气的效果；锚定坐封可靠，打捞时采用退出锥体的方式解除卡瓦的锚定，解封解锚可靠，打捞顺利；集成了防砂泡排功能，结构设计简单；特别适用于低压低产气井。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于天然气开采的排水采气【技术领域】，涉及一种雾化排水采气装置， 特别涉及适用于低压低产气井的一种易打捞深度雾化排水采气装置。 一种易打捞深度雾化排水采气装置
【背景技术】
[0002] 低压低产气井进入开采后期，由于地层能量衰减，导致产气量下降，因而气井的携 液能力下降，以致造成井筒积液，甚至水淹停产，影响气田采收率。因此，排水采气是低压低 产气田的一项重要技术。井下雾化排水采气是以气井携液理论为基础的排水采气技术，该 理论表明液滴直径越小越容易被气流携出井筒，将积液雾化为细小液滴，利用气井自身能 量便可将积液持续排出井筒，对低压低产气井具有较好的适应性。
[0003] 现有的雾化排水采气工具应用的并不广泛，因为现有的雾化排水采气工具只能下 在积液液面以上，排水能力较差，或者打捞困难，或者锚定不可靠。专利文献CN2732994Y(申 请号：200420074768. 5)公开了一种井下超声旋流雾化器，是利用凸轮卡定在油管节箍的凹 槽内进行固定，此类固定方式由于油管节箍凹槽狭小，且凹槽倒角较大，卡定时操作难度较 大。专利文献CN202832404U (申请号：201220420621. 1)公开了一种气井井下简易超声雾 化排水采气装置"，其主要发明点是一种所谓的"液哨"，针形簧片在射流冲击下产生高频振 动，从而破碎液滴，但不确定能否达到超声频率，该专利缺点是打捞时靠上拉卡瓦进行解卡 的，由于锥体对卡瓦的径向作用力没有解除，直接上拉卡瓦解卡是不合理的，因此打捞成功 率较低。其它的相关专利也没有深入积液液面之下的雾化排水采气工具，同时也存在打捞 困难等缺陷。
【发明内容】
[0004] 为克服现有雾化排水采气工具存在的上述问题，本实用新型提供了一种易打捞深 度雾化排水采气装置，该雾化排水采气装置可以深入积液液面以下，强化了雾化排水效果， 坐封可靠，打捞顺利。
[0005] 本实用新型采取的技术方案是：
[0006] -种易打捞深度雾化排水采气装置，包括投放头、第一销钉、打捞头、锁环、第二销 钉、剪切环、卡瓦座、悬挂套、卡瓦、锥体、胶筒、承压套、第三销钉、芯管、共振器、喷嘴、旋流 器、夕卜筒、滤砂筒、泡排棒。
[0007] 所述投放头通过第一销钉与芯管的上端固定连接。
[0008] 所述打捞头、锁环、剪切环套装在芯管上。打捞头安装在投放头的下方。锁环和剪 切环置于芯管与打捞头之间的空隙中。锁环安装在剪切环的上方。打捞头和剪切环通过第 二销钉固定相连。
[0009] 所述卡瓦座与打捞头的下部螺纹连接，且与悬挂套的上部相连接。
[0010] 所述悬挂套套装在芯管上。悬挂套安装在剪切环的下方，且与剪切环之间具有间 隙。 toon] 所述锥体置于悬挂套的下方，且套装在芯管上。锥体与悬挂套螺纹连接，锥体的锥 面与卡瓦配合连接。
[0012] 所述卡瓦的上端与卡瓦座的底部相连接。
[0013] 所述胶筒、承压套套装在芯管上。胶筒安装在锥体和承压套之间。承压套通过第 三销钉与芯管固定相连。
[0014] 所述芯管下端的套装有外筒，外筒的上端与芯管的下端螺纹连接。外筒的上端与 承压套之间具有间隙。
[0015] 所述共振器安装在芯管的下端，且置于外筒的内部。
[0016] 所述喷嘴安装在共振器的下方。旋流器安装在喷嘴的下方，且与喷嘴对焊连接。旋 流器的底部与滤砂筒相连接。
[0017] 所述滤砂筒的上部安装在外筒的内部，且与外筒螺纹连接。滤砂筒的内部安装有 泡排棒。
[0018] 所述喷嘴、旋流器安装在外筒的内部，且共振器、喷嘴、旋流器、滤砂筒、泡排棒的 垂直轴线与芯管、外筒的垂直轴线相重合。
[0019] 进一步地，所述锁环与芯管的接触面内设置有内马牙扣，芯管的外管壁上设置和 内马牙扣相配合的外马牙扣。
[0020] 作为优选，所述共振器内安装有Hartmann共振管和Brocher激励器。
[0021] 作为优选，所述滤砂筒具有割缝结构。
[0022] 与现有技术相比，本实用新型的优点是：
[0023] 1、共振器将Hartmann共振管和Brocher激励器融为一体，增大了振动强度，强化 了雾化效果。
[0024] 2、芯管的外马牙扣和锁环的内马牙扣锁定与第二销钉解锁相配合，坐锚可靠；采 用退出锥体的方式实现卡瓦和胶筒的解封解锚，解锁可靠，打捞顺利。
[0025] 3、滤砂筒集泡排、防砂功能于一体，增强了工具功能，简化了整体装置的结构，割 缝防砂较打孔防砂流通面积更大。
[0026] 以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是易打捞深度雾化排水采气装置结构示意图。
[0028] 图2是易打捞深度雾化排水采气装置芯管上部结构示意图。
[0029] 图3是易打捞深度雾化排水采气装置芯管下部结构示意图。
[0030] 附图标记说明：1、投放头；2、第一销钉；3、打捞头；4、锁环；5、第二销钉；6、剪切 环；7、卡瓦座；8、悬挂套；9、卡瓦；10、锥体；11、胶筒；12、承压套；13、第三销钉；14、芯管； 15、共振器；16、喷嘴；17、旋流器；18、外筒；19、滤砂筒；20、泡排棒。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例提供了一种易打捞深度雾化排水采气装置，该装置的结构如图1、图2和 图3所示，包括投放头1、第一销钉2、打捞头3、锁环4、第二销钉5、剪切环6、卡瓦座7、悬挂 套8、卡瓦9、锥体10、胶筒11、承压套12、第三销钉13、芯管14、共振器15、喷嘴16、旋流器 17、外筒18、滤砂筒19、泡排棒20。
[0033] 投放头1通过第一销钉2与芯管14的上端固定连接。打捞头1、锁环4、剪切环6 套装在芯管14上。打捞头1安装在投放头3的下方。锁环4和剪切环6置于芯管14与打 捞头1之间的空隙中。锁环4安装在剪切环6的上方，特别地，锁环4与芯管14的接触面 内设置有内马牙扣17。打捞头1和剪切环6通过第二销钉5固定相连。
[0034] 卡瓦座7与打捞头3的下部螺纹连接，且与悬挂套8的上部相连接。悬挂套8套 装在芯管14上。悬挂套8安装在剪切环6的下方，且与剪切环6之间具有间隙。
[0035] 锥体10置于悬挂套8的下方，且套装在芯管14上。锥体10与悬挂套8螺纹连接， 锥体10的锥面与卡瓦9配合连接。
[0036] 卡瓦9的上端与卡瓦座7的底部相连接。
[0037] 胶筒11、承压套12套装在芯管上。胶筒11安装在锥体10和承压套12之间。承 压套12通过第三销钉13与芯管14固定相连。
[0038] 芯管14下端的套装有外筒18,外筒18的上端与芯管14的下端螺纹连接。外筒 18的上端与承压套12之间具有间隙。
[0039] 共振器15安装在芯管14的下端，且置于外筒18的内部。喷嘴16安装在共振器 15的下方。旋流器17安装在喷嘴16的下方，且与喷嘴16对焊连接。旋流器17的底部与 滤砂筒19相连接。特别地，滤砂筒19的上部安装在外筒18的内部，且与外筒18螺纹连接。 滤砂筒19的内部安装有泡排棒20。
[0040] 所述喷嘴16、旋流器17安装在外筒18的内部，且共振器15、喷嘴16、旋流器17、 滤砂筒19、泡排棒20的垂直轴线与芯管14、外筒18的垂直轴线相重合。
[0041] 进一步地，所述芯管14为中空管状结构，芯管14与悬挂套8相接触的外管壁上设 置和内马牙扣相配合的外马牙扣。
[0042] 需要说明的是，共振器15内安装有Hartmann共振管和Brocher激励器，强化了振 动效果，将喷雾进行深度雾化。此外，滤砂筒19的筒壁上具有割缝结构，滤砂筒19集泡排、 防砂功能于一体，增强了整个装置的功能，简化了装置结构，割缝防砂较打孔防砂流通面积 更大。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例对易打捞深度雾化排水采气装置的投放、排水采气以及打捞施工过程进 行说明。
[0045] 易打捞深度雾化排水采气装置的投放作业：
[0046] 用钢丝将易打捞深度雾化排水采气装置从井中油管内下放，锁环4的内马牙扣与 芯管14的外马牙扣不接触，打捞头3、锁环4、第二销钉5、剪切环6、卡瓦座7、卡瓦9因为重 力作用自然下落，卡瓦9沿锥体10张开至与油管内壁接触。下到液面以下的设计位置后上 提钢丝，卡瓦9卡定在油管内壁。继续上提钢丝，剪断第三销钉13,芯管14带动共振器15 以下部件上行，锁环4的内马牙扣与芯管14的外马牙扣开始咬合，使芯管14只能上行不能 下行，保证了卡瓦9和胶筒11的锚定坐封。继续上提钢丝，达到卡瓦9和胶筒11的设计坐 封力时剪断第一销钉2 (可向上震击)，起出投放头1，完成该雾化排水采气装置投放坐封。 [0047]易打捞深度雾化排水采气装置的排水采气作业：
[0048] 滤砂筒19内的泡排棒20遇水反应产生大量泡沫，将该雾化排水采气装置之上的 积液排出井筒。井筒内液柱压力降低，该雾化排水采气装置获得压差而开启，将下部的气液 混合物雾化成细小雾滴排出井筒。
[0049] 井底气液混合物从下向上流动，被滤砂罩19过滤掉砂子等较大固相颗粒，进入旋 流器17进行气液分离。在离心力作用下密度大的液相被抛至外侧，密度小的气相经气孔进 入旋流器17的内通道。外侧液体经过旋流器17离心加速后到达喷嘴16的外入口，动能转 化为压能，通过喷嘴16的外出口形成压力喷雾。内侧气体从旋流器17的内通道被文丘里 管加速后从喷嘴16的内出口喷出，外侧喷雾在内部高速气流的作用下产生气动雾化，这是 压力雾化与气动雾化的融合，也是二次雾化。二次雾化的喷雾再喷向共振器15,产生高频振 动，将雾滴进一步破碎细化，实现三次雾化，深度雾化的雾流从芯管14内上行，经油管流出 井筒，实现了排水采气的目的。
[0050] 易打捞深度雾化排水采气装置的打捞作业：
[0051] 用钢丝下放打捞工具抓住打捞头3,向下震击芯管14,剪断第二销钉5,芯管14的 外马牙扣失去锁定能力，芯管14及承压套12以下部件下行，胶筒11失去轴向压力而收缩。 继续下击芯管14,带动锁环4和剪切环6,使锥体10脱开卡瓦9,没有锥体10的径向作用， 卡瓦9就失去了锚定油管的能力。上提钢丝，打捞头3和卡瓦座7带动卡瓦9,卡瓦座7带 动悬挂套8和锥体10依次上行，进而起出井筒，避免了卡瓦9的意外坐卡和胶筒11的意外 坐封。
[0052] 从上述施工作业过程可以看书，易打捞深度雾化排水采气装置下入深度较深(积 液液面之下)，先用滤砂筒19内的泡排棒20排出工具以上积液，液柱压力减小，恢复井底能 量，易打捞深度雾化排水采气装置获得压差而开启，增强了排水采气效果。
[0053] 锁环4的内马牙扣与芯管14的外马牙扣锁定与第二销钉5解锁相配合。芯管14 的外马牙扣负责卡瓦9和胶筒11的锚定坐封，投放时锁环4的内马牙扣与芯管14的外马 牙扣不咬合，上提坐封时开启咬合，坐锚可靠；销钉负责卡瓦9和胶筒11的解封解锚，采用 退出锥体10的方式实现卡瓦9和胶筒11的解封解锚，解锁可靠，打捞顺利。
[0054] 上面结合附图对本发明的实施方式作了说明，但本实用新型并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前 提下做出各种变化。
【权利要求】
1. 一种易打捞深度雾化排水采气装置，其特征在于，包括投放头（1)、第一销钉（2)、打 捞头（3)、锁环（4)、第二销钉（5)、剪切环（6)、卡瓦座（7)、悬挂套（8)、卡瓦（9)、锥体（10)、 胶筒（11)、承压套（12)、第三销钉（13)、芯管（14)、共振器（15)、喷嘴（16)、旋流器（17)、夕卜 筒（18)、滤砂筒（19)、泡排棒（20); 所述投放头（1)通过第一销钉（2)与芯管（14)的上端固定连接； 所述打捞头（3)、锁环（4)、剪切环（6)套装在芯管（14)上；打捞头（3)安装在投放头 (1)的下方；锁环（4)和剪切环（6)置于芯管（14)与打捞头（3)之间的空隙中；锁环（4)安 装在剪切环（6)的上方；打捞头（3)和剪切环（6)通过第二销钉（5)固定相连； 所述卡瓦座（7)与打捞头（3)的下部螺纹连接，且与悬挂套（8)的上部相连接； 所述悬挂套（8)套装在芯管（14)上；悬挂套（8)安装在剪切环（6)的下方，且与剪切环 (6)之间具有间隙； 所述锥体（10)置于悬挂套（8)的下方，且套装在芯管（14)上；锥体（10)与悬挂套（8) 螺纹连接，锥体（10)的锥面与卡瓦（9)配合连接； 所述卡瓦（9)的上端与卡瓦座（7)的底部相连接； 所述胶筒（11)、承压套（12)套装在芯管（14)上；胶筒（11)安装在锥体（10)和承压套 (12)之间；承压套（12)通过第三销钉（13)与芯管（14)固定相连； 所述芯管（14)下端的套装有外筒（18)，外筒（18)的上端与芯管（14)的下端螺纹连接； 外筒（18)的上端与承压套（12)之间具有间隙； 所述共振器（15)安装在芯管（14)的下端，且置于外筒（18)的内部； 所述喷嘴（16)安装在共振器（15)的下方；旋流器（17)安装在喷嘴（16)的下方，且与 喷嘴（16)对焊连接；旋流器（17)的底部与滤砂筒（19)相连接； 所述滤砂筒（19)的上部安装在外筒（18)的内部，且与外筒（18)螺纹连接；滤砂筒（19) 的内部安装有泡排棒（20); 所述喷嘴（16)、旋流器（17)安装在外筒（18)的内部，且共振器（15)、喷嘴（16)、旋流器 (17)、滤砂筒（19)、泡排棒（20)的垂直轴线与芯管（14)、外筒（18)的垂直轴线相重合。
2. 根据权利要求1所述的易打捞深度雾化排水采气装置，其特征在于：所述锁环（4)与 芯管（14)的接触面内设置有内马牙扣，芯管（14)的外管壁上设置和内马牙扣相配合的外 马牙扣。
3. 根据权利要求1所述的易打捞深度雾化排水采气装置，其特征在于：所述共振器 (15)内安装有Hartmann共振管和Brocher激励器。
4. 根据权利要求1所述的易打捞深度雾化排水采气装置，其特征在于：所述滤砂筒 (19)具有割缝结构。
【文档编号】E21B28/00GK203891847SQ201420298895
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】郑维师, 张承武, 安全成, 邹鸿江, 文果, 苏伟东, 黄永章, 武月荣 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院