一种易解锁防砂堵井下节流器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种易解锁防砂堵井下节流器，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、节流嘴、滤砂罩。本实用新型锚定坐封可靠，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；有效的解决了卡瓦难解卡、打捞困难、易砂堵的技术问题；利于提高气井的携液能力，避免节流嘴砂堵现象。
【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】，涉及一种易解锁防砂堵井下节 流器。 -种易解锁防砂堵井下节流器
【背景技术】
[0002] 低压低产气井进入开采后期，由于产气流速的降低和地层能量的衰减，气流携带 液体的能力下降，导致井筒积液甚至水淹；另外，传统的井口流量控制一般是在地面管线安 装节流嘴，由于节流嘴的降压而产生降温效应，导致节流管线结冰，容易造成节流嘴冰堵， 为此，井下节流技术被广泛应用。井下节流器是装在井下的节流工具，利用地层的巨大温度 场补偿由于节流嘴降压引起的温度下降，避免了节流嘴冰堵问题。同时，节流嘴的降压作用 使节流嘴上部井筒的压力降低，从而天然气流量和流速增大，增大了气流的携液能力，提高 了气井开采的排液效果。
[0003] 现有的井下节流器普遍存在打捞困难，节流嘴容易砂堵等问题。检索了现有技术 文献，也没有见到较好的解决方法。专利文献CN2732993Y (申请号：200420074767. 0)公开 了一种新型气井井下节流器，所述节流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。该节流器工 具打捞时是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。专利文献CN202381055U公开了一种防下滑可打 掉气嘴卡瓦式井下节流器，以及专利文献CN103541697A (申请号：201210241337. 2)公开 了一种防下滑单胶筒井下节流装置，是利用弹簧卡爪卡定在油管节箍的凹槽内移防工具下 滑，同样卡定时操作难度较大，可靠性较差，打捞时也是靠上拉卡瓦进行生硬解卡，打捞困 难。专利文献CN202832433U (申请号：201220366184. X)公开了一种易打捞卡瓦式井下节 流器，其主要改进点是本体和锥体采用马牙扣进行锁定，保证了胶筒密封的可靠性，但本专 利的缺陷是没有锁定卡瓦，卡瓦相对本体是自由的，上拉卡瓦打捞难以解卡。其它相关专利 大多也是直接上拉卡瓦解卡打捞，因此打捞难度大，可靠性较差，此外，有的井下节流器没 有防砂结构，节流嘴容易被砂堵，或者防砂结构不合理。
【发明内容】
[0004] 为解决上述卡瓦难解卡、打捞困难、易砂堵等技术问题，本实用新型提供了一种易 解锁防砂堵井下节流器，用于提高气井的携液能力，避免节流嘴砂堵和地面节流的冰堵现 象。
[0005] 本实用新型采取的技术方案是：
[0006] -种易解锁防砂堵井下节流器，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、节流嘴、滤砂罩。
[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。
[0011] 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] 所述滤砂罩安装在芯管的下端，且与芯管螺纹连接。
[0015] 所述节流嘴安装在芯管的下端内部，且处于滤砂罩的上方。
[0016] 所述节流嘴、滤砂罩的垂直轴线与芯管的垂直轴线相重合。
[0017] 作为优选，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。
[0018] 作为优选，所述滤砂罩为锥筒形，滤砂罩的体壁设置割缝。
[0019] 本实用新型的优点是：
[0020] 1、本发明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，既保证 卡瓦和胶筒的可靠密封和锚定，又保证卡瓦和胶筒的顺利解封。
[0021] 2、本发明采用退出锥体的方式解除卡瓦的锚定，解锚可靠，打捞顺利。
[0022] 3、本发明滤砂罩为锥筒形滤砂结构，有利于流体的轴向流动，砂子不易堆积，消减 了砂堵的风险。
[0023] 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】
[0024] 图1是易解锁防砂堵井下节流器的结构示意图。
[0025] 图2是图1中I处的局部放大图。
[0026] 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、节流嘴；16、滤砂罩。
【具体实施方式】
[0027] 实施例1
[0028] 本实施提供了一种易解锁防砂堵井下节流器，如图1和图2所示，由投放头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、节流嘴15、滤砂罩16组成。
[0029] 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，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3和剪切环6通过第二销钉5固定相连。
[0030] 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。
[0031] 锥体10置于悬挂套8的下方，且套装在芯管14上。需要说明的是，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。
[0032] 卡瓦9的上端与卡瓦座7的底部相连接。
[0033] 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。
[0034] 滤砂罩16安装在芯管14的下端，且与芯管14螺纹连接。节流嘴15安装在芯管 14的下端内部，且处于滤砂罩16的上方。
[0035] 所述节流嘴15、滤砂罩16的垂直轴线与芯管14的垂直轴线相重合。
[0036] 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。
[0037] 作为优选，所述滤砂罩16为锥筒形，滤砂罩16的体壁设置割缝。
[0038] 需要特别说明的是，本实施例所述的滤砂罩16是实现防砂目的主要构件，滤砂罩 16的设计特征在于利用锥筒割缝进行防砂。其优势在于：一是割缝比打孔的过流面积大， 易于流体流动，减少能量损失；二是传统的防砂构件为直筒形的滤砂筒，由于滤砂筒与油管 的环空间隙狭小，砂子容易在滤砂筒与油管的环空内堆积，堵塞流体流动。锥筒形的滤砂罩 16砂子容易下落，消减了砂子堆积的风险，锥筒形比直筒形有利于流体的轴向流动。井底的 气液流经过滤砂罩16,滤掉砂子等较大固相颗粒，进入节流嘴15,经过节流降压后，气相部 分因压力减小而体积增大，虽然节流有降温效应，但被地层巨大的温度场所补偿，气体膨胀 则流量和流速增加，因而携带液体的能力增强，达到了排水采气的目的。
[0039] 实施例2
[0040] 本实施例对易解锁防砂堵井下节流器的投放和打捞施工过程进行说明。对该节流 器的防砂节流施工过程已在实施例1中进行了说明，本实施例不再赘述。
[0041] 易解锁防砂堵井下节流器的投放施工：
[0042] 用钢丝将本节流器从井中油管内下放，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。下到设计 位置后上提钢丝，卡瓦9锚定在油管内壁。继续上提钢丝，剪断第三销钉13,芯管14带动节 流嘴15和滤砂罩16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。继续上提钢丝，当胶筒11达到设计密封能力时剪断第一销钉2 (可以向 上震击剪断销钉)，起出投放头1，完成投放坐封。锁环4的内马牙扣与芯管14的外马牙扣 的锁定保证了卡瓦9和胶筒11的锚定坐封。
[0043] 易解锁防砂堵井下节流器的打捞施工：
[0044] 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及节流嘴15和滤砂罩16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，避免了卡瓦9的意外坐卡和胶筒11的意外坐封，进而起出 井筒。
[0045] 从上述可以看出，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，锁环4的内马牙扣与芯管14的外马牙扣负责卡瓦9和胶筒11的锚定坐封，第二销 钉5负责卡瓦9和胶筒11的解封解锚。这样既保证卡瓦9和胶筒11的可靠密封和锚定， 又保证卡瓦9和胶筒11的顺利解封。此外，采用退出锥体10的方式解除卡瓦9的锚定，这 样既保证解锚可靠又使得打捞顺利。
[0046] 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. 一种易解锁防砂堵井下节流器，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)、节流嘴（15)、滤砂罩（16); 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； 所述滤砂罩（16)安装在芯管（14)的下端，且与芯管（14)螺纹连接； 所述节流嘴（15)安装在芯管（14)的下端内部，且处于滤砂罩（16)的上方； 所述节流嘴（15)、滤砂罩（16)的垂直轴线与芯管（14)的垂直轴线相重合。
2. 根据权利要求1所述的易解锁防砂堵井下节流器，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所述的易解锁防砂堵井下节流器，其特征在于：所述滤砂罩（16)为 锥筒形，滤砂罩（16)的体壁设置割缝。
【文档编号】E21B23/01GK203891852SQ201420299114
【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, 王兴建, 邹鸿江, 文果, 苏伟东, 黄永章, 武月荣, 徐洋 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