一种预置式井下节流器的制作方法

本实用新型涉及一种预置式井下节流器，特别涉及适用于天然气井生产中对高压天然气进行节流降压的井下工具。

背景技术：

在天然气开采中为了降压、节流、限产，常常在气井井筒内安装井下节流器，井下节流器以座封方式不同又分为卡瓦式井下节流器和预置式井下节流器。目前苏里格气田广泛应用的是卡瓦式井下节流器，通过大面积的推广应用表明，该节流器难打捞，易造成井下事故。预置式井下节流器密封胶筒变形量小、密封可靠性好，寿命长，且密封胶筒一旦与座落短接脱离，其外径就小于井筒通径，打捞上提时几乎无摩擦阻力，以至易打捞。

但预置式井下节流器通常需要配合投放工具才可实现投放，由于专用投放工具的存在，导致井下节流器结构复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种无须专用投放工具的预置式井下节流器，以解决现有井下节流器须配合专用投放工具导致的节流器结构复杂的问题。

为此，本实用新型提供了一种预置式井下节流器，自上至下依次包括锁块轴、上芯轴和下芯轴，所述的锁块轴和上芯轴通过剪钉连接，锁块轴上套装锁块体，锁块体上部外壁丝扣连接锁帽，锁帽内壁、锁块体顶端面和锁块轴外壁之间形成的腔体内设有套装在锁块轴上的挡环，锁块体中部外壁嵌有锁块，下部外壁丝扣连接套装在下芯轴上的连接段，所述连接段的上下部位分别套装胶筒和锥体段，锥体段下部内壁丝扣连接气嘴座，气嘴座外壁连接防砂罩，内壁连接压帽，所述气嘴座上安装气嘴；

所述锥体段内壁与连接段、下芯轴、气嘴座之间形成腔体，腔体上部设有内芯筒和弹簧，所述内芯筒上部夹在锥体段和连接段之间，并与连接段丝扣连接，下部夹在锥体段和下芯轴之间，下芯轴中部外壁沿径向向外延伸出一个台阶，弹簧夹在台阶和内芯筒底端面之间；腔体下部自上至下设有锁环和安全螺母，所述锁环外壁与锥体段内壁丝扣连接，锁环内壁与下芯轴外壁丝扣连接，安全螺母抵接锁环，安全螺母内壁与下芯轴外壁丝扣连接。

进一步地，所述锁块轴中部外壁开设环形凹槽，环形凹槽内置有定位环，锁块轴插入锁块体的过程中，定位环随锁块轴一起下移。

进一步地，所述锁块轴中部内壁沿径向向中心轴线凸出形成台阶，台阶位于上芯轴上端并对其进行限位。

进一步地，所述胶筒为双胶筒，其中部套装有隔环，且隔环下方的胶筒呈伞形。

进一步地，所述内芯筒的顶部开口直径大于筒底开口直径，且内芯筒的中下部开孔。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种预置式井下节流器，无须专用投放工具投放，工具结构简单、整体成本降低，适用于致密气田开发的井下配产。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是预置式井下节流器下井状态的结构示意图。

图2是预置式井下节流器坐封状态的结构示意图。

图3是预置式井下节流器打捞状态的结构示意图。

附图标记说明：

1.锁块轴；2.锁帽；3.挡环；4.定位环；5.锁块体；6.锁块；7.剪钉；8.上芯轴；9.连接段；10.隔环；11.胶筒；12.锥体段；13.内芯筒；14.下芯轴；15.弹簧；16.锁环；17.安全螺母；18.气嘴座；19.气嘴；20.压帽；21.防砂罩。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种预置式井下节流器，如图1所示，自上至下依次包括锁块轴1、上芯轴8和下芯轴14，所述的锁块轴1和上芯轴8通过剪钉7连接，锁块轴1上套装锁块体5，锁块体5上部外壁丝扣连接锁帽2，锁帽2内壁、锁块体5顶端面和锁块轴1外壁之间形成的腔体内设有套装在锁块轴1上的挡环3，锁块体5中部外壁嵌有锁块6，下部外壁丝扣连接套装在下芯轴14上的连接段9，所述连接段9的上下部位分别套装胶筒11和锥体段12，锥体段12下部内壁丝扣连接气嘴座18，气嘴座18外壁连接防砂罩21，内壁连接压帽20，所述气嘴座18上安装气嘴19；

所述锥体段12内壁与连接段9、下芯轴14、气嘴座18之间形成腔体，腔体上部设有内芯筒13和弹簧15，所述内芯筒13上部夹在锥体段12和连接段9之间，并与连接段9丝扣连接，下部夹在锥体段12和下芯轴14之间，下芯轴14中部外壁沿径向向外延伸出一个台阶，弹簧15夹在台阶和内芯筒13底端面之间；腔体下部自上至下设有锁环16和安全螺母17，所述锁环16外壁与锥体段12内壁丝扣连接，锁环16内壁与下芯轴14外壁丝扣连接，安全螺母17抵接锁环16，安全螺母17内壁与下芯轴14外壁丝扣连接。

如图1、图2和图3所示，本实施例预置式井下节流器包括：锁块轴1、锁帽2、挡环3、定位环4、锁块体5、锁块6、剪钉7、上芯轴8、连接段9、隔环10、胶筒11、锥体段12、内芯筒13、下芯轴14、弹簧15、锁环16、安全螺母17、气嘴座18、气嘴19、压帽20、防砂罩21。

上述各部件的连接和安装如下：锁块轴1与上芯轴8用剪钉7连接，定位环4穿过锁块轴1并放入其槽内，锁帽2穿过以上整体并插入嵌有锁块6的锁块体5内，放入挡环3然后锁帽2与锁块体5丝扣连接；胶筒11、隔环10、锥体段12依次穿过连接段9，连接段9与锁块体5丝扣连接；弹簧15、内芯筒13依次穿过下芯轴14，整体塞入锥体段12腔内，内芯筒13与连接段9丝扣连接，此时弹簧15逐渐被压缩，直至弹簧15被完全压缩停止上紧丝扣；锁环16与锥体段12外丝扣连接、与下芯轴14内丝扣连接，安全螺母17与下芯轴14内丝扣连接；气嘴19放入气嘴座18腔内并以压帽20与气嘴座18丝扣连接，防砂罩21与气嘴座18丝扣连接后，气嘴座18与锥体段12丝扣连接。

需要特别说明的是，锁块轴1和上芯轴8之间增加剪钉7，下井过程中上芯轴8通过下芯轴14压缩弹簧15，起到使胶筒11保持原始状态；丢手过程中锁块轴1和上芯轴8发生相对位移，致使剪钉7被剪断，压缩弹簧15的力消失，下芯轴14最终带动锥体段12相对于工具整体上移，胶筒11撑开密封井筒。

结合图2，本实施例提供的预置式井下节流器投放坐封的过程如下：

投放前，打捞工具插入预置式井下节流器的锁块轴1内。投放时用钢丝工具串连接打捞工具并将预置式井下节流器投放到指定位置的工作筒内，具体地，由于锁块体5的限位台阶的存在，致使工具无法下行，向下震击工具串，锁块轴1相对于锁块体5下移，由于锁块轴1台阶的作用，锁块6被锁块轴1推入工作筒槽内；与此同时，由于锁块轴1与上芯轴8连接的剪钉7被剪断，弹簧15的释放，致使下芯轴14、锁环16、安全螺母17、气嘴座18、气嘴19、压帽20、防砂罩21以及锥体段12相对于连接段9上移并压缩胶筒11与预置工作筒密封面密封，当锁块轴1充分插入锁块体5时，打捞工具剪钉被剪断与预置式井下节流器脱开，上提钢丝工具串，完成投放。

结合图3，本实施例中打捞预置式井下节流器的过程如下：

当气井以预置式井下节流器生产到需要打捞时，以钢丝连接打捞工具下入到预置式节流器位置，当打捞工具插入锁块轴1腔内时上提，此时锁块轴1相对于锁块体5上移，预置工作筒外力压缩锁块6使其回到锁块轴1缩颈处，实现解锁，此时锁块6处外径小于预置工作筒内径，工具整体随锁块轴1即随钢丝工具串上移，打捞成功。由于挡环3的作用，上提时锁块体5不会与锁块轴1分离。

参见上述预置式井下节流器的投放过程，本实施例提供的预置式井下节流器无须专用投放工具投放，工具结构简单、整体成本降低。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1、图2和图3所示，所述锁块轴1中部外壁开设环形凹槽，环形凹槽内置有定位环4，锁块轴1插入锁块体5的过程中，定位环4随锁块轴1一起下移。

锁块轴1插入锁块体5过程中，定位环4也随锁块轴1一起下移，当气井开井生产时，定位环4起到固定锁块轴1的作用，使锁块轴1不随气流运动，避免锁块6与预置工作筒锁定不稳定。

当气井以预置式井下节流器生产到需要打捞时，以钢丝连接打捞工具下入到预置式节流器位置，当打捞工具插入锁块轴1腔内时上提，此时锁块轴1、定位环4相对于锁块体5上移，预置工作筒外力压缩锁块6使其回到锁块轴1缩颈处，实现解锁，此时锁块6处外径小于预置工作筒内径，工具整体随锁块轴1即随钢丝工具串上移，打捞成功。

实施例3：

在实施例1的基础上，如图1、图2和图3所示，所述锁块轴1中部内壁沿径向向中心轴线凸出形成台阶，台阶位于上芯轴8上端并对其进行限位。

锁块轴1内腔的台阶起对上芯轴8限位作用，避免生产时气流将上芯轴8吹出预置式井下节流器工具之外。

实施例4：

在实施例1的基础上，如图1、图2和图3所示，所述胶筒11为双胶筒，其中部套装有隔环10，且隔环10下方的胶筒11呈伞形。

具体地，胶筒11下部的伞形结构在下井和投放状态中，均与锥体段12的上部挤压，形成双重密封保障。

实施例5：

在实施例1的基础上，如图1、图2和图3所示，所述内芯筒13的顶部开口直径大于筒底开口直径，且内芯筒13的中下部开孔。开孔的目的是方便内芯筒13的加工。

本实施例提供的预置式井下节流器无须专用投放工具投放，工具结构简单、整体成本降低。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。