專(zhuān)利名稱(chēng)：徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器及含有該節(jié)流器均衡篩管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體流動(dòng)平衡裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種節(jié)流器及其含有該節(jié)流器的均 衡篩管，特別是涉及一種徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器及其含有該節(jié)流器均衡篩管。
背景技術(shù)：
在石油、天然氣開(kāi)采過(guò)程中，均衡篩管作為防砂過(guò)濾和節(jié)流調(diào)節(jié)延長(zhǎng)水平井段均 衡壓降的井下生產(chǎn)裝置，其能夠抑制底水和邊水水脊運(yùn)動(dòng)不均衡的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)揮整 個(gè)水平段的生產(chǎn)能力、延長(zhǎng)水平井的壽命的目的，最終使油井達(dá)到最大經(jīng)濟(jì)效益。水平井開(kāi)采過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，特別是在水平井邊、底水油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中存 在的主要問(wèn)題在于兩個(gè)方面一個(gè)是底水錐進(jìn)問(wèn)題，另一個(gè)是油氣藏產(chǎn)能問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了一種均衡式篩管，該均衡式篩管由節(jié)流器、過(guò)濾筒和中心基管 組成。上述節(jié)流器內(nèi)流控制裝置結(jié)構(gòu)有一個(gè)獨(dú)特的螺旋型流通槽組成，其作為控制元件用 于分流沿整個(gè)水平井段的壓力分布。盡管該均衡式篩管在保證能夠調(diào)節(jié)產(chǎn)出流量的同時(shí)， 還提高了油井生產(chǎn)的可靠性，但其存在的技術(shù)缺陷是1、螺旋型流道容易引起堵塞；2、必 須事先得到油井?dāng)?shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)流道，從而形成固定的形式，不利于油井生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)；3、產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器及其含有該節(jié)流器的均 衡篩管，該節(jié)流器中的過(guò)流件結(jié)構(gòu)合理、便于加工，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單操作，便可十分 輕松地調(diào)節(jié)過(guò)流量的大??；該均衡篩管中的過(guò)濾部分采用了整體式結(jié)構(gòu)，其濾網(wǎng)均由片狀 材料卷成圓筒形并將兩邊沿加以部分疊加而形成，無(wú)需焊接，對(duì)濾網(wǎng)不會(huì)造成任何損傷，因 此能夠滿(mǎn)足不同油氣田開(kāi)采的實(shí)際需要，以利于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其用于控制液 體通道的液體流量，該節(jié)流器包括節(jié)流器本體以及第一節(jié)流器支撐盤(pán)和第二節(jié)流器支撐 盤(pán)，該第一、第二節(jié)流器支撐盤(pán)分別設(shè)置于節(jié)流器本體的兩端；其中該第二節(jié)流器支撐盤(pán) 包括設(shè)于盤(pán)端面上的用于導(dǎo)入流體的過(guò)流槽、多個(gè)第一軸向過(guò)流孔以及將過(guò)流槽與所述第 一軸向過(guò)流孔連通的環(huán)空；所述節(jié)流器本體的、鄰近設(shè)有所述第一軸向過(guò)流孔的第二節(jié)流 器支撐盤(pán)的端面也設(shè)有多個(gè)第二軸向過(guò)流孔，所述第二軸向過(guò)流孔與節(jié)流器本體的環(huán)空連 通；所述第一軸向過(guò)流孔與所述第二軸向過(guò)流孔以對(duì)齊或錯(cuò)開(kāi)的方式使兩者之間導(dǎo)通或截 止。根據(jù)上述構(gòu)想，在該第一節(jié)流器支撐盤(pán)與該節(jié)流器本體之間設(shè)有鎖緊裝置。根據(jù)上述構(gòu)想，在所述第二軸向過(guò)流孔內(nèi)，鑲有耐腐蝕耐沖蝕的襯套。根據(jù)上述構(gòu)想，在節(jié)流器本體上設(shè)有刻度線。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種均衡篩管，包括液體通道即基管、復(fù)合過(guò)濾 套管組件、以及節(jié)流器，所述基管的管壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第三過(guò)流孔，所述復(fù)合過(guò)濾套管組件和節(jié)流器同軸套設(shè)在所述基管的外部；所述節(jié)流器采用了上述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流 器，所述第三過(guò)流孔與節(jié)流器本體的環(huán)空導(dǎo)通。根據(jù)上述構(gòu)想，該復(fù)合過(guò)濾套管組件包括內(nèi)保護(hù)套和外保護(hù)套，及設(shè)于內(nèi)外保護(hù) 套之間的多個(gè)濾網(wǎng)；在該內(nèi)保護(hù)套上設(shè)有多個(gè)凸起，并在該內(nèi)保護(hù)套上除多個(gè)凸起以外的 部分設(shè)有多個(gè)第四過(guò)流孔；該外保護(hù)套上也設(shè)有多個(gè)第五過(guò)流孔。根據(jù)上述構(gòu)想，所述凸起朝向該基管突出，以在該基管和該復(fù)合過(guò)濾套管組件之 間形成環(huán)流空間，所述環(huán)流空間與節(jié)流器的過(guò)流槽導(dǎo)通。根據(jù)上述構(gòu)想，所述多個(gè)濾網(wǎng)均由片狀材料卷成圓筒形并將兩邊沿加以部分疊加 而形成圓筒狀。根據(jù)上述構(gòu)想，所述凸起在內(nèi)保護(hù)套上可呈螺旋方式、直線方式排列。根據(jù)上述構(gòu)想，所述凸起呈橋式、圓形或異形。由于本發(fā)明提供的節(jié)流器采用如上結(jié)構(gòu)，在實(shí)際使用時(shí)，例如當(dāng)將本節(jié)流器應(yīng)用 于均衡篩管的場(chǎng)合下，可以根據(jù)地層的出油情況，通過(guò)徑向旋轉(zhuǎn)節(jié)流器本體，來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)流器 本體的端面開(kāi)設(shè)的軸向過(guò)流孔與節(jié)流器支撐盤(pán)的盤(pán)端面開(kāi)設(shè)的軸向過(guò)流孔對(duì)向貫通的通 孔數(shù)量，十分輕松地控制和調(diào)節(jié)節(jié)流器的開(kāi)關(guān)與流量大小，從而實(shí)現(xiàn)限流的目的。同時(shí)，通 過(guò)鎖緊裝置如背緊螺母可以有效地確保節(jié)流器本體與節(jié)流器支撐盤(pán)之間的相對(duì)位置。本發(fā)明所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其中，在所述節(jié)流器本體與所述節(jié)流 器支撐盤(pán)之間可以增設(shè)密封圈，以便確保兩者之間的密封配合。由于采用了復(fù)合過(guò)濾套管組件，使得過(guò)濾部分為一整體式過(guò)濾套管結(jié)構(gòu)，所以能 夠起到更好的防砂效果。在實(shí)際使用過(guò)程中，原油從地層中流入復(fù)合過(guò)濾套管組件，經(jīng)由第二節(jié)流器支撐 盤(pán)的過(guò)流槽，通過(guò)第二節(jié)流器支撐盤(pán)環(huán)空流向第二節(jié)流器支撐盤(pán)的盤(pán)端面開(kāi)設(shè)的第一軸向 過(guò)流孔，再經(jīng)由節(jié)流器本體的端部開(kāi)設(shè)的第二軸向過(guò)流孔流入節(jié)流器本體的環(huán)空，最終經(jīng) 由基管的管壁上開(kāi)設(shè)的第三過(guò)流孔流入基管內(nèi)孔。下面，結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器的局部剖開(kāi)示意圖；圖2為圖1中A所示部分的放大示意圖；圖3為均衡篩管的局部剖開(kāi)示意圖；圖4為復(fù)合過(guò)濾套管組件的局部剖開(kāi)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，其為本發(fā)明所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器的局部剖開(kāi)示意圖。從 圖1中可以看出，本節(jié)流器1包括節(jié)流器本體11以及第一節(jié)流器支撐盤(pán)12、第二節(jié)流器支 撐盤(pán)13，第一、二節(jié)流器支撐盤(pán)12、13分別設(shè)置于節(jié)流器本體11的兩端，在第一節(jié)流器支撐 盤(pán)12與節(jié)流器本體11之間設(shè)有鎖緊裝置，如背緊螺母12a。結(jié)合圖2，第二節(jié)流器支撐盤(pán) 13的盤(pán)端面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于導(dǎo)入流體的過(guò)流槽14和多個(gè)第一軸向過(guò)流孔15，所述過(guò)流 槽14和所述第一軸向過(guò)流孔15通過(guò)該第二節(jié)流器支撐盤(pán)13的第二節(jié)流器支撐盤(pán)環(huán)空16導(dǎo)通，在節(jié)流器本體11的、鄰近該第二節(jié)流器支撐盤(pán)13的設(shè)有多個(gè)第一軸向過(guò)流孔的端面 上也開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二軸向過(guò)流孔17，以使所述多個(gè)第二軸向過(guò)流孔17在與多個(gè)第一軸向 過(guò)流孔15對(duì)齊時(shí)進(jìn)行流體導(dǎo)通；所述第二軸向過(guò)流孔17與節(jié)流器本體11的環(huán)空18導(dǎo)通。 在所述第二軸向過(guò)流孔17內(nèi)，鑲有耐腐蝕耐沖蝕的襯套，所述襯套可使用鎢合金、陶瓷、聚 四氟乙烯或粉末冶金中的一種。另外，從圖1中還可以看出，在節(jié)流器本體11上設(shè)有刻度 線11a，以用于使節(jié)流器本體11上的多個(gè)第二軸向過(guò)流孔17與第二節(jié)流器支撐盤(pán)13上的 多個(gè)第一軸向過(guò)流孔15對(duì)齊或錯(cuò)開(kāi)以使兩者之間導(dǎo)通或截止。從圖2中可以看出，在節(jié)流器本體11與第二節(jié)流器支撐盤(pán)13之間增設(shè)有密封圈 19，用以保證節(jié)流器本體11與第二節(jié)流器支撐盤(pán)13之間的密封配合，同時(shí)，所述第二軸向 過(guò)流孔17內(nèi)鑲有耐腐蝕耐沖蝕的襯套2，用以延長(zhǎng)所述第二軸向過(guò)流孔17的使用壽命；所 述襯套2可選用鎢合金、陶瓷、聚四氟乙烯或粉末冶金中的一種。參照?qǐng)D3，其為本發(fā)明所述的均衡篩管的局部剖開(kāi)示意圖。該均衡篩管包括液體通 道3(在本實(shí)施例中稱(chēng)之為基管幻、復(fù)合過(guò)濾套管組件4、以及節(jié)流器1，基管1的管壁上開(kāi) 設(shè)有多個(gè)第三過(guò)流孔31，所述第三過(guò)流孔31可與該節(jié)流器本體11的環(huán)空18導(dǎo)通，從而使 該基管3的第三過(guò)流孔31與節(jié)流器本體11的第二軸向過(guò)流孔17及該第二節(jié)流器支撐盤(pán) 13的第一軸向過(guò)流孔15形成流體通路。所述復(fù)合過(guò)濾套管組件4和節(jié)流器1同軸套設(shè)在 所述基管3上，節(jié)流器1的一端通過(guò)第一節(jié)流器支撐盤(pán)12以及背緊螺母12a固定在基管3 上，節(jié)流器1的另一端通過(guò)第二節(jié)流器支撐盤(pán)13固定在基管3上，復(fù)合過(guò)濾套管組件4的 一端由該第二節(jié)流器支撐盤(pán)13固定在基管3上并與節(jié)流器1相鄰接，復(fù)合過(guò)濾套管組件4 的另一端則由過(guò)濾套管支撐盤(pán)47固定在基管3上。從圖3中還可以看出，基管3的兩端加 工有管螺紋32，通過(guò)管螺紋32與接箍33配合。參照?qǐng)D4，該復(fù)合過(guò)濾套管組件4包括內(nèi)保護(hù)套41、多層過(guò)濾絲網(wǎng)42、以及外保護(hù) 套43。在該內(nèi)保護(hù)套41上沖設(shè)有多個(gè)凸起44 ；所述凸起44朝向基管3突出以使內(nèi)保護(hù)套 41與基管3之間形成泄流空間從而避免因內(nèi)保護(hù)套41與基管3之間緊貼而導(dǎo)致的流路不 暢以及流路的堵塞。所述泄流空間與該第二節(jié)流器支撐盤(pán)13的過(guò)流槽14導(dǎo)通。所述凸起44可在內(nèi)保護(hù)套上呈螺旋方式或直線方式排列。所述凸起呈橋式、圓形 或異形。另在該內(nèi)保護(hù)套41上除凸起44以外的部分設(shè)有多個(gè)第四過(guò)流孔45。在外保護(hù)套 43上也開(kāi)設(shè)有多個(gè)第五過(guò)流孔46。所述第四過(guò)流孔45和該第五過(guò)流孔46可為縫隙、橋式 孔或圓孔。另在該外保護(hù)套43上也可設(shè)有凸起(未示出)，其朝向?yàn)V網(wǎng)方向突出。本發(fā)明所提供的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器以及均衡篩管具有以下特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)巧妙、容易加工只需在節(jié)流器本體的殼壁內(nèi)以及在其中一個(gè)節(jié)流器支撐盤(pán)的盤(pán)端面開(kāi)設(shè)軸向過(guò) 流孔，使上述部件上的軸向過(guò)流孔相互對(duì)齊鄰接即可實(shí)現(xiàn)限流的目的，并且軸向過(guò)流孔的 開(kāi)設(shè)非常容易，特別便于加工。復(fù)合過(guò)濾套管組件中的多個(gè)濾網(wǎng)均由片狀材料卷成圓筒形并將兩邊沿加以部分 疊加而形成圓筒狀，無(wú)焊接，對(duì)過(guò)濾網(wǎng)不會(huì)造成損傷，并且過(guò)濾網(wǎng)基本上不受內(nèi)擠、外壓與 扭力的影響。
本發(fā)明由于內(nèi)保護(hù)套沖設(shè)有多個(gè)凸起，該特殊的結(jié)構(gòu)增加了內(nèi)保護(hù)套與基管之間 的環(huán)空泄流面積，從而可增加流體的流速；另外，由于在流體的流路上設(shè)有凸起，所述凸起 可對(duì)自?xún)?nèi)保護(hù)套上的第四過(guò)流孔中流出的流體形成沖擊以改變流體方向而產(chǎn)生紊流，從而 可防止砂粒沉積堵塞；另外，本發(fā)明的凸起的排列方式可根據(jù)需要而設(shè)計(jì)呈螺旋方式排列 而使流體的流路呈螺旋形，這樣既防止過(guò)濾介質(zhì)沉砂，又可采用返排措施解決堵砂難題，并 具有洗砂和適度出砂效果。2、現(xiàn)場(chǎng)施工方便在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，只需通過(guò)徑向旋轉(zhuǎn)節(jié)流器本體，使不同部件上的軸向過(guò)流孔對(duì)向 貫通即可十分輕松地控制通孔數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)限流的目的。3、限流操作十分明了準(zhǔn)確節(jié)流器本體上所設(shè)有的刻度線，使得操作更加明了準(zhǔn)確。4、防砂過(guò)濾效果更佳復(fù)合過(guò)濾套管組件為整體式結(jié)構(gòu)，內(nèi)保護(hù)套上的橋式凸點(diǎn)增加了環(huán)空泄流面積， 可以有效防止過(guò)濾介質(zhì)沉砂。
權(quán)利要求
1.一種徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其用于控制液體通道的液體流量，該節(jié)流器包括 節(jié)流器本體以及第一節(jié)流器支撐盤(pán)和第二節(jié)流器支撐盤(pán)，該第一、第二節(jié)流器支撐盤(pán)分別 設(shè)置于節(jié)流器本體的兩端；其特征是該第二節(jié)流器支撐盤(pán)包括設(shè)于盤(pán)端面上的用于導(dǎo)入 流體的過(guò)流槽、多個(gè)第一軸向過(guò)流孔以及將過(guò)流槽與所述第一軸向過(guò)流孔連通的第二節(jié)流 器支撐盤(pán)環(huán)空；所述節(jié)流器本體的、鄰近設(shè)有所述第一軸向過(guò)流孔的第二節(jié)流器支撐盤(pán)的 端面也設(shè)有多個(gè)第二軸向過(guò)流孔，所述第二軸向過(guò)流孔與節(jié)流器本體的環(huán)空連通；所述第 一軸向過(guò)流孔與所述第二軸向過(guò)流孔以對(duì)齊或錯(cuò)開(kāi)的方式使兩者之間導(dǎo)通或截止。
2.如權(quán)利要求1所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其特征是在該第一節(jié)流器支撐 盤(pán)與該節(jié)流器本體之間設(shè)有鎖緊裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其特征是在所述第二軸向過(guò)流 孔內(nèi)，鑲有耐腐蝕耐沖蝕的襯套。
4.如權(quán)利要求1所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，其特征是在節(jié)流器本體上設(shè)有 刻度線。
5.一種均衡篩管，包括液體通道即基管、復(fù)合過(guò)濾套管組件、以及節(jié)流器，所述基管的 管壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第三過(guò)流孔，所述復(fù)合過(guò)濾套管組件和節(jié)流器同軸套設(shè)在所述基管的外 部；其特征是所述節(jié)流器采用了權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式 節(jié)流器，所述第三過(guò)流孔與節(jié)流器本體的環(huán)空導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求5所述的均衡篩管，其特征是該復(fù)合過(guò)濾套管組件包括內(nèi)保護(hù)套和外 保護(hù)套，及設(shè)于內(nèi)外保護(hù)套之間的多個(gè)濾網(wǎng)；在該內(nèi)保護(hù)套上設(shè)有多個(gè)凸起，并在該內(nèi)保護(hù) 套上除多個(gè)凸起以外的部分設(shè)有多個(gè)第四過(guò)流孔；該外保護(hù)套上也設(shè)有多個(gè)第五過(guò)流孔。
7.如權(quán)利要求6所述的均衡篩管，其特征是所述凸起朝向該基管突出，以在該基管和 該復(fù)合過(guò)濾套管組件之間形成環(huán)流空間，所述環(huán)流空間與節(jié)流器的過(guò)流槽導(dǎo)通。
8.如權(quán)利要求5所述的均衡篩管，其特征是所述多個(gè)濾網(wǎng)均由片狀材料卷成圓筒形 并將兩邊沿加以部分疊加而形成圓筒狀。
9.如權(quán)利要求6所述的均衡篩管，其特征是所述凸起在內(nèi)保護(hù)套上呈螺旋方式、直線 方式排列。
10.如權(quán)利要求6所述的均衡篩管，其特征是所述凸起呈橋式、圓形或異形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器及含有該節(jié)流器的均衡篩管，節(jié)流器用于控制液體通道的液體流量，其包括節(jié)流器本體以及節(jié)流器支撐盤(pán)，所述節(jié)流器本體上開(kāi)設(shè)有軸向過(guò)流件；均衡篩管包括液體通道即基管、復(fù)合過(guò)濾套管組件、以及徑向旋轉(zhuǎn)軸向限流式節(jié)流器，復(fù)合過(guò)濾套管組件和節(jié)流器同軸套設(shè)在基管的外部，所述復(fù)合過(guò)濾套管組件包括內(nèi)保護(hù)套、多層過(guò)濾絲網(wǎng)、以及外保護(hù)套。通過(guò)徑向旋轉(zhuǎn)節(jié)流器本體，來(lái)調(diào)節(jié)軸向過(guò)流孔的通孔數(shù)量，十分輕松地實(shí)現(xiàn)限流的目的。
文檔編號(hào)E21B43/08GK102108849SQ200910243109
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者劉妙仁, 莊千勝, 易會(huì)安, 易齊尊, 李伯仁, 李文飛, 王振祥, 陳善飲, 陶政, 黃希朋 申請(qǐng)人:思達(dá)斯易能源技術(shù)(集團(tuán))有限公司