專利名稱:一種井下節(jié)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣田采氣技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及天然氣井中控制采氣生產(chǎn)的一 種井下節(jié)流器，是一種適用于具有自噴能力的油氣井使用的井下節(jié)流器。
背景技術(shù)：
目前，井下節(jié)流器在進(jìn)行天然氣生產(chǎn)控制的天然氣井中已得到應(yīng)用。中國(guó)專利 公開號(hào)CN2471929Y，提供了一種“井下節(jié)流氣嘴及其節(jié)流氣嘴打撈工具”。包括膠 筒、座封工具、中心管、氣嘴套、打撈頭、卡瓦、擋環(huán)、陶瓷氣嘴、活塞桿、彈簧、彈 簧座、上骨架膠筒、膠筒滑套、下骨架膠筒、下活塞、錐體、防砂內(nèi)罩和防砂外罩。需 要專用打撈工具進(jìn)行打撈。能實(shí)現(xiàn)天然氣井降壓節(jié)流采氣，達(dá)到控制輸出油氣的壓力、 產(chǎn)量；井下節(jié)流氣嘴打撈工具能在鋼絲工作范圍內(nèi)完成打撈、解封和釋放的任務(wù)。其中 采用了由三塊卡瓦，三塊卡瓦的“外部為倒齒形、內(nèi)徑為錐面、中部為內(nèi)錐面”，“卡 瓦分別扣在中心管上部的三個(gè)鍵槽內(nèi)，擋環(huán)與中心管上部螺紋連接，卡瓦可沿中心管鍵 槽上下滑動(dòng)”。中國(guó)專利公開號(hào)CN201437717U，提供了一種“井下防砂節(jié)流器”。主 要由上接頭、上工作筒和下工作筒組成。下工作筒中部外壁螺紋連接有濾砂總成；下工 作筒下端螺紋連接沉砂總成，沉砂總成主要由沉砂管和底堵組成。濾砂總成安裝座中心 孔與下工作筒隔板通孔聯(lián)通，在安裝座上固定有堵塞節(jié)流總成。解決了氣井節(jié)流氣嘴撈 頭上部沉砂的問題，提高投撈成功率?！躲@采工藝》雜，第31卷，第4期，刊登有“新 型井下節(jié)流器研制與應(yīng)用”。新型井下節(jié)流器包括丟手頭(投放接頭)、本體、打撈頭、 卡瓦、中心桿、荊棘齒、密封膠筒和推動(dòng)頭。文章主要內(nèi)容包括節(jié)流器的技術(shù)指標(biāo)和結(jié) 構(gòu)，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的卡瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明和卡瓦受力進(jìn)行了分析。
目前，控制天然氣生產(chǎn)的節(jié)流器有很多種，結(jié)構(gòu)不同?，F(xiàn)有的卡瓦式井下節(jié)流 器采用雙膠筒，容易壞；密封圈多并且使用位置不當(dāng)，密封圈破損后，形成砂卡，造成 機(jī)械故障無法起出問題，容易造成節(jié)流器失效或打撈難度大的不足；另外，傳統(tǒng)卡瓦式 井下節(jié)流器沒有防砂機(jī)構(gòu)，不能有效防治氣井出砂的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種井下節(jié)流器，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；調(diào)整密封圈的位置， 延長(zhǎng)密封圈的使用壽命；采用分級(jí)控砂，使組裝節(jié)流器更方便，節(jié)流可靠，滿足氣井正 常生產(chǎn)要求。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是井下節(jié)流器，主要由打撈頭、銷釘、滑套、上 氣嘴管、卡瓦、卡瓦擋環(huán)、下氣嘴管、卡瓦錐體、彈簧、氣嘴、密封膠筒、彈簧座、膠 筒錐體、過濾罩和保護(hù)罩組成，滑套為圓筒形，滑套的外壁上套有打撈頭，打撈頭下端 的外壁上有凸出的環(huán)形臺(tái)階，環(huán)形臺(tái)階上對(duì)稱分布有兩個(gè)凹槽，兩個(gè)卡瓦的上端在凹槽 內(nèi)，并且卡瓦懸掛在環(huán)形臺(tái)階上；在兩個(gè)卡瓦套有一個(gè)環(huán)形卡瓦擋環(huán)；滑套下端外壁有 螺紋，在滑套下端外壁螺紋連接有一個(gè)卡瓦錐體；在打撈頭的帶動(dòng)下，兩個(gè)卡瓦的下端能在卡瓦錐體的圓錐面上滑動(dòng)。在滑套內(nèi)有圓柱形上氣嘴管，上氣嘴管4有中心孔，上 氣嘴管的上端銷釘孔內(nèi)有銷釘，銷釘?shù)膬啥斯潭ㄔ诨?的銷釘孔內(nèi)，通過銷釘將上氣 嘴管固定在滑套內(nèi)。其特征在于
卡瓦錐體有中心孔，卡瓦錐體中心孔的直徑大于滑套中心孔2 20mm ；在卡瓦 錐體的中心孔內(nèi)有下氣嘴管，下氣嘴管為階梯形圓柱體，下氣嘴管有中心孔；下氣嘴管 上端圓柱體直徑與卡瓦錐體中心孔的直徑相同，下氣嘴管上端圓柱體能在卡瓦錐體中心 孔內(nèi)滑動(dòng)。下氣嘴管下端圓柱體外壁與卡瓦錐體中心孔內(nèi)壁之間形成環(huán)形空間，在環(huán)形 空間內(nèi)有彈簧，彈簧的下端有圓環(huán)形彈簧座，彈簧座套在下氣嘴管下端圓柱體外壁上， 彈簧座側(cè)壁有外螺紋，彈簧座通過外螺紋連接在卡瓦錐體下端中心孔內(nèi)。下氣嘴管上端 有階梯形中心孔，在下氣嘴管階梯形中心孔下部嵌有一個(gè)氣嘴，在下氣嘴管階梯形中心 孔上端有內(nèi)螺紋，上氣嘴管下端螺紋連接在下氣嘴管的上端，并且上氣嘴管下端面與氣 嘴上端面之間有0型密封圈。
在卡瓦錐體下端壓鑄或硫化固定一個(gè)密封膠筒，密封膠筒下端內(nèi)壁有圓錐面， 密封膠筒的內(nèi)圓錐面大直徑端在下部；
在密封膠筒的下部并在卡瓦錐體的外壁上套有一個(gè)膠筒錐體，膠筒錐體的下端 螺紋聯(lián)接有保護(hù)罩；下氣嘴管穿過膠筒錐體中心孔，在下氣嘴管的下端螺紋連接有過濾 罩，過濾罩的壁上均勻分布有過濾孔，保護(hù)罩壁上有孔。過濾罩在保護(hù)罩內(nèi)。
所述的膠筒錐體是由上部的圓錐體和下部的圓柱體組成，在圓柱體上有中心 孔，下氣嘴管下端外徑與圓柱體的中心孔相同，下氣嘴管的下端能穿過圓柱體的中心 孔；在圓錐體上有中心孔，卡瓦錐體下端外徑與圓錐體的中心孔內(nèi)徑相同，卡瓦錐體下 端能在圓錐體的中心孔內(nèi)滑動(dòng)。
為了方便擰卸下氣嘴管，在下氣嘴管的下端面加工有一個(gè)橫向槽。
在下氣嘴管上端圓柱體外壁上有兩道密封圈，防止井下砂從卡瓦錐體與下氣嘴 管之間的間隙通過。
在彈簧的上端與下氣嘴管上端圓柱體下端面之間有卸扭環(huán)，卸扭環(huán)采用平面軸 承。
為了防止上氣嘴管在滑套內(nèi)滑動(dòng)時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，上氣嘴管下端與滑套之間采用花 鍵連接。
簡(jiǎn)述井下節(jié)流器的工作原理和使用過程。參閱圖1。
工作原理井下節(jié)流器有上氣嘴管4和下氣嘴管7，上氣嘴管4和下氣嘴管7通 過螺紋連接在一起；上氣嘴管4外邊有一個(gè)滑套3，打撈頭1帶動(dòng)兩個(gè)卡瓦5，能沿滑套 3外壁上下滑動(dòng)。卡瓦5的下端外壁有倒刺，卡瓦5在卡瓦錐體8外表面上向下滑動(dòng)，使 卡瓦5張開掛在油管內(nèi)壁上；卡瓦錐體8下端固定一個(gè)密封膠筒11。當(dāng)銷釘2被鋼絲繩 拉斷后，彈簧9推動(dòng)上氣嘴管4、下氣嘴管7和膠筒錐體13向上移動(dòng)，膠筒錐體13楔入 密封膠筒11下端內(nèi)孔，將密封膠筒11膨脹開，密封膠筒11與油管內(nèi)壁緊密結(jié)合，達(dá)到 密封的目的?？ㄍ邠醐h(huán)6防止卡瓦5脫落，彈簧座12能調(diào)節(jié)彈簧9的彈力。
使用過程當(dāng)需要往井下投放節(jié)流器時(shí)，首先將鋼絲和銷釘2系在一起，利用 測(cè)試車、井口防噴管和鋼絲繩將活動(dòng)式井下節(jié)流器下到預(yù)定深度后，緩慢上提鋼絲繩， 打撈頭1和卡瓦5在重力作用下向滑動(dòng)，卡瓦5張開，撐著油管內(nèi)壁，將整個(gè)節(jié)流器懸掛在油管內(nèi)。然后再用力上提鋼絲繩，當(dāng)上提力達(dá)到2500 3000N時(shí)將銷釘2剪斷；銷 釘2被剪斷后，彈簧9釋放壓縮彈力；彈簧9將上氣嘴管4、下氣嘴管7和膠筒錐體13 上推；膠筒錐體13撐開密封膠筒11，井下節(jié)流器投放、座封工作完成。開井采氣生產(chǎn) 時(shí)，井內(nèi)天然氣經(jīng)過濾罩14進(jìn)入下氣嘴管7中心孔，再通過氣嘴10時(shí)進(jìn)行節(jié)流降壓，實(shí) 現(xiàn)井下節(jié)流。當(dāng)需要調(diào)整節(jié)流降壓效果更換不同內(nèi)徑的氣嘴10時(shí)，利用測(cè)試車下入打撈 工具，上提打撈頭1解除卡瓦5對(duì)油管內(nèi)壁的卡緊；上提打撈工具將井下節(jié)流器撈出。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型井下節(jié)流器，通過鋼絲繩將井下節(jié)流器下 到油管內(nèi)丟手座封，能有效密封和錨定在油管內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)采氣降壓、節(jié)流。采用一 個(gè)密封膠筒和一個(gè)膠筒錐體使得座封更可靠；調(diào)整密封圈的位置并采用花鍵結(jié)構(gòu)和卸扭 環(huán)，減少對(duì)密封圈的損害，延長(zhǎng)密封圈使用壽命；有防砂機(jī)構(gòu)，能防治出砂對(duì)節(jié)流器的 破壞和砂卡造成的節(jié)流器打撈困難；滿足氣田的采氣工藝要求。適用于具有自噴能力的 油氣井。


圖1是本實(shí)用新型井下節(jié)流器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖中，1.打撈頭，2.銷釘，3.滑套，4.上氣嘴管，5.卡瓦，6.卡瓦擋環(huán)，7.下氣 嘴管，8.卡瓦錐體，9.彈簧，10.氣嘴，11.密封膠筒，12.彈簧座，13.膠筒錐體，14.過 濾罩，15.保護(hù)罩，16.卸扭環(huán)，17.密封圈，18.0型密封圈，19.花鍵。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:以一個(gè)適用于31/2"油管的井下節(jié)流器為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一 步詳細(xì)說明。
參閱圖1。井下節(jié)流器，主要由打撈頭1、銷釘2、滑套3、上氣嘴管4、卡瓦 5、卡瓦擋環(huán)6、下氣嘴管7、卡瓦錐體8、彈簧9、氣嘴10、密封膠筒11、彈簧座12、 膠筒錐體13、過濾罩14和保護(hù)罩15組成，滑套3為圓筒形，滑套3的外壁上套有打撈 頭1，打撈頭1下端的外壁上有凸出的環(huán)形臺(tái)階，環(huán)形臺(tái)階上對(duì)稱分布有兩個(gè)凹槽，兩個(gè) 卡瓦5的上端在凹槽內(nèi)，并且卡瓦5懸掛在環(huán)形臺(tái)階上；卡瓦5的外弧面直徑為76mm， 與油管內(nèi)壁的直徑相同。在兩個(gè)卡瓦5套有一個(gè)環(huán)形卡瓦擋環(huán)6 ；滑套3下端外壁有螺 紋，在滑套3下端外壁螺紋連接有一個(gè)卡瓦錐體8;卡瓦5內(nèi)圓弧面是圓錐弧面，圓錐弧 面的錐度與卡瓦錐體8的錐度相同。在滑套3內(nèi)有圓柱形上氣嘴管4，上氣嘴管4下端與 滑套3之間采用花鍵19連接。上氣嘴管4有中心孔，上氣嘴管4的上端銷釘孔內(nèi)有銷釘 2，銷釘2的兩端固定在滑套3的銷釘孔內(nèi)，通過銷釘2將上氣嘴管4固定在滑套3內(nèi)。
卡瓦錐體8有中心孔，卡瓦錐體8中心孔的直徑大于滑套3中心孔6mm ；在卡 瓦錐體8的中心孔內(nèi)有下氣嘴管7，下氣嘴管7為階梯形圓柱體，下氣嘴管7有中心孔； 下氣嘴管7上端圓柱體直徑與卡瓦錐體8中心孔的直徑相同；在下氣嘴管7上端圓柱體外 壁上有兩道密封圈17。下氣嘴管7下端圓柱體外壁與卡瓦錐體8中心孔內(nèi)壁之間形成環(huán) 形空間，在環(huán)形空間內(nèi)有彈簧9，在彈簧9的上端與下氣嘴管7上端圓柱體下端面之間有 一個(gè)卸扭環(huán)16，卸扭環(huán)采用平面軸承。彈簧9的下端有圓環(huán)形彈簧座12，彈簧座12套 在下氣嘴管7下端圓柱體外壁上，彈簧座12側(cè)壁有外螺紋，彈簧座12通過外螺紋連接在卡瓦錐體8下端中心孔內(nèi)。下氣嘴管7上端有階梯形中心孔，在下氣嘴管7階梯形中心 孔下部嵌有一個(gè)氣嘴10，在下氣嘴管7階梯形中心孔上端有內(nèi)螺紋，上氣嘴管4下端螺紋 連接在下氣嘴管7的上端，并且上氣嘴管4下端面與氣嘴10上端面之間有一個(gè)O型密封 圈18。
在卡瓦錐體8下端壓鑄或硫化固定一個(gè)密封膠筒11，密封膠筒11下端內(nèi)壁有圓 錐面，密封膠筒11的內(nèi)圓錐面大直徑端在下部；
在密封膠筒11的下部并在卡瓦錐體8的外壁上套有一個(gè)膠筒錐體13，膠筒錐體 13的下端螺紋聯(lián)接有保護(hù)罩15 ；下氣嘴管7穿過膠筒錐體13中心孔，在下氣嘴管7的下 端螺紋連接有過濾罩14，在下氣嘴管7的下端面加工有一個(gè)橫向槽。過濾罩14的壁上均 勻分布有過濾孔，保護(hù)罩15壁上有孔。過濾罩14在保護(hù)罩15內(nèi)。
所述的膠筒錐體13是由上部的圓錐體和下部的圓柱體組成，在圓柱體上有中心 孔，下氣嘴管7下端外徑與圓柱體的中心孔相同；在圓錐體上有中心孔，卡瓦錐體8下端 外徑與圓錐體的中心孔內(nèi)徑相同。
權(quán)利要求
1.一種井下節(jié)流器，主要由打撈頭(1)、銷釘(2)、滑套(3)、上氣嘴管(4)、卡 瓦(5)、卡瓦擋環(huán)(6)、下氣嘴管(7)、卡瓦錐體(8)、彈簧(9)、氣嘴(10)、密封膠筒 (11)、彈簧座(12)、膠筒錐體(13)、過濾罩(14)和保護(hù)罩(15)組成，滑套(3)為圓筒 形，滑套(3)的外壁上套有打撈頭(1)，打撈頭(1)下端的外壁上有凸出的環(huán)形臺(tái)階，環(huán) 形臺(tái)階上對(duì)稱分布有兩個(gè)凹槽，兩個(gè)卡瓦(5)的上端在凹槽內(nèi)，并且卡瓦(5)懸掛在環(huán)形 臺(tái)階上；在兩個(gè)卡瓦(5)套有一個(gè)環(huán)形卡瓦擋環(huán)(6)；滑套(3)下端外壁有螺紋，在滑套 (3)下端外壁螺紋連接有一個(gè)卡瓦錐體(8)；在滑套(3)內(nèi)有圓柱形上氣嘴管(4)，上氣 嘴管(4)有中心孔，上氣嘴管(4)的上端銷釘孔內(nèi)有銷釘(2)，銷釘(2)的兩端固定在滑 套(3)的銷釘孔內(nèi)，通過銷釘(2)將上氣嘴管(4)固定在滑套(3)內(nèi)；其特征在于卡瓦錐體(8)有中心孔，卡瓦錐體(8)中心孔的直徑大于滑套(3)中心孔2 20mm ； 在卡瓦錐體(8)的中心孔內(nèi)有下氣嘴管(7)，下氣嘴管(7)為階梯形圓柱體，下氣嘴管 (7)有中心孔；下氣嘴管(7)上端圓柱體直徑與卡瓦錐體(8)中心孔的直徑相同；下氣嘴 管(7)下端圓柱體外壁與卡瓦錐體(8)中心孔內(nèi)壁之間形成環(huán)形空間，在環(huán)形空間內(nèi)有彈 簧(9)，彈簧(9)的下端有圓環(huán)形彈簧座(12)，彈簧座(12)套在下氣嘴管(7)下端圓柱 體外壁上，彈簧座(12)側(cè)壁有外螺紋，彈簧座(12)通過外螺紋連接在卡瓦錐體(8)下端 中心孔內(nèi)；下氣嘴管(7)上端有階梯形中心孔，在下氣嘴管(7)階梯形中心孔下部嵌有一 個(gè)氣嘴(10)，在下氣嘴管(7)階梯形中心孔上端有內(nèi)螺紋，上氣嘴管(4)下端螺紋連接 在下氣嘴管(7)的上端，并且上氣嘴管(4)下端面與氣嘴(10)上端面之間有O型密封圈 (18)；在卡瓦錐體(8)下端壓鑄或硫化固定一個(gè)密封膠筒(11)，密封膠筒(11)下端內(nèi)壁有 圓錐面，密封膠筒(11)的內(nèi)圓錐面大直徑端在下部；在密封膠筒(11)的下部并在卡瓦錐體(8)的外壁上套有一個(gè)膠筒錐體(13)，膠筒錐 體(13)的下端螺紋聯(lián)接有保護(hù)罩(15)；下氣嘴管(7)穿過膠筒錐體(13)中心孔，在下 氣嘴管(7)的下端螺紋連接有過濾罩(14)，過濾罩(14)的壁上均勻分布有過濾孔，保護(hù) 罩(15)壁上有孔，過濾罩(14)在保護(hù)罩(15)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的井下節(jié)流器，其特征是所述的膠筒錐體(13)是由上部 的圓錐體和下部的圓柱體組成，在圓柱體上有中心孔，下氣嘴管(7)下端外徑與圓柱體 的中心孔相同；在圓錐體上有中心孔，卡瓦錐體(8)下端外徑與圓錐體的中心孔內(nèi)徑相 同。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的井下節(jié)流器，其特征是在下氣嘴管(7)的下端面加工有一 個(gè)橫向槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的井下節(jié)流器，其特征是在下氣嘴管(7)上端圓柱體外壁上 有兩道密封圈(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的井下節(jié)流器，其特征是在彈簧(9)的上端與下 氣嘴管(7)上端圓柱體下端面之間有卸扭環(huán)(16)，卸扭環(huán)采用平面軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的井下節(jié)流器，其特征是上氣嘴管(4)下端與滑 套⑶之間采用花鍵(19)連接。
專利摘要
井下節(jié)流器，應(yīng)用于油氣田采氣技術(shù)領(lǐng)域：
?；椎耐獗谏咸子写驌祁^，打撈頭下端懸掛有卡瓦，在滑套下端外壁螺紋連接有卡瓦錐體；銷釘將上氣嘴管固定在滑套內(nèi)。卡瓦錐體有中心孔，在卡瓦錐體的中心孔內(nèi)有下氣嘴管，下氣嘴管下端有彈簧，彈簧的下端有圓環(huán)形彈簧座，在下氣嘴管階梯形中心孔下部嵌有一個(gè)氣嘴。在卡瓦錐體下端固定一個(gè)密封膠筒；在密封膠筒的下部有一個(gè)膠筒錐體，膠筒錐體的下端聯(lián)接保護(hù)罩；在下氣嘴管的下端螺紋連接有過濾罩。效果是采用一個(gè)密封膠筒和一個(gè)膠筒錐體使座封更可靠；調(diào)整密封圈的位置并采用花鍵結(jié)構(gòu)和卸扭環(huán)，減少對(duì)密封圈的損害，延長(zhǎng)密封圈的使用壽命；減少出砂對(duì)節(jié)流器的破壞。
文檔編號(hào)E21B43/12GKCN201802372SQ201020542353
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月21日
發(fā)明者侯亞龍, 劉小江, 劉敬, 劉鵬, 徐勇, 李強(qiáng), 李蓮明, 王少波, 王磊, 田喜軍, 趙軍友, 馬春穩(wěn) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan