一种天然气气井卡瓦式井下节流器的制作方法

1.本实用新型属于井下节流器技术领域，尤其是一种天然气气井卡瓦式井下节流器。

背景技术：

2.天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在。对于和原油储藏在同一层位的天然气，会伴随原油一起开采出来。对于只有单相气存在的，称之为气藏。
3.井下节流工艺技术是将气藏中天然气的节流降压过程通过井下节流器发生在气井井筒中的一种工艺技术。气井井下节流装置是安装在井筒内，依靠锚定机构定位、胶筒密封、气嘴配产来实现气井井下节流技术的一种井下工具。
4.早在上世纪四十年代，穆拉维也夫及克雷洛夫就提出了在自喷井中采用井底节流嘴，但未得到普遍应用，直至二十世纪八十年代才重新引起开采方面的注意。在国内，井下节流工艺技术已经在四川、长庆、吉林、辽河、青海、中原、新疆、华北、大庆和胜利等多个气田成功使用，有关气井井下节流装置的研究和革新也在迅速跟进。
5.井下节流装置以锚定机构不同又分为卡瓦式节流器和预置式节流器。预置式节流器以其下油管时需要连接与节流器相匹配的坐落短接而导致生产现场用量较少，卡瓦式节流器以其井筒全通径、坐封位置灵活而被气田广泛应用。通过大面积的推广应用表明，常规卡瓦式节流器投放过程中遇轻微遇阻会产生误坐封，在未到达设计座封位置之前，节流器会提前座封。另外常规卡瓦式节流器打捞时胶筒轴向距离不会增大，所以密封胶筒无法回缩，致使打捞上提摩擦阻力大、打捞难度大。节流器一旦打捞失败就桥堵于油管中部，造成后续进一步提高采收率的排水采气措施无法实施，最终气井剩余产能无法发挥。

技术实现要素：

6.本实用新型目的：提供一种天然气气井卡瓦式井下节流器，以解决现有技术存在的上述问题。
7.技术方案：一种天然气气井卡瓦式井下节流器，包括卡瓦座，所述卡瓦座上挂接有卡瓦，所述卡瓦座内腔插接有中心管，所述中心管上依次套接锥座、密封胶筒、螺帽和锁环，所述螺帽通过丝扣与锁环套连接，所述中心管内腔设置有下芯轴，所述下芯轴通过丝扣与过渡段和防砂罩依次连接，所述过渡段侧面设置有背帽，所述背帽贯穿所述过渡段和所述防砂罩，与所述锁环套通过丝扣连接，所述卡瓦座上设置有端盖，所述端盖侧面设置有挡环，所述挡环通过丝扣与打捞颈连接，所述挡环延伸至所述卡瓦座内腔。
8.在进一步的实施例，所述打捞颈下方设置有上芯轴，所述上芯轴延伸至打捞颈内部，通过丝扣与下芯轴连接。
9.在进一步的实施例，所述上芯轴侧面设置有投放头，所述投放头连接有连接钢丝。
10.在进一步的实施例，所述打捞颈与打捞工具连接。
11.在进一步的实施例，所述中心管位于所述打捞工具下端部位具有单向扣，位于所述打捞工具上端部位具有伸缩爪。
12.在进一步的实施例，所述锁环内壁具有与所述中心管单向扣配合的单向扣。
13.在进一步的实施例，所述卡瓦设置有多个，所述卡瓦与所述锥座的配合角度大于等于14
°
。
14.在进一步的实施例，所述防砂罩外径比所述打捞工具最大刚体外径小20mm。
15.有益效果：
16.1、投放过程中，在井筒内卡瓦收于本体内(与本体外径一致)，遇轻微遇阻不会产生误坐封，在未到达设计座封位置之前，节流器可任意上下提放。另外，打捞时无需专门下击解卡，打捞筒捕获打捞颈后钢丝作业一趟完成卡瓦解卡、胶筒解封，解封后卡瓦与胶筒全部回缩(与节流器本体外径相同)，上提过程中在井筒内无任何摩擦阻力。
附图说明
17.图1：本实用新型装配和下井过程中示意图；
18.图2：本实用新型到达座封位置卡瓦撑开时示意图；
19.图3：本实用新型锚定和密封过程示意图；
20.图4：本实用新型井下节流生产示意图；
21.图5：本实用新型解卡解封后示意图；
22.图6：本实用新型中心管结构示意图；
23.图7：本实用新型中心管与锁环配合时结构示意图。
24.附图标记为：1、投放头；2、第一剪钉；3、上芯轴；4、打捞颈；5、端盖；6、挡环；7、第二剪钉；8、卡瓦座；9、卡瓦；10、中心管；11、下芯轴；12、锥座；13、密封胶筒；14、螺帽；15、锁环；16、锁环套；17、背帽；18、过渡段；19、气嘴；20、防砂罩。
具体实施方式
25.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。
26.然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
27.在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
28.如图1至图7所示，一种天然气气井卡瓦式井下节流器由投放头1、第一剪钉2、上芯轴3、打捞颈4、端盖5、挡环6、第二剪钉7、卡瓦座8、卡瓦9、中心管10、下芯轴11、锥座12、密封胶筒13、螺帽14、锁环15、锁环套16、背帽17、过渡段18、气嘴19、防砂罩20组成。
29.本实用新型提供的一种气井井下器在气井井下有如下三种工作状态：
30.一)坐封(投放)：投放时以钢丝作业工具串连接投放头1，下放到井内预设的坐封位置。刹车停止下放钢丝工具串，这个时候打捞颈4、端盖5、挡环6、剪钉7、卡瓦座8、卡瓦9、中心管10相对于本工具其它部分下移，卡瓦9受到锥座12的锥进会径向伸出并与油管初步锚定；上提钢丝工具串，投放头1、剪钉2、上芯轴3、下芯轴11进一步上行，其整体促使过渡段
18上行，过渡段18推动背帽17、锁环套16、锁环15、螺帽14、密封胶筒13、锥座12相对于卡瓦9上行，此时卡瓦9受锥座12的进一步锥进与油管锚死；在此过程中密封胶筒13实现轴向压缩膨胀，且锁环15也相对于中心管10上行并与之锁定，致使密封胶筒13再不会出现轴向回缩并实现与油管密封；再使用钢丝作业工具串上击剪断投放头1与上芯轴3的连接剪钉2，投放坐封成功。此时，钢丝作业工具串连同投放头1起出井筒，可开井实现井下节流功能。
31.二)井下节流(生产)：开井生产时，高压天然气依次流经防砂罩20、气嘴19、下芯轴11、上芯轴3后，通过气嘴19节流降压后的中低压天然气依次流经下芯轴11、上芯轴3后进入油管，流向井口。
32.三)解封解卡(打捞)：当井筒内需要经过本实用新型装置的其它作业时，关井，以钢丝工具串连接专用打捞工具下入到井筒工具坐封位置，当打捞工具抓获打捞颈4后，上击钢丝工具串剪断剪钉7，与此同时打捞颈4末端与中心管10脱开；继续上提钢丝工具串，挡环6带动端盖5、卡瓦座8，卡瓦座8带动卡瓦9相对于锥座12、密封胶筒13上行，中心管10的伸缩爪受卡瓦9的径向压缩实现回缩，中心管10与卡瓦座8脱开，卡瓦9径向回缩实现与油管的解卡；在此过程中，由于轴向距离增大，密封胶筒13实现回缩实现与油管的解封；继续上提钢丝工具串，直至将工具起出井筒，打捞成功。
33.其中，该装置的投放打捞通过钢丝作业完成。
34.所述投放头1的作用是节流器需要通过钢丝作业坐封于井筒中，投放头1连接钢丝作业工具串。
35.所述打捞颈4的作用是节流器需要打捞时连接专用打捞工具捕获打捞颈4打捞节流器整体。
36.所述卡瓦9包括3个同样结构零件，卡瓦9与锥座12的配合角度不小于14
°
，所以卡瓦9与锥座12不会形成自锁。
37.本实用新型工作原理
38.卡瓦9挂在卡瓦座8上后，锥座12、密封胶筒13、螺帽14、锁环15依次套在中心管10上，中心管10插入卡瓦座8内腔，锁环套16与螺帽14丝扣连接；气嘴19塞入下芯轴11内腔，过渡段18、防砂罩20依次与下芯轴11丝扣连接，将其整体穿入中心管10内腔后，背帽17穿过防砂罩20和过渡段18与锁环套16丝扣连接；挡环6与打捞颈4丝扣连接后穿入卡瓦座8内腔，剪钉7固定挡环6和卡瓦座8，端盖5与卡瓦座8丝扣连接；剪钉2固定投放头1和上芯轴3后，上芯轴3穿入打捞颈4与下芯轴11丝扣连接。
39.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种天然气气井卡瓦式井下节流器，包括卡瓦座，其特征在于，所述卡瓦座上挂接有卡瓦，所述卡瓦座内腔插接有中心管，所述中心管上依次套接锥座、密封胶筒、螺帽和锁环，所述螺帽通过丝扣与锁环套连接，所述中心管内腔设置有下芯轴，所述下芯轴通过丝扣与过渡段和防砂罩依次连接，所述过渡段侧面设置有背帽，所述背帽贯穿所述过渡段和所述防砂罩，与所述锁环套通过丝扣连接，所述卡瓦座上设置有端盖，所述端盖侧面设置有挡环，所述挡环通过丝扣与打捞颈连接，所述挡环延伸至所述卡瓦座内腔。2.如权利要求1所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述打捞颈下方设置有上芯轴，所述上芯轴延伸至打捞颈内部，通过丝扣与下芯轴连接。3.如权利要求2所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述上芯轴侧面设置有投放头，所述投放头连接有连接钢丝。4.如权利要求1所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述打捞颈与打捞工具连接。5.如权利要求4所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述中心管位于所述打捞工具下端部位具有单向扣，位于所述打捞工具上端部位具有伸缩爪。6.如权利要求5所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述锁环内壁具有与所述中心管单向扣配合的单向扣。7.如权利要求1所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述卡瓦设置有多个，所述卡瓦与所述锥座的配合角度大于等于14
°
。8.如权利要求4所述的一种天然气气井卡瓦式井下节流器，其特征在于，所述防砂罩外径比所述打捞工具最大刚体外径小20mm。

技术总结

本实用新型公开了一种天然气气井卡瓦式井下节流器，属于井下节流器技术领域。投放过程中，在井筒内卡瓦收于本体内(与本体外径一致)，遇轻微遇阻不会产生误坐封，在未到达设计座封位置之前，节流器可任意上下提放。另外，打捞时无需专门下击解卡，打捞筒捕获打捞颈后钢丝作业一趟完成卡瓦解卡、胶筒解封，解封后卡瓦与胶筒全部回缩(与节流器本体外径相同)，上提过程中在井筒内无任何摩擦阻力。提过程中在井筒内无任何摩擦阻力。提过程中在井筒内无任何摩擦阻力。