[实用新型]井下防砂节流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气田开发技术领域，特别涉及一种天然气井生产中对高压天然气进行节流控压的预置式防砂节流器。

背景技术

井下节流工艺技术是近几年来在国内外气田推广的新工艺新技术，即依靠井下节流气嘴实现井筒节流降压，充分利用地温加热，使节流后的气流温度基本恢复到节流前温度，从而预防气流在井筒内形成水合物，达到减少甲醇注入量，提高气井携液能力，实现节能降耗和稳定气井生产能力，简化地面流程，减少投资成本的目的。

天然气井生产中，对天然气节流是一个降压降温过程，常规的地面节流工艺，是在节流前对天然气进行加热，以免形成水合物堵塞。井下节流是依靠井下节流器来实现井筒节流降压，以充分利用地温加热，使节流后气流温度能上升到高于水合物形成温度，不会在井筒及地面管线内形成水合物堵塞。目前，节流器根据使用原理分预置式和后置式两种。

后置式节流器在使用过程中主要存在以下几个问题：①密封胶筒变形量大，使用单一，在短期内密封失效，不能达到节流的目的，②由于密封的需要，后置式节流器往往外径设计较大，采气管柱内形成盐结晶后也经常发生节流器本体被卡，造成投捞钢丝被拉断，工具掉到井底的井下事故；③弹簧在井下腐蚀环境中长期工作，中途易发生断裂，从而造成工作失效；④更换节流嘴时，同时也要更换卡瓦、胶筒等，使用成本高。

预置式节流器在出砂气井中使用也存在以下几方面的问题：①由于气井地层易出砂、出水、油管内易形成盐结晶和水垢，常规预置式节流器缺少防砂等结构，在使用过程中投捞气嘴时，经常发生气嘴被砂埋，使投捞工具无法顺利到达节流总成投捞位置，造成投捞成功率很低；②出砂井气嘴磨损严重，短期内气嘴被刺坏，无法达到有效节流的目的；③井下管柱损坏严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种井下防砂节流器，针对国内第四系生物成因疏松砂岩气藏，地层胶结疏松，气田高泥质疏松粉细砂岩气藏易出砂、出水、井下气嘴磨损严重，投捞成功率低，以往节流工具无法达到安全、高效开发气井，研制一种防砂效果好，投捞成功率高的井下节流器，解决井下节流工具气嘴捞头经常被砂埋而无法投捞的问题，使投捞成功率提高。克服气井节流控压过程中，防砂性能不足的缺点。

本实用新型采用的技术方案是：井下防砂节流器，主要由工作筒总成、堵塞节流总成、滤砂总成和沉砂总成四大部分组成，其特征在于：

工作筒总成主要由上接头、上工作筒、下工作筒组成，上接头下端螺纹连接上工作筒，上工作筒为圆柱形筒。上工作筒下端螺纹连接下工作筒上端。下工作筒的中部外壁有螺纹，下工作筒中部外壁螺纹连接有滤砂总成。

滤砂总成主要由滤砂筒、滤砂管、滤砂挡板组成。滤砂筒为圆筒状，滤砂筒上端连接在下工作筒中部外壁螺纹上。在滤砂筒的下端螺纹连接滤砂管。在滤砂管底端有带通孔的环形滤砂挡板。

下工作筒下端螺纹连接沉砂总成，沉砂总成主要由沉砂管、底堵组成。沉砂管上端与下工作筒下端螺纹连接，沉砂管在滤砂管内并穿过滤砂管底部的环形滤砂管挡板的中心孔。在沉砂管的下端部固定有一个底堵。

下工作筒下部外径小于滤砂筒内径，下工作筒与滤砂筒内壁之间形成环形空间。在下工作筒内部有隔板，隔板将下工作筒分为上腔和下腔。在下工作筒隔板内有横向通孔。在下工作筒隔板的上部有凸起的滤砂总成安装座。滤砂总成安装座有中心孔，滤砂总成安装座中心孔与下工作筒隔板通孔联通。在安装座上固定有堵塞节流总成。

堵塞节流总成主要由泄气短节、气嘴、气嘴压帽组成。泄气短接下端固定在滤砂总成安装座中心孔内。泄气短接上端固定在上工作筒中心的圆柱形安装座孔内。泄气短接的底部有一个气嘴，气嘴是通过气嘴压帽固定的。气嘴压帽为圆柱形，气嘴压帽有中心孔，外壁有螺纹，气嘴压帽通过外螺纹固定在滤砂总成安装座中心孔内并压紧气嘴。泄气短接下部有中心孔与气嘴中心孔联通。泄气短接中部有横向孔，泄气短接横向孔与中心孔联通。

为了便于打捞堵塞节流总成，在上工作筒中心的圆柱形安装座上部有中心孔，圆柱形安装座上部有中心孔内有凸轮轴和凸轮，凸轮卡在上工作筒的卡槽内。在凸轮轴上有扭转弹簧。在泄气短接的顶部固定有弹簧压帽。弹簧压帽有中心孔，穿过弹簧压帽中心孔有一个打捞杆。在打捞杆与弹簧压帽之间的环形空间内有螺旋压缩弹簧。弹簧的下端抵在打捞杆下部的环形台阶上。

为了提高密封性能，上工作筒与下工作筒的连接处有O型圈；堵塞节流总成与下工作筒的连接处有密封圈；下工作筒与滤砂筒的连接处有O型密封圈。

上接头、打捞杆、滤砂管和底堵是本领域技术人员熟知、常用的部件，不再详细说明。