[发明专利]气井井下节流器气嘴自行掉落机构及使用方法

权利要求书

1.气井井下节流器气嘴自行掉落机构，其特征在于：包括支撑块（2）、外套（5）、芯杆（6）、弹簧（9）、气嘴组件和防砂罩（12），其中芯杆（6）从外套（5）下端同轴套装于外套（5）内，井下节流器（1）的凸爪从外套（5）上端同轴套装于外套（5）内，所述支撑块（2）同轴套装于芯杆（6）和井下节流器（1）的凸爪靠近处内侧，其中支撑块（2）与芯杆（6）径向固定连接，所述外套（5）和芯杆（6）中间环空处密封有一段空气形成气缸，外套（5）和芯杆（6）下端环空处设置有弹簧（9），弹簧（9）处于压缩状态，其中外套（5）和芯杆（6）的中间环空和下端环空之间密封，其中外套（5）在中间环空和下端环空密封处的下端径向设置有泄荷孔（13），并且外套（5）和芯杆（6）径向固定连接，所述芯杆（6）远离井下节流器（1）的一端同轴套装固定有气嘴组件，气嘴组件的下端连接防砂罩（12）；

所述的气井井下节流器气嘴自行掉落机构的使用方法，包括以下状态：

入井工作状态：入井装配时，压缩弹簧（9），保证弹簧（9）有压缩余量，当自行掉落机构入井，井下节流器（1）座封后，由于井内高压气体压缩气缸，剪断外套（5）和芯杆（6）之间的径向固定连接，高压气体使防砂罩（12）紧紧顶着气嘴组件，进而进一步压实弹簧（9），保证自行掉落机构不从井下节流器（1）内脱落，气井井下节流生产，实现节流降压；

气嘴自动脱落状态：随着气井的生产，井内压力逐渐降低，气缸产生压力也随之降低；当压力低到8MPa时，气井不需要井下节流生产，弹簧（9）的弹力大于气缸压缩力，外套（5）和芯杆（6）之间的密封滑过泄荷孔（13），气缸内外压力平衡，弹簧（9）将气嘴组件、防砂罩（12）和芯杆（6）一起彻底推离井下节流器（1），实现中心大通道，不需要现场施工作业就能满足中后期排水采气措施实施的生产需求；

机械打掉气嘴状态：当气嘴组件自动掉落失败，且井下节流器（1）采用钢丝作业打捞也失败时，采用钢丝作业向下震击剪断支撑块（2）和芯杆（6）之间的径向固定连接，芯杆（6）下移，井下节流器（1）凸爪失去支撑可径向收缩，故将芯杆（6）、气嘴组件、防砂罩（12）、弹簧（9）和外套（5）全部打入井底，实现中心大通道。

2.根据权利要求1所述的气井井下节流器气嘴自行掉落机构，其特征在于：所述外套（5）为轴向外壁等直径并且内壁设有多级台阶的套筒，外套（5）内壁包括依次相接的第一凹槽（5-1）、第一凸台（5-2）、第二凹槽（5-3）和第三凹槽（5-4），所述第一凹槽（5-1）与井下节流器（1）的凸爪相适配，第二凹槽（5-3）径向设置有泄荷孔（13），其中外套（5）和芯杆（6）在第二凹槽（5-3）处的下端径向固定连接，所述第三凹槽（5-4）设置有弹簧（9）。

3.根据权利要求2所述的气井井下节流器气嘴自行掉落机构，其特征在于：所述芯杆（6）为轴向外壁和内壁均设有多级台阶的圆筒，其中芯杆（6）外壁包括依次相接的第四凹槽（6-1）、第二凸台（6-2）、第五凹槽（6-3）和第三凸台（6-4），所述芯杆（6）内壁包括依次相接的第六凹槽（6-5）、第四凸台（6-6）和第七凹槽（6-7），其中芯杆（6）的第四凹槽（6-1）上端与外套（5）的第一凸台（5-2）同轴间隙套装，并且第四凹槽（6-1）和第一凸台（5-2）之间设置有第一密封圈（4），其中第四凹槽（6-1）上设置有放置第一密封圈（4）的槽体，所述芯杆（6）的第四凹槽（6-1）下端与外套（5）的第二凹槽（5-3）之间环空处密封有一段空气形成气缸，芯杆（6）的第二凸台（6-2）与外套（5）的第二凹槽（5-3）同轴间隙套装，并且第二凸台（6-2）与第二凹槽（5-3）之间设置有第二密封圈（7），其中第二凸台（6-2）上设置有放置第二密封圈（7）的槽体，所述外套（5）的第二凹槽（5-3）靠近第二密封圈（7）的下端设置有泄荷孔（13），所述外套（5）的第三凹槽（5-4）和芯杆（6）的第五凹槽（6-3）之间设置有弹簧（9），其中弹簧（9）的上端通过外套（5）的第二凹槽（5-3）下端面进行限位，弹簧（9）的下端通过芯杆（6）的第三凸台（6-4）上端面进行限位。

4.根据权利要求3所述的气井井下节流器气嘴自行掉落机构，其特征在于：所述芯杆（6）的第六凹槽（6-5）内侧同轴间隙套装有支撑块（2），其中芯杆（6）的第六凹槽（6-5）处与支撑块（2）通过第一销钉（3）径向固定连接。