[发明专利]一种高压气井侧通储气式分层降压装置

说明书

本发明公开了一种高压气井侧通储气式分层降压装置，包括用于降压装置与井筒之间的密封锁紧的锁紧密封组件；用于气体流通的外壳组件；用于对气体进行分层降压的弹簧降压组件；用于控制气体进入降压装置的电机驱动组件。该装置安装在采气井筒内，通过控制滑套位置进而实现各层采气槽的通闭，天然气从不同采气槽进入则会因流经数量不同的弹簧组而达到分层降压效果。

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域，尤其涉及一种高压气井侧通储气式分层降压装置。

背景技术

天然气井井下为高温高压环境，为稳定控制产量需进行降压和节流处理。一般常采用井口节流降压的方式控制产量，但由于温度和压力的骤变易产生水合物，造成采气管路的堵塞及地面设备的损坏，且地面节流降压还会造成天然气的损失，一方面影响产量，另一方面也威胁地面人员的安全，存在较大的安全隐患。

井下节流降压装置可使降压和节流过程发生在井筒内，最大程度减小井口堵塞和天然气泄漏，然而现有的井下节流降压装置仅能一次压降，一方面无法自由调控采气时的产量，另一方面当气井所含天然气减少后产量将大幅度降低，影响正常的开采进度，装置使用时还将长时间承受单一方向的高压和冲击。

发明内容

针对目前市面上气井节流降压装置难以分阶段降压，影响天然气产量的问题，本发明提供了一种高压气井侧通储气式分层降压装置，该装置安装在采气井筒内，通过控制滑套位置进而实现各层采气槽的通闭，天然气从不同采气槽进入则会因流经数量不同的弹簧组而达到分层降压效果。

本发明的技术方案是一种高压气井侧通储气式分层降压装置，包括用于降压装置与井筒之间的密封锁紧的锁紧密封组件；用于气体流通的外壳组件；用于对气体进行分层降压的弹簧降压组件；用于控制气体进入降压装置的电机驱动组件；所述锁紧密封组件设置在外壳组件上部，所述外壳组件包括由上至下设置的上端壳体、下端壳体和底部气嘴，所述上端壳体内设置有上层工作腔，所述下端壳体内由上至下对应设置有中层工作腔和下层工作腔，所述弹簧降压组件包括由上至下对应设置在上层工作腔、中层工作腔、下层工作腔内的上弹簧降压组、中弹簧降压组和下弹簧降压组，所述电机驱动组件设置在中层工作腔、下层工作腔外部，所述电机驱动组件用于控制中层工作腔和下层工作腔的工作。

进一步的，所述锁紧密封组件包括滑套定位筒、套设在滑套定位筒上的一号滑套、套设在一号滑套上部的滑套支撑盖和套设在一号滑套下部的密封端盖，所述滑套定位筒和滑套支撑盖均通过螺钉与密封端盖连接，所述一号滑套通过剪钉与滑套支撑盖连接，所述滑套支撑盖下部开设有锁块孔，所述锁块孔内设置有锁块，所述一号滑套通过连杆与锁块活动连接，所述锁块与密封端盖之间设置有胶筒。

进一步的，所述连杆和锁块绕装置圆周均匀分布，且数量不少于4，所述连杆与一号滑套转动连接，所述连杆与锁块转动连接。滑套支撑盖与滑套定位筒的连接处在圆周方向上处于两两锁块之间。锁块和滑套支撑盖接触面上均有斜面，且斜面不大于15°。

进一步的，所述外壳组件包括由上至下依次通过螺钉固定连接的上端壳体、下端壳体和底部气嘴，所述上端壳体上部和密封端盖下部通过螺钉固定连接，所述下端壳体由上至下开设有两排采气槽，所述上端壳体内设置有上层工作腔，所述下端壳体内由上至下的两排采气槽内对应设置有中层工作腔和下层工作腔。

进一步的，所述底部气嘴内有设置有用于采气的通孔，所述通孔的孔径下端小上端宽，所述通孔内壁面与端面的夹角不小于75°。

进一步的，所述上弹簧降压组、中弹簧降压组和下弹簧降压组在工作腔内绕圆周均匀分布有多个，所述上弹簧降压组包括上支撑筒和上弹簧组，所述中弹簧降压组包括下支撑筒和中弹簧组，所述下弹簧降压组包括支撑柱和下弹簧组，所述上支撑筒与下支撑筒之间设置有上隔板，所述下支撑筒与支撑柱之间设置有中隔板，所述支撑柱与底部气嘴之间设置有下隔板，所述上端壳体与上隔板之间设置有上挡环，所述下端壳体与中隔板之间设置有下挡环。即各级弹簧组绕装置圆周均匀分布且数量不少于4，弹簧初始处于压缩状态，各级弹簧的劲度系数根据需要可各不相同。