固定式井下油嘴的製作方法

2023-04-22 21:23:51 2

專利名稱：固定式井下油嘴的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油氣田採油井下控制裝置，是一種安裝在油氣井生產管柱
內，用來控制油氣井的產量和井口壓力的節流控制裝置，也稱井下油氣嘴。
背景技術：
目前，油田自噴生產油氣井採油需安裝油嘴，使油氣流在進站前壓力降低到流程要求，同時控制油氣井的產量。油嘴可安裝於地面上，也可安裝於井下管柱上。油嘴安裝在地面的缺點是 為了節流降壓，一般油嘴流道的截面很小。採油時，當高壓油氣流通過地面油嘴，即高壓油氣流通過截面突然縮小的油嘴流道後，高壓油氣流體積突然增大，壓力降低，但同時會引起比容增大、溫度降低現象。通常井口油嘴周圍溫度會降低到零度以下，使油嘴外部凍結形成很厚的冰塊；油嘴內凍結形成油和水混合物，油嘴內凍結物堵塞油嘴，影響油井產量。為克服凍結影響產量，油田一般採用水套爐加熱油嘴的方法進行生產。這種方法的弊病是投資大、耗能高，而且從井口至油嘴之間始終處於高壓狀態，不利於安全生產，同時，水套爐加熱法使工人勞動強度增大，影響了油田的開發效果和投資效益。 近年來許多油氣田為了避免地面安裝油嘴產生凍堵現象，採用了井下油嘴，井下油氣嘴跟與井口油嘴的節流控制功能相似，不同點是需要安裝在油管內某一深度，這就要求井下油氣嘴在油管內具有坐封功能。這樣坐封結構的油嘴座帶有卡瓦，卡瓦會損傷油管內壁，另一方面由於坐封機構複雜，其密封和承壓能力性能不夠，通常在井下的工作的時間較短。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種固定式井下油嘴，能將井口油嘴控制位置轉移至井下進行節流控制，達到節流降壓的同時利用井下地層溫度，克服油嘴的凍堵問題，並且能長期有效地固定在井下，能實現油嘴在井下長期有效地工作。 本實用新型採用的技術方案是固定式井下油嘴，主要由上體、鎖塊、雙扭彈簧、銷軸、下體、壓環、密封盤根、支承環、油嘴、密封圈和底帽組成。上體為圓柱體形並有中心孔。上體頂端有臺階，能與鋼絲下入工具、打撈工具配合。其特徵在於在上體有縱向槽和導流孔。在縱向槽內通過銷軸固定有鎖塊。鎖塊為平板狀，在鎖塊內平面與上體縱向槽底之間有雙扭彈簧，使鎖塊呈向外傾斜狀，當鎖塊被壓入上體縱向槽還能恢復到外傾斜。[0007] 在上體的下端螺紋連接下體的上端。下體為圓柱體形有中心孔，在下體的外壁上套有壓環、密封盤根和支承環。密封盤根能使下體與油管內壁之間密封，隔斷油嘴與安裝工作筒間的油氣流通道。 在下體的中心孔，油嘴固定在中心孔內。 油嘴的固定結構是在下體的中心孔內有臺階，在下體的下端部固定有帶螺紋的底帽，底帽將油嘴固定在下體的臺階與底帽之間。
3[0010] 為了使油嘴與下體之間密封，在油嘴外壁與下體內部之間有密封圈。 為了使限制鎖塊的旋轉角度，在鎖塊的下端部有凸起的擋塊，鎖塊在雙扭彈簧的
推動下向外旋轉，當鎖塊下端的擋塊旋轉碰到下體端部，鎖塊停止向外旋轉。 固定式井下油嘴工作原理在油管柱中預置油嘴安裝工作筒，油嘴下入油管柱到達預定位置後，通過鎖塊定位於安裝工作筒中，外密封組在油嘴和安裝工作筒間起密封作用，迫使油氣流從安裝於油嘴中心通徑上的節流嘴中流過，起到節流降壓的作用。油嘴上部的打撈頭能與配套鋼絲打撈工具串的打撈爪配合，通過鋼絲作業就可完成油嘴的投放與撈出。 本實用新型的有益效果固定式井下油嘴安裝在井下油管中，能很好地實現生產管柱內節流，實現井下控制輸出油氣的壓力；並且利用地層熱能，克服高壓油氣流體積突然增大，使油氣嘴溫度降低，防止井口管線凍堵。具有結構簡單，非卡瓦座放結構，能承受較高的壓力，工作穩定可靠，有效工作時間長，並不會對油管產生損傷。能適應各種類型油氣井採油氣要求。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型固定式井下油嘴結構剖面示意圖。 圖中，l.上體，2.鎖塊，3.雙扭彈簧，4.銷軸，5.下體，6.壓環，7.密封盤根，8.支承環，9.油嘴，IO.密封圈，ll.底帽。
具體實施方式
實施例1 :以一個固定式井下油嘴為例，對本實用新型作進一步詳細說明。 參閱圖l。本實用新型固定式井下油嘴，主要由上體1、鎖塊2、雙扭彈簧3、銷軸4、
下體5、壓環6、密封盤根7、支承環8、油嘴9、密封圈10和底帽11組成。 上體1為圓柱體形並有中心孔。上體1頂端外壁有臺階，能與鋼絲下入工具、打撈
工具配合。在上體l有四個縱向槽和導流孔。縱向槽和導流孔相連通。在每個縱向槽內通
過銷軸4固定有一個鎖塊2。鎖塊2為平板狀。在鎖塊2的下端部有一個凸起的擋塊，當
鎖塊2下端的擋塊旋轉碰到下體端部，鎖塊2停止向外旋轉。在每個鎖塊2內平面與上體
1縱向槽底之間有一個雙扭彈簧3，使鎖塊2呈向外傾斜狀，當鎖塊2被壓入上體1縱向槽
還能恢復到外傾斜。 在上體1的下端螺紋連接下體5的上端。下體5為圓柱體形有中心孔，在下體5的外壁上套有一個壓環6、兩組對置的密封盤根7和一個支承環8。密封盤根7能使下體5與油管內壁之間密封，隔斷油嘴與安裝工作筒間的油氣流通道。 在下體5的中心孔，在下體5的中心孔內有臺階，在下體5的下端部固定有帶螺紋的底帽11，底帽11將一個油嘴9固定在下體5的臺階與底帽ll之間。在油嘴9外壁與下體5內部之間有兩道密封圈10。 本實用新型固定式井下油嘴，在現場作業過程中需要用鋼絲進行投撈作業。用鋼絲投撈作業過程參閱圖1。[0023] 1、投放過程[0024] a.安裝選配好固定式井下油嘴、井下油嘴打撈爪，上接活動肘節、震擊器、加重杆和繩帽。 b.下放工具串時要求穩定勻速，工具串通過井口下放速度不大於10米/分鐘，在油管內下放速度不大於30米/分鐘。到指定位置前100米，下放速度緩慢降為15米/分鐘，鎖塊2能繞銷軸4轉動，下入時鎖塊2遇到工作筒內的鎖緊臺肩壓縮雙扭彈簧收縮，固定式井下油嘴順利下入安裝工作筒中，當鎖塊2越過鎖緊肩後，在雙扭彈簧3的作用下鎖塊2復位，卡定在鎖緊臺肩後。 c.油管內的節流控制裝置到達指定深度後再下放30米，快速上提，同時觀察指重計，指重在150-250磅時可判斷油管內的節流控制裝置已經坐放並脫手，如果工具串能準自由下放，判定油管內的節流控制裝置脫手。[0027] d.起出工具串即可。[0028] 2、打撈過程 a.打撈工具上接活動肘節、震擊器、加重杆和繩帽。 b.下放工具串時要求穩定勻速，工具串通過井口下放速度不大於10米/分鐘，在油管內下放速度不大於30米/分鐘。到指定位置前100米，下放速度緩慢降為15米/分鐘， c.緩慢下探，到指重計落零，再緩慢上提，指重計指重在250磅時停止上提，可判斷打撈工具已經抓住井下油管內的固定式井下油嘴，向上震擊，震擊力逐次加大，直到撈出為止。 d.如果指重計指重不上升，可多次重複下探打撈。 本實用新型規格尺寸已成系列，在生產過程中試用可方便調參，工具抗腐蝕能力強，能適應各種類型油氣井。
權利要求一種固定式井下油嘴，主要由上體(1)、鎖塊(2)、雙扭彈簧(3)、銷軸(4)、下體(5)、壓環(6)、密封盤根(7)、支承環(8)、油嘴(9)、密封圈(10)和底帽(11)組成，上體(1)為圓柱體形並有中心孔，上體(1)頂端有臺階，其特徵在於在上體(1)有縱向槽和導流孔，在縱向槽內通過銷軸(4)固定有鎖塊(2)，鎖塊(2)為平板狀，在鎖塊(2)內平面與上體(1)縱向槽底之間有雙扭彈簧(3)，在上體(1)的下端螺紋連接下體(5)的上端，下體(5)為圓柱體形有中心孔，在下體(5)的外壁上套有壓環(6)、密封盤根(7)和支承環(8)，在下體(5)的中心孔，油嘴(9)固定在中心孔內。
2. 根據權利要求l所述的固定式井下油嘴，其特徵是在下體(5)的中心孔內有臺階，在下體(5)的下端部固定有帶螺紋的底帽(ll)，底帽(11)將油嘴(9)固定在下體(5)的臺階與底帽(11)之間。
3. 根據權利要求1所述的固定式井下油嘴，其特徵是在油嘴(9)外壁與下體(5)內部之間有密封圈(10)。
4. 根據權利要求l所述的固定式井下油嘴，其特徵是在鎖塊(2)的下端部有凸起的擋塊。
專利摘要一種固定式井下油嘴，安裝在油氣井生產管柱內特定工作筒中的壓力控制裝置，用來控制油氣井的井口壓力和溫度。特徵在上體有縱向槽和導流孔。在縱向槽內通過銷軸固定有鎖塊。在鎖塊內平面與上體縱向槽底之間有雙扭彈簧。在上體的下端螺紋連接下體的上端。在下體的外壁上套有壓環、密封盤根和支承環。在下體的中心孔，油嘴固定在中心孔內。效果是將井口油嘴控制轉移至井下節流控制，不僅能達到節流降壓的目的，而且由於井底溫度高，能避免井口油嘴的凍堵問題。根據生產要求，通過鋼絲投撈的方式將其固定在油管內。打撈時能取出，節流嘴現場調試和更換十分方便。密封性能可靠，工作壽命長。
文檔編號E21B34/08GK201517397SQ20092024629
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月19日 優先權日2009年10月19日
發明者任爽, 孫彬, 張峰, 王強, 王振松, 陳偉, 齊韋林 申請人:吐哈石油勘探開發指揮部