整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的製作方法
2024-02-25 19:09:15
整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，包括由上到下依次連接的小魚頭、大魚頭、螺旋導流器、導流接頭和定位固定裝置；定位固定裝置包括擴張杆、引鞋、碟簧、下卡瓦座、整體式雙向卡瓦、上卡瓦座、中心管、連接管、剪釘和定位環；擴張杆的前端與小魚頭連接，後端與引鞋連接，從內部貫穿於該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的始末；通過定位固定裝置各部件相互配合實現該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣裝置在井筒內任意位置的固定，有利於將其精確定位於設計位置，最大程度上提高天然氣的攜液能力。
【專利說明】整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具
【技術領域】
[0001]本發明涉及天然氣開採領域，特別是涉及一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具。
【背景技術】
[0002]目前，在天然氣開採中都會不同程度的發生地層水進入井筒的現象，產生井底積液。雖然天然氣由井底向地面的輸送過程中能夠攜帶一定的積液，但是，隨著天然氣量的增加，井底積液隨之增加，並且天然氣在輸送中攜帶的積液量小於積液的產生量。井底積液的增加使得井底壓力增大，當壓力大到等於氣藏本身壓力時，會阻斷天然氣產出。因此，由於井底積液的幹擾，使氣田在採出程度還不高的情況下就提前進入遞減階段，甚至造成氣井水淹停產，影響氣田最終採收率。為此，傳統做法是定期從井內抽出積液，降低井內壓力，保證天然氣開採，但這種做法費時費力，效率較低。專利CN200910023934.6中公開了一種天然氣開採中的渦流排液輸送器，該輸送器雖然在一定程度上提高了天然氣的攜液能力，但是只能固定於油管接箍處，不能固定於油管的任意位置。而井底積液液面具有隨機性，排液輸送器的位置離積液液面較遠時不利於設備發揮作用，並不能最大程度提高攜液能力。
【發明內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，能在井筒內任意位置固定，有利於將其精確定位於設計位置，最大程度上提高天然氣的攜液能力。
[0004]為此，本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，包括由上到下依次連接的小魚頭、大魚頭、螺旋導流器、導流接頭和定位固定裝置；所述定位固定裝置包括擴張杆、引鞋、碟簧、下卡瓦座、整體式雙向卡瓦、上卡瓦座、中心管、連接管、剪釘和定位環；所述擴張杆的前端與小魚頭連接，後端與引鞋連接，從內部貫穿於該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的始末；在所述擴張杆外側、引鞋上端依次連有碟簧和下卡瓦座、所述下卡瓦座的上端由內向外依次與中心管和整體式雙向卡瓦相連；所述中心管外側由下到上還依次連有上卡瓦座和連接管，所述上卡瓦座與中心管通過定位環連接，所述連接管和中心管之間連有剪釘；所述連接管位於擴張杆的擴張段，兩者依靠彼此相互契合的楔形相連接，且連接管上端與所述導流接頭相連；所述導流接頭、連接管和上卡瓦座同時上下運動。
[0006]所述上卡瓦座上端內壁設有梯形扣、中心管外壁設有梯形扣、定位環的內壁、外壁分別設有與上卡瓦座內壁、中心管外壁的梯形扣相匹配的梯形扣。
[0007]所述擴張杆底部設有多個孔。
[0008]所述擴張杆的擴張段和連接管的連接處設有6?10道相互匹配的道槽。
[0009]所述螺旋導流器為外壁上設有螺旋葉片的導管。
[0010]所述導流接頭為壁上帶有多個孔的導管。
[0011]所述大魚頭、螺旋導流器和導流接頭之間均依靠螺紋連接。
[0012]本實用新型整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具具有以下優點:
[0013]I)能固定於井筒內任意位置，有利於將其精確定位於設計位置，最大程度上提高天然氣的攜液能力。坐落結構採用整體式雙向卡瓦結構，載荷均布性好。下卡瓦座下端安裝碟簧，保證整體式雙向卡瓦位置穩定，防止下放中途誤坐。
[0014]2)能夠改變井筒中氣液混合流體流態，改變紊流流態成為氣液分離的渦流環膜流流態，減少了由摩擦引起的壓力降，充分利用井底天然能量，減少了能量浪費，提高了效率，增大了天然氣的攜液能力，從而能清除氣井井底積液，提高產氣量。
[0015]3)根據設計要求，通過改變螺旋導流器上螺旋葉片的螺距，可以滿足不同井下條件下的渦流排水採氣要求，使該工具的適應性得到顯著提升。大魚頭，螺旋導流器，導流接頭分別採用螺紋連接，加工精度可以得到保證，方便工具組裝，可以簡單的更換螺旋導流器後使用，提尚效率。
[0016]4)使用時僅需採用鋼絲繩進行投撈施工，不需要起下油管作業。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的結構圖；
[0018]圖2為圖1的A-A面結構圖；
[0019]圖3為圖1的B-B面結構圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的結構進行詳細描述。
[0021]如圖1?3所示，一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，包括由上到下依次連接的小魚頭16、大魚頭15、螺旋導流器13、導流接頭11和定位固定裝置；所述定位固定裝置包括擴張杆5、引鞋1、碟簧2、下卡瓦座3、整體式雙向卡瓦6、上卡瓦座7、中心管4、連接管
8、剪釘9和定位環10 ;所述擴張杆5的前端與小魚頭16連接，後端與引鞋I連接，從內部貫穿於該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的始末；在所述擴張杆5外側、引鞋I上端依次連有碟簧2和下卡瓦座3，所述下卡瓦座3的上端由內向外依次與中心管4和整體式雙向卡瓦6相連；所述中心管4外側由下到上還依次連有上卡瓦座7和連接管8，所述上卡瓦座7與中心管4通過定位環10連接，定位環10裡外分布有相互獨立的梯形扣，所述連接管8和中心管4之間連有剪釘9 ;所述連接管8位於擴張杆5的擴張段，兩者依靠彼此相互契合的楔形相連接，且連接管8上端與所述導流接頭11相連；所述導流接頭11、連接管8和上卡瓦座7同時上下運動。
[0022]所述上卡瓦座7上端內壁設有梯形扣、中心管4外壁設有梯形扣、定位環10的內壁、外壁分別設有與上卡瓦座7內壁、中心管4外壁的梯形扣相匹配的梯形扣。
[0023]所述擴張杆5底部設有多個孔。
[0024]所述擴張杆5的擴張段和連接管8的連接處設有6?10道相互匹配的道槽。
[0025]所述螺旋導流器13為外壁上設有螺旋葉片的導管。
[0026]所述導流接頭11為壁上帶有多個孔的導管。
[0027]所述大魚頭15、螺旋導流器13和導流接頭11之間均依靠螺紋連接。
[0028]本實用新型整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具可直接投放入井。施工時，利用鋼絲繩投撈工具連接在大魚頭15處，緩慢勻速將該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具下放至設計井深，通過鋼絲繩作業，在大魚頭15處施加瞬間向下的衝擊力，在衝擊力的作用下剪釘9剪斷，導流接頭11帶動上卡瓦座7、連接管8向下移動。上卡瓦座7壓迫整體式雙向卡瓦6擴張，使整體式雙向卡瓦6咬死在油管壁上。
[0029]該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具工作時，氣液混合流體通過引鞋I下方進入擴張杆5，通過連接管8內腔流入導流接頭11，混合流體由出氣孔12流出向上流動，經過螺旋導流器13上的螺旋葉片14，氣液混合流體氣體和液體分離，流態由紊流變為渦旋環膜流流態，液體被甩向井壁，氣體在井筒中央螺旋向上高速流動。帶動井壁上的液體流出井底。
[0030]取出整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具通過鋼絲繩作業。利用鋼絲繩投撈工具連接在小魚頭16處，施加向上作用力，擴張杆5的擴張段帶動連接管8向上運動，連接管8上端連接的導流接頭11帶動上卡瓦座7同時向上運動，上卡瓦座7帶動整體式雙向卡瓦6收縮，整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具解除坐掛。從而取出整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具。
【權利要求】
1.一種整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，包括由上到下依次連接的小魚頭(16)、大魚頭(15)、螺旋導流器(13)、導流接頭(11)和定位固定裝置；其特徵在於:所述定位固定裝置包括擴張杆(5)、引鞋(1)、碟簧(2)、下卡瓦座(3)、整體式雙向卡瓦(6)、上卡瓦座(7)、中心管(4)、連接管⑶、剪釘(9)和定位環(10);所述擴張杆(5)的前端與小魚頭(16)連接，後端與引鞋(I)連接，從內部貫穿於該整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具的始末；在所述擴張杆(5)外側、引鞋(I)上端依次連有碟簧(2)和下卡瓦座(3)，所述下卡瓦座(3)的上端由內向外依次與中心管⑷和整體式雙向卡瓦(6)相連；所述中心管⑷外側由下到上還依次連有上卡瓦座(7)和連接管(8)，所述上卡瓦座(7)與中心管(4)通過定位環(10)連接，所述連接管(8)和中心管(4)之間連有剪釘(9);所述連接管(8)位於擴張杆(5)的擴張段，兩者依靠彼此相互契合的楔形相連接，且連接管(8)上端與所述導流接頭(11)相連；所述導流接頭(11)、連接管(8)和上卡瓦座(7)同時上下運動。
2.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述上卡瓦座(7)上端內壁設有梯形扣、中心管(4)外壁設有梯形扣、定位環(10)的內壁、外壁分別設有與上卡瓦座(7)內壁、中心管(4)外壁的梯形扣相匹配的梯形扣。
3.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述擴張杆(5)底部設有多個孔。
4.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述擴張杆(5)的擴張段和連接管(8)的連接處設有6?10道相互匹配的道槽。
5.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述螺旋導流器(13)為外壁上設有螺旋葉片的導管。
6.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述導流接頭(11)為壁上帶有多個孔的導管。
7.如權利要求1所述的整體式雙向卡瓦渦流排水採氣工具，其特徵在於:所述大魚頭(15)、螺旋導流器(13)和導流接頭(11)之間均依靠螺紋連接。
【文檔編號】E21B43/38GK204186372SQ201420599241
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】江堯, 鄭永哲, 劉學甫, 王建軍, 邊松偉, 晁永, 陳濤, 王麗 申請人:中國石油集團渤海鑽探工程有限公司