一种卡定式井下节流器的制作方法

1.本实用新型涉及石油开采设备技术领域，特别涉及一种卡定式井下节流器。


背景技术：

2.为适应各大油田的开发，根据各油田不同区块地理环境的井况，井下节流技术作为一项关键技术而研究开发，井下节流器的种类繁多，主要大致可分为两种：活动型和固定型。活动型井下节流器可根据需要下入任意井段位置，座封位置可调，投放打捞作业方便可靠，特别适合需节流的老井。固定型井下节流器下入位置由井下工作筒位置来确定，它的承受压差较高，密封效果好，投捞作业也简单可靠，适合在新投产井中使用。
3.固定型井下节流器在设计时要充分考虑各个流程的使用需求，包括固定、密封、解锁取出等过程，现有的固定型节流器基本是利用井下的高压实现密封，作业过程中，随着井下压力的变化，密封的状态也会发生变化，这就会对节流器的密封功能产生影响，同时现有技术一般采用与油管之间挤压的方式进行节流器的固定，由于接触零件均为刚性连接，容易出现固定效果差，易损伤油管和难以解锁的技术问题，现有技术中公告号为cn109826990b的中国发明专利公开了一种节流器，节流器包括阀体，阀体内部沿轴向抵接布置有第一阀芯和第二阀芯，所述第一阀芯上沿周向布置有至少两个第一阀芯通孔，其中至少一个第一阀芯通孔的孔径小于其余各第一阀芯通孔的孔径，所述第二阀芯上设有第二阀芯通孔，第一阀芯和第二阀芯中一个为固定在阀体内的固定阀芯，另一个为活动装配在阀体内的活动阀芯，活动阀芯止转装配有与阀体转动密封配合的开关阀杆，第一阀芯上设有用于封堵第二阀芯通孔以实现节流器关闭的封堵部分。在开关阀杆转动过程中通过第一阀芯和第二阀芯转动配合，对应不同的孔径就可以调节气井流量，当需要关闭节流器时只需将第一阀芯的封堵部分转动到第二阀芯通孔即可。该现有技术解决的是阀芯切换的技术问题，并不能解决上述存在的密封稳定和固定效果不好的问题。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种卡定式井下节流器，包括卡爪套，所述的卡爪套的端部同轴连接有连接套，所述的连接套内部设置有解封轴套，所述的解封轴套外部同轴设置有压帽，所述的压帽上同轴连接有解封花管，解封轴套与解封花管通过解封销钉连接，所述的解封花管的端部设置有挡环，所述的挡环内部设置有活塞套，所述的活塞套的端部滑动安装在缸筒的内部，所述的活塞套的内部设置有中心杆，中心杆滑动安装在活塞套的内部，中心杆的端部固定安装在缸体底面上，所述的活塞套的外侧套设有密封筒，所述的解封花管内部设置有解封爪，所述的解封爪的内部设置有单向机构，所述的单向机构用于实现控制活塞套的单向滑动。
5.进一步的，所述的卡爪套的圆周上设置有多个定位卡爪，所述的定位卡爪用于将节流器卡定在相邻两个油管之间，相邻两个油管通过油管接箍实现连接，所述的卡爪套的端部设置有限位卡簧，所述的卡爪套内部设置有上卡定杆，上卡定杆上设置有限位卡槽，所
述的限位卡簧通过限位卡槽实现对上卡定杆的定位，所述的上卡定杆的端部设置有打捞头，所述的上卡定杆端部的内侧通过投放销钉安装有投送头，定位卡爪的端部设置有卡爪套，卡爪套用于将定位卡爪保持在收起状态。
6.进一步的，所述的连接套上通过座封销钉连接有卡球套，所述的中心杆上设置有卡定钢柱槽，所述的解封轴套上设置有与卡定钢柱槽配合的通孔，所述的卡定钢柱槽和解封轴套上的通孔连通，形成的空间内设置有定位钢珠。
7.进一步的，所述的单向机构包括单向棘刺环和扶正套，所述的单向棘刺环同轴设置在中心杆外侧，所述的单向棘刺环上设置有轴向的开口，所述的单向棘刺环内圈设置有棘齿，单向棘刺环内部棘齿的方向为靠近地面的方向，所述的中心杆与单向棘刺环配合的轴段上设置有与中心杆配合的齿形结构，所述的单向棘刺环外侧设置有扶正套，所述的扶正套用于实现对单向棘刺环的定心。
8.进一步的，所述的单向机构包括卡套和扶正套，所述的扶正套设置在卡套的外侧，所述的卡套内部的圆周上设置有多个安装孔，所述的安装孔内部设置有定位球，所述的定位球与安装孔底部之间设置有弹簧，所述的中心杆与卡套配合的轴段上设置有多个卡槽，所述的卡槽的两侧分别设置为斜面和直面，卡槽上的斜面设置在中心杆相对卡套滑动方向的后方。
9.进一步的，所述的缸筒与缸体底面通过销钉连接，所述的缸体底面上设置有防砂罩，所述的防砂罩上安装有护管，所述的护管内部依次设置有滤网和内骨架，所述的护管、滤网和内骨架的端部设置有下堵头。
10.进一步的，所述的中心杆与缸体底面、缸体底面与缸筒、缸筒与活塞套、中心杆与活塞套之间均设置有密封圈。
11.进一步的，所述的密封筒为橡胶材质。
12.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过在中心杆设置单向机构实现了控制中心杆的单向运动，将中心杆固定在相对单向机构位移最大的位置上，保证了密封筒始终受到一个相同的轴向压紧力，保证了密封的质量；同时本实用新型采用无齿卡爪的固定方式，充分利用油管间的油管接箍间隙定位，将解卡方式设置为上击，避免操作时工具掉落井底，降低了解卡难度。
附图说明
13.图1为本实用新型一种卡定式井下节流器第一部分结构示意图。
14.图2为本实用新型一种卡定式井下节流器与第一部分相连的第二部分结构示意图。
15.图3为本实用新型一种卡定式井下节流器与第二部分相连的第三部分结构示意图。
16.图4为本实用新型图3中a处的局部结构放大示意图。
17.图5为本实用新型一种卡定式井下节流器与第三部分相连的第四部分结构示意图。
18.图6为本实用新型包含另一种单向机构时的结构示意图。
19.图7为本实用新型图6中b处的局部结构放大示意图。
20.图8为本实用新型图7中c处的局部结构放大示意图。
21.附图标号：1-油管；2-投送头；3-打捞头；4-投放销钉；5-上卡定杆；6-限位卡槽；7-限位卡簧；8-定位卡爪；9-油管接箍；10-卡定弹簧轴；11-卡爪套；12-卡球套；13-连接套；14-压帽；15-解封轴套；16-解封花管；17-解封爪；18-活塞套；19-挡环；20-密封筒；21-中心杆；22-缸筒；23-解封销钉；24-卡定钢柱槽；25-座封销钉；26-单向棘刺环；27-扶正套；28-缸体底面；29-防砂罩；30-护管；31-滤网；32-内骨架；33-下堵头；34-卡槽；35-卡套；36-安装孔；37-定位球；38-弹簧。
具体实施方式
22.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
23.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
24.实施例：如图1-8所示，一种卡定式井下节流器，包括投送头2、打捞头3、投放销钉4、上卡定杆5、限位卡槽6、限位卡簧7、定位卡爪8、卡定弹簧轴10、卡爪套11、卡球套12、连接套13、压帽14、解封轴套15、解封花管16、解封爪17、活塞套18、挡环19、密封筒20、中心杆21、缸筒22、打捞头3、解封销钉23、卡定钢柱槽24、座封销钉25、缸体底面28、防砂罩29、护管30、滤网31、内骨架32、下堵头33和单向机构；该卡定式井下节流器放置在油管内部使用，卡爪套11的圆周上设置有多个定位卡爪8，定位卡爪8用于将节流器卡定在相邻两个油管1之间，相邻两个油管1通过油管接箍9实现连接，卡爪套11的端部设置有限位卡簧7，卡爪套11内部设置有上卡定杆5，上卡定杆5上设置有限位卡槽6，限位卡簧7通过限位卡槽6实现对上卡定杆5的定位，上卡定杆5的端部设置有打捞头3，上卡定杆5端部的内侧通过投放销钉4安装有投送头2，定位卡爪8的端部设置有卡爪套11，卡爪套11用于将定位卡爪8保持在收起状态。
25.如图3所示，卡爪套11的端部同轴连接有连接套13，连接套13内部设置有解封轴套15，解封轴套15外部同轴设置有压帽14，压帽14上同轴连接有解封花管16，压帽14与解封花管16固定连接，解封轴套15与解封花管16通过解封销钉23连接，解封花管16的端部设置有挡环19，挡环19内部设置有活塞套18，活塞套18的端部滑动安装在缸筒22的内部，活塞套18的内部设置有中心杆21，中心杆21滑动安装在活塞套18的内部，中心杆21的端部固定安装在缸体底面28上，活塞套18的外侧套设有密封筒20，密封筒20为橡胶材质，密封筒20用于实现油管1的密封，解封花管16内部设置有解封爪17，解封爪17的内部设置有单向机构，单向机构用于实现控制活塞套18的单向滑动，单向机构的目的是保证密封筒20的密封状态不发生改变。
26.如图3、图5所示，连接套13上通过座封销钉25连接有卡球套12，中心杆21上设置有卡定钢柱槽24，解封轴套15上设置有与卡定钢柱槽24配合的通孔，卡定钢柱槽24和解封轴套15上的通孔连通，形成的空间内设置有定位钢珠，定位钢珠在卡球套12的作用下将解封轴套15与中心杆21卡定，缸筒22与缸体底面28通过销钉连接，缸体底面28上设置有防砂罩29，防砂罩29上安装有护管30，护管30内部依次设置有滤网31和内骨架32，护管30、滤网31和内骨架32的端部设置有下堵头33，中心杆21与缸体底面28、缸体底面28与缸筒22、缸筒22
与活塞套18、中心杆21与活塞套18之间均设置有密封圈。
27.本实用新型公开的一种卡定式井下节流器的工作原理为：使用时，将节流器通过该工具串下放到井下合适的位置，然后击打投送头2，此时上卡定杆5剪断，上卡定杆5在卡爪套11内部下移，在下移的过程中将卡爪套11圆周上设置的多个定位卡爪8撑开，定位卡爪8在上卡定杆5的作用下卡在两个油管1之间，此时完成节流器的卡定。
28.继续向下击打投送头2，在上卡定杆5的作用下驱动卡球套12在连接套13和解封轴套15之间滑动，卡球套12滑动过程中解除对卡定钢柱槽24内部钢柱的限位，此时中心杆21与解封轴套15之间的限位消失，在井下油气的高压作用下，推动缸体底面28上行，缸体底面28带动缸筒22上行，缸筒22对密封筒20施加轴向的挤压力，实现对油管1的密封。
29.缸筒22、中心杆21和活塞套18形成的空腔内相对于外部环境处于低压状态，因此，缸筒22挤压密封筒20的过程中，缸筒22、中心杆21和活塞套18形成的内部空间被挤压，此时活塞套18向靠近缸体底面28的方向移动，中心杆21跟随缸筒22上移，单向机构将中心杆21锁定在位移最大的位置上，防止由于井下气压的变化影响密封筒20的对油管1的密封。
30.本实用新型公开了两种单向的机构：
31.第一种结构：如图4所示，单向机构包括单向棘刺环26和扶正套27，单向棘刺环26同轴设置在中心杆21外侧，单向棘刺环26上设置有轴向的开口，中心杆21内圈设置有棘齿，中心杆21内部棘齿的方向为靠近地面的方向，中心杆21与单向棘刺环26配合的轴段上设置有与中心杆21配合的齿形结构，单向棘刺环26外侧设置有扶正套27，扶正套27用于实现对单向棘刺环26的定心，单向棘刺环26在解封爪17的作用下实现限位，在棘齿的作用下中心杆21只能相对于单向棘刺环26向上移动，由此保证密封筒20一直承受最大的挤压力，保证密封效果。
32.第二种结构：如图6、图7、图8所示，单向机构包括卡套35和扶正套27，扶正套27设置在卡套35的外侧，卡套35内部的圆周上设置有多个安装孔36，安装孔36内部设置有定位球37，定位球37与安装孔36底部之间设置有弹簧38，中心杆21与卡套35配合的轴段上设置有多个卡槽34，卡槽34的两侧分别设置为斜面和直面，卡槽34上的斜面设置在中心杆21相对卡套35滑动方向的后方，中心杆21相对于卡套35发生向上滑动，当卡槽34对准安装孔36时，在弹簧38的作用下定位球37从单向棘刺环26中弹出，进入到卡槽34内部，卡槽34上设置斜面和直面的作用是保证中心杆21只能相对于卡套35向上运动，反向移动则会被卡死，由此实现保证密封性的效果。
33.当需要取出节流器时，上提上卡定杆5，卡爪套11上的定位卡爪8失去支撑从相邻两个油管1之间的间隙弹回，此时实现解卡，继续上提上卡定杆5，上卡定杆5带动卡爪套11上升，连接套13和解封轴套15固定连接，卡爪套11连同连接套13，解封轴套15上提，此时用于连接解封轴套15和解封花管16的解封销钉23被剪断，解封轴套15在解封花管16内向上滑动至与压帽14贴合，解封爪17解锁，同时带动挡环19上移，此时密封筒20上端不受力而恢复弹性变形，密封失效，上提钢丝，实现节流器的打捞。
34.本实用新型不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。