CN116696270B - 一种可防砂节流压井管汇 - Google Patents
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Abstract
一种可防砂节流压井管汇,涉及油田压井技术领域。防砂机构设有进液管和出液管,节流阀左侧通过法兰密封连接短接,短接通过法兰密封连接球阀B,球阀B通过法兰密封连接出液管,防砂机构和短接下部均通过支腿连接底撬;防砂机构的进液管左侧水平布置,进液管右侧向下倾斜30°角,进液管右侧连接变径管和沉砂管。本发明的有益效果是:本申请设计将沉砂管的直径变大,例如沉砂管的直径是节流阀的二倍,返排液的流速即降低四倍,返排液的携砂能量大大下降,射孔砂向下流动留在沉砂管内,设置沉砂活塞和排砂活塞组合,可实现射孔砂自动排出沉砂管,无需人工操作,减轻劳动力的同时,可实现常压安全排砂,压井节流管汇可持续工作。
Description
技术领域
本发明涉及油田压井工具技术领域,尤其涉及一种可防砂节流压井管汇。
背景技术
节流压井管汇是在石油、天然气开采、压井过程中一种非常重要的设备,目前节流管汇在水力喷砂射孔中得到应用,水力喷砂射孔、压裂结束后在放喷的时候,套管返出液携带有射孔砂,高速流出的射孔砂对管汇及节流阀冲蚀严重,因摩擦和冲击很快就会损坏设备,因此不得不停止作业,进行维修或更换器件,经常维修不但费时、费力,增加开采成本,工作效率低。
发明内容
为了解决目前压井管汇在水力喷砂射孔作业放喷时,返回的射孔砂冲击管汇、阀门损坏设备的问题,我们研发了一种可防砂节流压井管汇。
本发明提供的技术方案是:一种可防砂节流压井管汇,包括节流阀和防砂机构,防砂机构设有进液管和出液管,节流阀左侧通过法兰密封连接短接,短接通过法兰密封连接球阀B,球阀B通过法兰密封连接出液管,防砂机构和短接下部均通过支腿连接底撬;
防砂机构的进液管左侧水平布置,进液管右侧向下倾斜30°角,进液管右侧满焊连接直径变大的变径管A,变径管A满焊连接沉砂管,沉砂管上部满焊旁接一个对接管B,对接管B水平向右延伸,对接管B右侧通过法兰密封连接对接管A,对接管A右侧满焊连接直径变小的变径管B,变径管B右侧满焊连接出液管;
沉砂管底部通过法兰密封连接底盖,沉砂管内安装有排砂活塞和沉砂活塞,沉砂活塞位于排砂活塞上部,排砂活塞位于底盖上部,沉砂活塞顶部开有沉砂槽,沉砂活塞通过密封圈和沉砂管内孔间隙配合连接,沉砂活塞底部开有边孔A,沉砂活塞下部开有直径变小的台阶柱,台阶柱外圆上开有环槽A,边孔A与环槽A相连通,环槽A两侧设有密封圈;
排砂活塞上部开有台阶孔,台阶孔和台阶柱间隙配合连接,排砂活塞在台阶孔以下部位开有容砂槽,容砂槽底部开有边孔B,排砂活塞下部外圆上开有环槽B,环槽B与边孔B相连通,排砂活塞右侧外壁设有两道密封圈,所述两道密封圈分别位于环槽B的两侧,排砂活塞通过该两道密封圈与沉砂管内孔间隙配合连接,沉砂管在排砂活塞以下部位开有内外连通的排砂孔;
底盖上部加工有限位柱A,限位柱A外侧套有压缩弹簧A,压缩弹簧A上部顶在排砂活塞下端,沉砂活塞底部加工有限位柱B,限位柱B外侧套有压缩弹簧B,压缩弹簧B下部顶在容砂槽底部。
压缩弹簧A的弹性刚度为:在沉砂管承受井内放喷压力时,排砂活塞的环槽B与排砂孔错开;压缩弹簧B的弹性刚度为:在沉砂管承受井内放喷压力时,沉砂活塞的环槽A位于台阶孔范围内。
对接管A内孔左侧固定连接限位环,限位环内安装有过滤网。
沉砂活塞上安装有一组活塞环,活塞环与沉砂管内孔弹性连接,活塞环位于沉砂活塞的密封圈上部。
进液管上安装有球阀A。
本发明的有益效果为:本申请设计将沉砂管的直径变大,例如沉砂管的直径是节流阀的二倍,返排液的流速即降低四倍,返排液的携砂能量大大下降,射孔砂向下流动留在沉砂管内,设置沉砂活塞和排砂活塞组合,可实现射孔砂自动排出沉砂管,无需人工操作,减轻劳动力的同时,可实现常压安全排砂,压井节流管汇可持续工作。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图;
附图2是本发明中防砂机构的结构示意图;
附图3是附图2的A处放大图。
图中1-节流阀,2-防砂机构,3-球阀B,4-球阀A,5-底撬,6-支腿,7-短接,8-沉砂管,9-变径管A,10-进液管,11-出液管,12-变径管B,13-对接管A,14-对接管B,15-过滤网,16-限位环,17-底盖,18-沉砂活塞,19-排砂活塞,20-活塞环,21-沉砂槽,22-边孔A,23-环槽A,24-容砂槽,25-边孔B,26-环槽B,27-排砂孔,28-限位柱A,29-限位柱B,30-台阶柱,31-台阶孔,32-压缩弹簧A,33-压缩弹簧B。
具体实施方式
如图1~3所示,一种可防砂节流压井管汇,包括节流阀1和防砂机构2,防砂机构2设有进液管10和出液管11,节流阀1左侧通过法兰密封连接短接7,短接7通过法兰密封连接球阀B3,球阀B3通过法兰密封连接出液管11,防砂机构2和短接7下部均通过支腿6连接底撬5,节流阀1可单独拆卸更换或者维修;
防砂机构2的进液管10左侧水平布置,进液管10右侧向下倾斜30°角,进液管10右侧满焊连接直径变大的变径管A9,变径管A9满焊连接沉砂管8,沉砂管8上部满焊旁接一个对接管B14,对接管B14水平向右延伸,对接管B14右侧通过法兰密封连接对接管A13,对接管A13右侧满焊连接直径变小的变径管B12,变径管B12右侧满焊连接出液管11;
沉砂管8底部通过法兰密封连接底盖17,沉砂管8内安装有排砂活塞19和沉砂活塞18,沉砂活塞18位于排砂活塞19上部,排砂活塞19位于底盖17上部,沉砂活塞18顶部开有沉砂槽21,沉砂活塞18通过密封圈和沉砂管8内孔间隙配合连接,沉砂活塞18底部开有边孔A22,沉砂活塞18下部开有直径变小的台阶柱30,台阶柱30外圆上开有环槽A23,边孔A22与环槽A23相连通,环槽A23两侧设有密封圈;
排砂活塞19上部开有台阶孔31,台阶孔31和台阶柱30间隙配合连接,排砂活塞19在台阶孔31以下部位开有容砂槽24,容砂槽24底部开有边孔B25,排砂活塞19下部外圆上开有环槽B26,环槽B26与边孔B25相连通,排砂活塞19右侧外壁设有两道密封圈,所述两道密封圈分别位于环槽B26的两侧,排砂活塞19通过该两道密封圈与沉砂管8内孔间隙配合连接,沉砂管8在排砂活塞19以下部位开有内外连通的排砂孔27;
底盖17上部加工有限位柱A28,限位柱A28外侧套有压缩弹簧A32,压缩弹簧A32上部顶在排砂活塞19下端,沉砂活塞18底部加工有限位柱B29,限位柱B29外侧套有压缩弹簧B33,压缩弹簧B33下部顶在容砂槽24底部。
压缩弹簧A32的弹性刚度为:在沉砂管8承受井内放喷压力时,排砂活塞19的环槽B26与排砂孔27错开;压缩弹簧B33的弹性刚度为:在沉砂管8承受井内放喷压力时,沉砂活塞18的环槽A23位于台阶孔31范围内。
节流压井管汇连接套管阀门时是按同一口径设计安装,在放喷流量大时,返排液携带射孔砂高速流动,冲击节流阀1,本申请设计将沉砂管8的直径变大,例如沉砂管8的直径是节流阀1的二倍,返排液的流速即降低四倍,返排液的携砂能量大大下降,射孔砂向下流动留在沉砂管8内,返排液则沿水平方向流出,射孔砂堆积在沉砂活塞18的沉砂槽21内,当沉砂槽21内堆积的射孔砂够多时,沉砂活塞18下降,环槽A23与容砂槽24连通,在压力作用下,射孔砂进入容砂槽24后,沉砂活塞18回位,当容砂槽24内的射孔砂够多时,排砂活塞19下降,环槽B26与排砂孔27连通,射孔砂即可在常压情况下排出沉砂管8。
设置沉砂活塞18和排砂活塞19组合,可实现射孔砂自动排出沉砂管8,无需人工操作,减轻劳动力的同时,可实现安全排砂,压井节流管汇可持续工作。
对接管A13内孔左侧固定连接限位环16,限位环16内安装有过滤网15,剩余的细小射孔砂被过滤网15拦截,降低对节流阀1的冲击。
沉砂活塞18上安装有一组活塞环20,活塞环20与沉砂管8内孔弹性连接,活塞环20位于沉砂活塞18的密封圈上部,活塞环20可将射孔砂拦截在密封圈外部,防止射孔砂进入破坏密封。
进液管10上安装有球阀A4,必要时可关闭球阀A4,对管汇进行维护。
Claims (4)
1.一种可防砂节流压井管汇,包括节流阀(1)和防砂机构(2),其特征在于:防砂机构(2)设有进液管(10)和出液管(11),节流阀(1)左侧通过法兰密封连接短接(7),短接(7)通过法兰密封连接球阀B(3),球阀B(3)通过法兰密封连接出液管(11),防砂机构(2)和短接(7)下部均通过支腿(6)连接底撬(5);
防砂机构(2)的进液管(10)左侧水平布置,进液管(10)右侧向下倾斜30°角,进液管(10)右侧满焊连接直径变大的变径管A(9),变径管A(9)满焊连接沉砂管(8),沉砂管(8)上部满焊旁接一个对接管B(14),对接管B(14)水平向右延伸,对接管B(14)右侧通过法兰密封连接对接管A(13),对接管A(13)右侧满焊连接直径变小的变径管B(12),变径管B(12)右侧满焊连接出液管(11);
沉砂管(8)底部通过法兰密封连接底盖(17),沉砂管(8)内安装有排砂活塞(19)和沉砂活塞(18),沉砂活塞(18)位于排砂活塞(19)上部,排砂活塞(19)位于底盖(17)上部,沉砂活塞(18)顶部开有沉砂槽(21),沉砂活塞(18)通过密封圈和沉砂管(8)内孔间隙配合连接,沉砂活塞(18)底部开有边孔A(22),沉砂活塞(18)下部开有直径变小的台阶柱(30),台阶柱(30)外圆上开有环槽A(23),边孔A(22)与环槽A(23)相连通,环槽A(23)两侧设有密封圈;
排砂活塞(19)上部开有台阶孔(31),台阶孔(31)和台阶柱(30)间隙配合连接,排砂活塞(19)在台阶孔(31)以下部位开有容砂槽(24),容砂槽(24)底部开有边孔B(25),排砂活塞(19)下部外圆上开有环槽B(26),环槽B(26)与边孔B(25)相连通,排砂活塞(19)右侧外壁设有两道密封圈,所述两道密封圈分别位于环槽B(26)的两侧,排砂活塞(19)通过该两道密封圈与沉砂管(8)内孔间隙配合连接,沉砂管(8)在排砂活塞(19)以下部位开有内外连通的排砂孔(27);
底盖(17)上部加工有限位柱A(28),限位柱A(28)外侧套有压缩弹簧A(32),压缩弹簧A(32)上部顶在排砂活塞(19)下端,沉砂活塞(18)底部加工有限位柱B(29),限位柱B(29)外侧套有压缩弹簧B(33),压缩弹簧B(33)下部顶在容砂槽(24)底部;
压缩弹簧A(32)的弹性刚度为:在沉砂管(8)承受井内放喷压力时,排砂活塞(19)的环槽B(26)与排砂孔(27)错开;压缩弹簧B(33)的弹性刚度为:在沉砂管(8)承受井内放喷压力时,沉砂活塞(18)的环槽A(23)位于台阶孔(31)范围内。
2.根据权利要求1所述的一种可防砂节流压井管汇,其特征在于:对接管A(13)内孔左侧固定连接限位环(16),限位环(16)内安装有过滤网(15)。
3.根据权利要求1所述的一种可防砂节流压井管汇,其特征在于:沉砂活塞(18)上安装有一组活塞环(20),活塞环(20)与沉砂管(8)内孔弹性连接,活塞环(20)位于沉砂活塞(18)的密封圈上部。
4.根据权利要求1所述的一种可防砂节流压井管汇,其特征在于:进液管(10)上安装有球阀A(4)。
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