[實用新型]一種氣嘴可調式基于磁流變彈性橡膠的可打撈井下節流器

有效

• 申請號: 201921695772.6
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN210622775U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 王治國;藺靖杰;宋金朋;屈航
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B33/129;E21B33/128;E21B34/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

一種氣嘴可調式基于磁流變彈性橡膠的可打撈井下節流器，包括投放頭，投放頭與定位環連接，定位環內圈連接有油管，油管穿過打撈頸、卡瓦、錐座及磁流變彈性橡膠密封膠筒，且端頭設置氣嘴；氣嘴內設置可上下移動的彈簧及小球，可調節流經氣嘴的流體的流量；磁流變彈性橡膠密封膠筒分三層，由內至外為錳鋅永磁鐵、磁流彈性橡膠及耐油橡膠，錳鋅永磁鐵與磁流彈性橡膠相吸附；坐封時在井外對膠筒定型后下入井內，卡瓦錨定套管，在油氣軸向壓縮膨脹作用力下，膠筒與套管密封；解封打撈時，下入高溫熱導體，錳鋅永磁鐵磁性消失，磁流彈性橡膠由固體變為可發生形變的橡膠體，膠筒與油管可解封打撈；本實用新型具有結構簡單、省時省力、效率高及安全性好的優點。

技術領域

本實用新型涉及一種井下節流器，具體涉及一種氣嘴可調式基于磁流變彈性橡膠的可打撈井下節流器。

背景技術

井下節流器是實現氣井尤其是高壓氣井生產過程節流降壓、產量控制、控制水合物形成以及簡化地面流程的重要井下工具。目前應用的油管卡瓦式井下節流器卡定機構是采用齒形、材質、加工工藝相同的3片卡瓦組成，依靠壓差使卡瓦和油管內壁產生作用力來達到固定的。但隨著氣井生產管柱管徑的增大，卡瓦式井下節流器密封面積增大，其坐封后承受的壓差也增大，同時該類節流器通過向下震擊使得卡瓦與錐體之間發生相對位移來解封節流器；但隨著節流器坐封力的增大，其解封力也隨之增大，井下節流器在長時間服役后，節流器密封膠筒很容易在高溫、高壓及疲勞交變載荷作用下發生蠕變和老化，與井筒膠黏，導致節流器打撈困難，甚至會發生井下事故。另外，由于每口井的參數各異，采集量不穩定，且在油氣開采過程中，井下原油、天然氣都含有一定的雜質，泥沙在高溫高速環境中會對輸送管線及設備產生沖擊磨損，尤其是對節流器氣嘴產生沖蝕。

新型智能材料—磁流液填充到橡膠中的智能化體積和彈性可控的磁流變彈性橡膠，是將微米尺度的鐵磁性顆粒摻入到高分子聚合物中，在磁場環境下固化，從而基體內的顆粒具有鏈或柱狀結構。這種材料的彈性模量可隨外加磁場強度而變化，因此有望在變剛度器件等方面得到廣泛的應用。磁流變彈性體具有可控性、可逆性、響應迅速等高技術特征，還具有穩定性好等獨特的優點。磁流變彈性體廣泛應用于汽車、火車、艦船等運載工具的減振降噪。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種氣嘴可調式基于磁流變彈性橡膠的可打撈井下節流器，能夠根據作業情況及時自動調節節流器氣嘴的大小，避免因井下環境變化導致的采集量不穩定，以滿足集中輸送的需要；同時，解決了膠筒與油管密封時，在高溫、高壓及疲勞交變載荷作用下發生蠕變和老化，與油管黏為一體，導致節流器打撈困難的問題，具有結構簡單、省時省力、效率高及安全性好的優點。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種氣嘴可調式基于磁流變彈性橡膠的可打撈井下節流器，包括：投放頭1，所述投放頭1一端設置有定位環2，所述定位環2內圈與油管3的一端可拆卸連接，所述油管3另一端依次穿過打撈頸4、卡瓦5、錐座6及磁流變彈性橡膠密封膠筒7，且其伸出的端頭設置有氣嘴8；所述打撈頸4及錐座6與油管3外壁可拆卸連接，所述磁流變彈性橡膠密封膠筒7與油管3吸附固定，所述彈性橡膠密封膠筒7與防砂罩12軸向可拆卸連接，所述防砂罩12內設置有防砂管11，所述氣嘴8接在防砂管11內設置的氣嘴座9上，所述氣嘴8的開口處與防砂管11內設置的彈簧A10一端相接觸并處于被壓縮狀態。

所述磁流變彈性橡膠密封膠筒7分為三層，所述磁流變彈性橡膠密封膠筒7內層為錳鋅永磁鐵7-1，錳鋅永磁鐵7-1外設置有磁流彈性橡膠7-2，磁流彈性橡膠7-2外包覆有耐油橡膠7-3，錳鋅永磁鐵7-1與磁流彈性橡膠7-2相吸附。

所述氣嘴8包括設置于氣嘴8頂部的嘴口8-1，在所述氣嘴8內，嘴口8-1的下方設有小球8-2，小球8-2通過支桿8-5固定在載板8-3上部正中，載板8-3外圈與彈簧B8-4相連接，彈簧B8-4固定安裝于氣嘴8豎直內壁的中上部設置的彈簧槽中。

所述的可拆卸連接為螺紋連接或卡接。