[發明專利]一種高壓氣井側通儲氣式分層降壓裝置

有效

• 申請號: 202210115140.8
• 申請日: 2022-02-04
• 公開（公告）號: CN114482942B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 蔣亦偉;趙武;姜沖;薛浩;郭鑫;張凱;于淼
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B33/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 李蜜

本發明公開了一種高壓氣井側通儲氣式分層降壓裝置，包括用于降壓裝置與井筒之間的密封鎖緊的鎖緊密封組件；用于氣體流通的外殼組件；用于對氣體進行分層降壓的彈簧降壓組件；用于控制氣體進入降壓裝置的電機驅動組件。該裝置安裝在采氣井筒內，通過控制滑套位置進而實現各層采氣槽的通閉，天然氣從不同采氣槽進入則會因流經數量不同的彈簧組而達到分層降壓效果。

技術領域

本發明涉及天然氣開采技術領域，尤其涉及一種高壓氣井側通儲氣式分層降壓裝置。

背景技術

天然氣井井下為高溫高壓環境，為穩定控制產量需進行降壓和節流處理。一般常采用井口節流降壓的方式控制產量，但由于溫度和壓力的驟變易產生水合物，造成采氣管路的堵塞及地面設備的損壞，且地面節流降壓還會造成天然氣的損失，一方面影響產量，另一方面也威脅地面人員的安全，存在較大的安全隱患。

井下節流降壓裝置可使降壓和節流過程發生在井筒內，最大程度減小井口堵塞和天然氣泄漏，然而現有的井下節流降壓裝置僅能一次壓降，一方面無法自由調控采氣時的產量，另一方面當氣井所含天然氣減少后產量將大幅度降低，影響正常的開采進度，裝置使用時還將長時間承受單一方向的高壓和沖擊。

發明內容

針對目前市面上氣井節流降壓裝置難以分階段降壓，影響天然氣產量的問題，本發明提供了一種高壓氣井側通儲氣式分層降壓裝置，該裝置安裝在采氣井筒內，通過控制滑套位置進而實現各層采氣槽的通閉，天然氣從不同采氣槽進入則會因流經數量不同的彈簧組而達到分層降壓效果。

本發明的技術方案是一種高壓氣井側通儲氣式分層降壓裝置，包括用于降壓裝置與井筒之間的密封鎖緊的鎖緊密封組件；用于氣體流通的外殼組件；用于對氣體進行分層降壓的彈簧降壓組件；用于控制氣體進入降壓裝置的電機驅動組件；所述鎖緊密封組件設置在外殼組件上部，所述外殼組件包括由上至下設置的上端殼體、下端殼體和底部氣嘴，所述上端殼體內設置有上層工作腔，所述下端殼體內由上至下對應設置有中層工作腔和下層工作腔，所述彈簧降壓組件包括由上至下對應設置在上層工作腔、中層工作腔、下層工作腔內的上彈簧降壓組、中彈簧降壓組和下彈簧降壓組，所述電機驅動組件設置在中層工作腔、下層工作腔外部，所述電機驅動組件用于控制中層工作腔和下層工作腔的工作。

進一步的，所述鎖緊密封組件包括滑套定位筒、套設在滑套定位筒上的一號滑套、套設在一號滑套上部的滑套支撐蓋和套設在一號滑套下部的密封端蓋，所述滑套定位筒和滑套支撐蓋均通過螺釘與密封端蓋連接，所述一號滑套通過剪釘與滑套支撐蓋連接，所述滑套支撐蓋下部開設有鎖塊孔，所述鎖塊孔內設置有鎖塊，所述一號滑套通過連桿與鎖塊活動連接，所述鎖塊與密封端蓋之間設置有膠筒。

進一步的，所述連桿和鎖塊繞裝置圓周均勻分布，且數量不少于4，所述連桿與一號滑套轉動連接，所述連桿與鎖塊轉動連接。滑套支撐蓋與滑套定位筒的連接處在圓周方向上處于兩兩鎖塊之間。鎖塊和滑套支撐蓋接觸面上均有斜面，且斜面不大于15°。

進一步的，所述外殼組件包括由上至下依次通過螺釘固定連接的上端殼體、下端殼體和底部氣嘴，所述上端殼體上部和密封端蓋下部通過螺釘固定連接，所述下端殼體由上至下開設有兩排采氣槽，所述上端殼體內設置有上層工作腔，所述下端殼體內由上至下的兩排采氣槽內對應設置有中層工作腔和下層工作腔。

進一步的，所述底部氣嘴內有設置有用于采氣的通孔，所述通孔的孔徑下端小上端寬，所述通孔內壁面與端面的夾角不小于75°。

進一步的，所述上彈簧降壓組、中彈簧降壓組和下彈簧降壓組在工作腔內繞圓周均勻分布有多個，所述上彈簧降壓組包括上支撐筒和上彈簧組，所述中彈簧降壓組包括下支撐筒和中彈簧組，所述下彈簧降壓組包括支撐柱和下彈簧組，所述上支撐筒與下支撐筒之間設置有上隔板，所述下支撐筒與支撐柱之間設置有中隔板，所述支撐柱與底部氣嘴之間設置有下隔板，所述上端殼體與上隔板之間設置有上擋環，所述下端殼體與中隔板之間設置有下擋環。即各級彈簧組繞裝置圓周均勻分布且數量不少于4，彈簧初始處于壓縮狀態，各級彈簧的勁度系數根據需要可各不相同。