[发明专利]一种井下自动无级节流装置及方法

权利要求书

1.一种井下自动无级节流的装置，其特征在于：

本发明装置主要包括：阀芯(1)、套筒(2)、阀套(3)、弹簧(4)、母接头(5)、闸板(7)、O型橡胶密封圈(8)、节流孔(10)；其中，阀芯(1)周向上布置有若干节流孔(10)，节流降压后的天然气可经此流向上部油管柱；阀芯(1)与阀套(3)之间设有O型橡胶密封圈(8)，用于共同密封未形成有效流通通道的节流孔(10)；利用弹簧连接阀套(3)与带有通孔的闸板(7)；利用阀套(3)、弹簧及O型橡胶密封圈(8)调节开放的节流孔(10)数量，由此实现自动、无级节流；母接头(5)与上部油管柱连接。

阀芯(1)、套筒(2)、阀套(3)均由硬质合金制成，延缓天然气对上述部件的冲蚀；

对于酸性气井，本发明所述部件均由缓蚀材料制成，延缓酸性气体对各部件的腐蚀。

2.根据权利要求1，一种井下自动无级节流的方法，其特征在于：

根据油田总体开发方案，制定单口气井的生产制度，并据此确定单排节流孔(10)尺寸、单排节流孔(10)数量及节流孔(10)总排数；

依据阀套(3)的力平衡方程，设计弹簧(4)劲度系数及相邻两排节流孔(10)的间隔，如式(1)、式(2)所示

阀套(3)上行时力的平衡方程：

kx＝PS-f(1)

阀套(3)下行时力的平衡方程：

kx＝PS+f(2)

式中k——弹簧劲度系数，N/m；

x——相邻两排节流孔的间隔，m；

P——天然气压力，Pa；

S——阀套内顶面积，m²；

f——阀套与O型橡胶密封圈间的摩擦力，N。

利用弹簧(4)弹力与天然气压力、阀套(3)与O型橡胶密封圈(8)间的摩擦力的平衡关系，调节开放的节流孔(10)数量，实现天然气的自动、无级节流；

阀套(3)内顶面与阀芯(1)上端面接触时，仍有节流孔(10)处于开放状态，以进行后期开采及井底排液。