CN101649729B - 套管连接器及热洗清蜡系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种套管连接器及热洗清蜡系统，所述套管连接器包括第二接管、出液管、第三阀门、第三接头、排压管、第四阀门和第四接头；还包括设置在所述排压管与出油管前端管口之间的环形空间内的油气分离装置，所述油气分离装置为至少两个环形过滤网，沿所述第二排液管的轴心线方向依次设置，所述环形过滤网的内、外缘分别与所述出液管的外壁和第二连接管的内壁固定连接。与现有技术相比，本发明的油气分离装置将油、气分开，气体经第四阀门排出，油液可重新注入井里，以防止在排压过程中把原油带出。

Description

套管连接器及热洗清蜡系统

技术领域

本发明涉及热洗清蜡设备的配套部件，具体涉及一种配套使用的油管连接器和套管连接器及具有该油管连接器和套管连接器的热洗清蜡系统。

背景技术

超导自动热洗清蜡装置GKA在油田生产井清蜡降负、减少蜡堵等清蜡作业中得到了广泛的应用，该装置将油井产出液作为热洗循环介质，利用抽油机运转动力抽出井液，经超导装置快速加热后，注入到油套环形空间，使油管和井内流体温度升高，经自身多次循环，使油管内壁和抽油杆结蜡溶解，并随产出液提升到地面，达到油井清蜡的目的。

目前，在清蜡作业时，超导自动热洗清蜡装置与油井之间通常采用油壬进行管路连接，但是，采用油壬连接的清蜡系统，清蜡施工中不能控制介质流体的流量和压力，可操作性较差。另外，由于油壬体积较大，油壬的装配和拆卸操作很不方便，通常需要用大锤等辅助工具敲击，才能完成油壬与油井和热洗清蜡装置之间的管路连接，因此，多次装卸后油壬极易损坏，油壬使用寿命较短，进而提高油井清蜡成本。同时，油壬连接密封性较差，接头处渗油易造成环境污染。

有鉴于此，亟待研制开发出操作简便的适用于热洗清蜡系统的油管连接器和套管连接器，在提高管路连接密封性的同时，还可以调整介质流体的流量和压力参数，以可靠地实现热洗清蜡增产目的。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种配套使用的油管连接器和套管连接器，在清蜡过程中可以调整介质流体的流量和压力，并能够提高热洗清蜡设备的进油口和出油口与油井采油树的油管和套管之间的密封性，拆装工艺简单。

本发明提供的油管连接器设置在清蜡装置进油口与油井生产阀门之间的管路上，包括第一连接管、进液管、第一阀门和第一接头；其中，所述第一连接管的前端具有与油井生产阀门连接的螺纹丝扣；所述进液管的前端与所述第一连接管的后端连接；所述第一阀门设置在所述第一连接管与进液管之间，用于实现第一连接管与进液管之间处于导通或非导通状态；所述第一接头与所述进液管的后端固定连接，用于与清蜡装置进油口连接。

优选地，还包括排污卸压管、第二阀门和第二接头；所述排污卸压管的内端与所述进液管连接；所述第二阀门设置在所述排污卸压管与进液管之间；所述第二接头与所述排污卸压管的外端固定连接。

所述第一接头和第二接头为卡扣式快速接头或直通式快速接头。

本发明提供的套管连接器设置在清蜡装置出油口与油井套管阀门之间的管路上，包括第二连接管、出液管、第三阀门和第三接头；所述第二连接管的前端具有与油井套管阀门连接的螺纹丝扣；所述出液管的前部插装在第二连接管内且在所述出液管外壁与第二连接管内壁之间形成环形空间，所述第二连接管的后端与出液管的管壁封固连接；所述第三阀门设置在所述出液管路上，用于实现出液管路处于导通或非导通状态；所述第三接头与所述出液管的后端固定连接，用于与清蜡装置出油口连接。

优选地，还包括排压管、第四阀门和第四接头，其中，所述排压管的内端与所述第二连接管连接；所述第四阀门设置在所述排压管路上；所述第四接头与所述排压管的外端固定连接。

优选地，所述出液管前端的下面具有坡口，在所述坡口所在的平面上，出液管的管口倾斜向下。

优选地，还包括油气分离装置，所述油气分离装置设置在所述排压管与出油管前端管口之间的环形空间内。

所述油气分离装置为至少两个环形过滤网，所述至少两个环形过滤网沿所述第二排液管的轴心线方向依次设置，所述环形过滤网的内、外缘分别与所述出液管的外壁和第二连接管的内壁固定连接。

所述第三接头和第四接头为卡扣式快速接头或直通式快速接头。

本发明提供的热洗清蜡系统，包括热洗清蜡装置以及如前所述的油管连接器和套管连接器，其中，所述油管连接器的第一连接管的前端与油井生产阀门连接，其第一接头通过软管与所述热洗清蜡装置进油口连接；所述套管连接器的第二连接管的前端与油井套管阀门连接，其第三接头通过软管与所述热洗清蜡装置出油口连接。

优选地，所述热洗清蜡装置具有污油箱；所述油管连接器还包括排污卸压管、第二阀门和第二接头，其中，所述排污卸压管的内端与所述进液管连接；所述第二阀门设置在所述排污卸压管与进液管之间；所述第二接头与所述排污卸压管的外端固定连接；其中，所述油管连接器的第二接头通过软管与所述热洗清蜡装置污油箱连通；所述套管连接器还包括排压管、第四阀门和第四接头；其中，所述排压管的内端与所述第二连接管连接；所述第四阀门设置在所述排压管路上；所述第四接头与所述排压管的外端固定连接；其中，所述套管连接器的第四接头通过软管与所述污油箱或井场排污池连通。

本发明提供的油管连接器与现有技术相比，所述油管连接器的第一阀门设置在第一连接管与进液管之间，即油井出油管与热洗清蜡设备进油口之间的通路上，控制进入热洗清蜡设备的油液油量以及生产阀门至所述油管连接器之间油液压力的排放；所述第一连接管前端的螺纹丝扣用于与油井生产阀门的丝堵连接，装卸时管钳卡装在第一连接管上，装卸过程中没有较大的冲击，操作方便、可靠；同时，各连接部件之间接合紧密，没有装卸冲击产生的装配间隙，进而可提高管路连接的密封性。另外，在施工完成后通过此阀门起到截止阀的作用，便于安全的拆卸连接管线，避免了拆卸过程中油液渗漏而污染作业区的问题。

在所述油管连接器的优选方案中，所述排污卸压管与所述第一阀门与清蜡装置之间的进油管连通，并通过所述第二阀门控制排污卸压管的导通，施工作业完成后，通过管线将排污卸压管与清蜡装置的污油箱连通，进而可将热洗清蜡设备和管线中的残液收集至污油箱。

本发明提供的套管连接器与现有技术相比，所述套管连接器的第三阀门设置在出液管路上，即所述热洗清蜡装置出油口与油井套管之间的通路上，同样可以起到控制出液管路的油液流量和压力的作用；与前述油管连接器的连接结构相同，套管连接器通过第二连接管前端的螺纹丝扣与油井套管阀门的丝堵连接，装卸过程操作方便、可靠。

在所述套管连接器的优选方案中，所述排压管与第二连接管连通，并通过所述第四阀门控制所述排压管的导通，当套管内的压力过高时打开第四阀门，通过排压管释放气压；所述油气分离装置设置在所述排压管与出油管前端管口之间的环形空间内，可以将油、气分开防止在排压过程中把原油带出，这样，过滤的原油可重新注入井里。

本发明提供的热洗清蜡系统中，所述热洗清蜡装置通过油液连接器和套管连接器形成一个密闭的加热循环，连接器与各部件之间的装卸快捷、方便，使得热洗清蜡设备在施工作业中更加方便可靠，实现热洗清蜡增产的目的。

附图说明

图1是本发明所述油管连接器的整体结构示意图；

图2是本发明所述套管连接器的整体结构示意图；

图3是实施方式中所述圆环状过滤网的结构示意图；

图4本发明所述热洗清蜡系统的连接示意图。

图1－图4中：

油管连接器10、第一连接管11、螺纹丝扣111、进液管12、第一阀门13、第一接头14、排污卸压管15、第二阀门16、第二接头17；

套管连接器20、第二连接管21、螺纹丝扣211、环形空间212、出液管22、坡口221、第三阀门23、第三接头24、排压管25、第四阀门26、第四接头27；

热洗清蜡装置30、进油口31、出油口32、污油箱33

油井生产阀门41、油井套管阀门42、井场排污池43

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

基于油田GKA热洗清蜡设备，本发明的核心设计在于，提供两个配套使用的油管连接器和套管连接器，它们与采油树构成清蜡系统回路。在清蜡作业中，经抽油机抽出的液体通过油管连接器及管线进入热洗清蜡设备中加温，高温流体再经套管连接器进入油井的油套环形空间，这样油液在一个完全密闭的回路中循环，提高热洗清蜡设备施工作业的安全可靠性和可操作性。

请参见图1，该图是本发明所述油管连接器的整体结构示意图。

如图1所示，本发明提供的油管连接器10包括第一连接管11、进液管12、第一阀门13和第一接头14。所述第一连接管11的前端具有与油井生产阀门前端丝堵连接的螺纹丝扣111；所述进液管12的前端与所述第一连接管11的后端连接；所述第一阀门13设置在所述第一连接管11与进液管12之间，用于实现第一连接管11与进液管12之间处于导通或非导通状态；所述第一接头14与所述进液管12的后端固定连接，用于与清蜡装置进油口连接。

可以理解的是，所述第一阀门13还可以设置在所述进液管12上，而不局限于图1中所示的设置在第一连接管11和进液管12之间。另外，根据与其配合的油井生产阀门丝堵的结构形式的不同，所述第一连接管11前端的螺纹丝扣111可以是外螺纹或内螺纹。

通常情况下，油井生产阀门丝堵的通径大于清蜡装置进油口的通径，因此，如图1所示，所述进液管12的通径与清蜡装置的进油口相适配；所述第一连接管11为变径管，其大径端与油井生产阀门丝堵相适配，且其小径端与所述进液管12相适配。

如图1所示，所述油管连接器10还包括排污卸压管15、第二阀门16和第二接头17；所述排污卸压管15的内端与所述进液管12连接；所述第二阀门17设置在所述排污卸压管15与进液管12之间；所述第二接头17与所述排污卸压管15的外端固定连接。施工作业完成后，通过管线将排污卸压管15与清蜡装置的污油箱连通，进而可将热洗清蜡设备和管线中的残液收集至污油箱。

所述油管连接器10的第一接头14和第二接头17为卡扣式快速接头或直通式快速接头；可保证在施工现场方便快捷地完成管路连接。

另外，由于清蜡循环过程中，油液的温度和压力较高，所述第一阀门13和第二阀门16为耐高温高压的阀门。

请参见图2，该图是本发明所述套管连接器20的整体结构示意图。

如图2所示，所述套管连接器20包括第二连接管21、出液管22、第三阀门23和第三接头24；所述第二连接管21的前端具有与油井套管阀门连接的螺纹丝扣211；所述出液管22的前部插装在第二连接管21内且在所述出液管22外壁与第二连接管21内壁之间形成环形空间212，所述第二连接管21的后端与出液管22的管壁封固连接；所述第三阀门23设置在所述出液管22路上，用于实现出液管22路处于导通或非导通状态；所述第三接头24与所述出液管22的后端固定连接，用于与清蜡装置出油口连接。需要说明的是，图2中所示，所述出液管22的前端与所述第二连接管21的前端齐平，以避免出液管22的前端伸出第二连接管21影响套管阀门阀体关闭。

同样，通常情况下，油井套管丝堵的通径大于清蜡装置出油口的通径，因此，如图2所示，所述出液管22的通径与清蜡装置的出油口相适配；所述第二连接管21为变径管，其大径端与油井套管丝堵相适配，且其小径端与所述出液管22相适配。

另外，根据与其配合的油井套管丝堵的结构形式的不同，所述第二连接管21前端的螺纹丝扣211可以是外螺纹或内螺纹。

如图2所示，所述套管连接器20还包括排压管25、第四阀门26和第四接头27，其中，所述排压管25的内端与所述第二连接管21连接；所述第四阀门26设置在所述排压管路25上；所述第四接头27与所述排压管25的外端固定连接。当套管内的压力过高时打开第四阀门26，通过排压管25将气压释放，确保清蜡作业的安全、可靠性。

所述套管连接器20的第三接头24和第四接头27为卡扣式快速接头或直通式快速接头；可保证在施工现场方便快捷地完成管路连接。

同样，由于循环油液的温度和压力较高，所述第三阀门23和第四阀门26为耐高温高压的阀门。

另外，所述出液管22前端的下面具有坡口221，在所述坡口221所在的平面上，出液管22的管口倾斜向下。如此设计，可使得从出液管22的管口22流出的油液快速流入下方的套管，另外，坡口221上的管口为椭圆形，进一步增大了出液管口的流通面积，因此，可以减小油液的输出阻力，利于经热洗清蜡装置输出的高温油液进入套管内加热抽油管，获得较好的清蜡效果。

进一步地，如图2所示，所述套管连接器还包括油气分离装置28，所述油气分离装置28设置在所述排压管25与出油管前端管口之间的环形空间212内。当打开第四阀门26释放套管内的压力时，所述油气分离装置28将油、气分开，气体经第四阀门26排出，油液可重新注入井里，以防止在排压过程中把原油带出。

具体地，如图3所示，所述油气分离装置28为至少两个环形过滤网，所述至少两个环形过滤网沿所述第二连接管21的轴心线方向依次设置，所述环形过滤网的内、外缘分别与所述出液管22的外壁和第二连接管21的内壁固定连接。

特别说明的是，所述油管连接器的第一连接管11与进液管12可以是铸为一体的一个部件，所述套管连接器的第二连接管21与出液管22也可以是铸为一体的一个部件，只要满足使用需要均在本专利的保护范围内。

请参见图4，该图是本发明所述热洗清蜡系统的连接示意图。

如图4所示，所述热洗清蜡系统包括热洗清蜡装置30以及如前所述的油管连接器10和套管连接器20，其中，所述油管连接器10的第一连接管11的前端与油井生产阀门41连接，其第一接头14通过软管与所述热洗清蜡装置30进油口31连接；所述套管连接器20的第二连接管21的前端与油井套管阀门42连接，其第三接头24通过软管与所述热洗清蜡装置出油口32连接。

优选地，所述热洗清蜡装置30具有污油箱33；所述油管连接器10还包括排污卸压管15、第二阀门16和第二接头17，其中，所述排污卸压管15的内端与所述进液管12连接；所述第二阀门17设置在所述排污卸压管15与进液管12之间；所述第二接头17与所述排污卸压管15的外端固定连接；其中，所述油管连接器10的第二接头17通过软管与所述热洗清蜡装置污油箱33连通；所述套管连接器20还包括排压管25、第四阀门26和第四接头27；其中，所述排压管25的内端与所述第二连接管21连接；所述第四阀门26设置在所述排压管25路上；所述第四接头27与所述排压管25的外端固定连接；其中，所述套管连接器20的第四接头27通过软管与所述污油箱33或井场排污池43连通。

下面具体说明本实施例的工作过程：

施工前，首先将本发明所述油管连接器与油井采油树生产阀门的丝堵连接固定，将本发明所述套管连接器与油井采油树的套管阀门的丝堵连接固定；然后再通过软管将油管连接器和套管连接器分别与热洗清蜡设备的进油口和出油口连接固定。至此，油井采油树和热洗清蜡设备之间连接成一个密闭的循环系统。

施工时，启动热洗清蜡装置，油井产生的液体经油管连接器10进入热洗清蜡设备30，经高温加热后，高温流体经套管连接器20流回油套环空，流回油井的液体再由抽油机抽出后，再经油管连接器10进入热洗清蜡设备30，如此循环，完成油井清蜡作业。在油井清蜡作业过程中，若油井压力过大，则打开套管连接器20的第四阀门26，即可将压力油气排至污油箱33或井场排污池43，作业过程安全环保。

施工后，首先关闭所述油管连接器10的第一阀门13，然后打开所述油管连接器10的第二阀门16，这时，油井套管里的天然气可以把清蜡设备30、油管连接器10以及连接管线中残留的液体全部反冲至所述热洗清蜡设备30的污油箱33。

综上，本发明所述的油管连接器和套管连接器与采油树之间装配连接方便，能够取代油壬连接；在清蜡施工中，可以对液体的流量、压力进行控制；施工作业后拆卸快速，可将设备和管线内的压力残液安全排放到设备的污油箱，整个清蜡过程安全、快捷、环保；有效解决了现有油壬连接存在的拆卸繁琐、密封性差、易损坏、液体和压力无法控制的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.套管连接器，设置在清蜡装置出油口与油井套管阀门之间的管路上，其特征在于，包括：

第二连接管，其前端具有与油井套管阀门连接的螺纹丝扣；

出液管，其前部插装在第二连接管内且在所述出液管外壁与第二连接管内壁之间形成环形空间，所述第二连接管的后端与出液管的管壁封固连接；

第三阀门，设置在所述出液管上，用于实现出液管路处于导通或非导通状态；

第三接头，与所述出液管的后端固定连接，用于与清蜡装置出油口连接；

排压管，其内端与所述第二连接管连接；

第四阀门，设置在所述排压管上；

第四接头，与所述排压管的外端固定连接；和

设置在所述排压管与出油管前端管口之间的环形空间内的油气分离装置，所述油气分离装置为至少两个环形过滤网，沿所述第二连接管的轴心线方向依次设置，所述环形过滤网的内、外缘分别与所述出液管的外壁和第二连接管的内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的套管连接器，其特征在于，所述出液管前端的下面具有坡口，在所述坡口所在的平面上，出液管的管口倾斜向下。

3.根据权利要求2所述的套管连接器，其特征在于，所述第三接头和第四接头为卡扣式快速接头或直通式快速接头。

4.热洗清蜡系统，包括热洗清蜡装置，其特征在于，还包括油管连接器和套管连接器；

所述油管连接器包括：

第一连接管，其前端具有与油井生产阀门连接的螺纹丝扣；

进液管，其前端与所述第一连接管的后端连接；

第一阀门，设置在所述第一连接管与进液管之间，用于实现第一连接管与进液管之间处于导通或非导通状态；和

第一接头，与所述进液管的后端固定连接，用于与清蜡装置进油口连接；且所述第一连接管的前端与油井生产阀门连接，所述第一接头通过软管与所述热洗清蜡装置进油口连接；

所述套管连接器包括第二连接管，其前端具有与油井套管阀门连接的螺纹丝扣；

出液管，其前部插装在第二连接管内且在所述出液管外壁与第二连接管内壁之间形成环形空间，所述第二连接管的后端与出液管的管壁封固连接；

第三阀门，设置在所述出液管上，用于实现出液管路处于导通或非导通状态；

第三接头，与所述出液管的后端固定连接，用于与清蜡装置出油口连接；

排压管，其内端与所述第二连接管连接；

第四阀门，设置在所述排压管上；

第四接头，与所述排压管的外端固定连接；和

设置在所述排压管与出油管前端管口之间的环形空间内的油气分离装置，所述油气分离装置为至少两个环形过滤网，沿所述第二连接管的轴心线方向依次设置，所述环形过滤网的内、外缘分别与所述出液管的外壁和第二连接管的内壁固定连接；且

所述第二连接管的前端与油井套管阀门连接，所述第三接头通过软管与所述热洗清蜡装置出油口连接。

5.根据权利要求4所述的热洗清蜡系统，其特征在于，所述热洗清蜡装置具有污油箱；所述油管连接器还包括：

排污卸压管，其内端与所述进液管连接；

第二阀门，设置在所述排污卸压管与进液管之间；和

第二接头，与所述排污卸压管的外端固定连接；

其中，所述油管连接器的第二接头通过软管与所述热洗清蜡装置污油箱连通，所述套管连接器的第四接头通过软管与所述污油箱或井场排污池连通。

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