CN102747989B - 油井套管气收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油井套管气收集装置，油井中有抽油管、抽油杆、套管，抽油杆连接在抽油机上，抽油机从抽油管中抽出原油输送至输油管。该装置包括套管连接管、单向阀A、增压泵、单向阀B、油管连接管。增压泵含有连杆，连杆上端固定连接有压力臂，抽油杆上部固定连接有压力扣，压力扣位于压力臂上方。增压泵安装时连杆与抽油杆平行，压力臂与抽油杆交叉但不连接。抽油杆在抽油机带动下抬起时，套管气在自身的压力下，驱动活塞、连杆和压力臂上行；抽油杆在自身重力作用下行时，通过压力扣按压压力臂，驱动连杆和活塞下行，压缩气缸中的套管气，压缩后的套管气进入输油管中。本发明解决了传统的油井套管气回收困难、浪费能源、污染环境、危害安全等一系列问题。因此，本发明的经济效益和环保效益明显。<u/>

Description

油井套管气收集装置

技术领域

本发明涉及固定连接在油田油井现场的套管气的收集或及输送装置。 

背景技术

石油的抽吸采用抽油机，在抽油机抽油时，石油从抽油管中流出，套管气（或称油井伴生气、油井天然气）在油井套管中收集并流出。 

通常，套管气从套管中流出后，采取直接放空或者连接套管气输送管或套管气罐。直接放空会造成环境污染、资源浪费。套管气输送管输送或套管气罐收集时，需要专门的电机驱动、输送管道或储气罐，既增加设备的资金投入，又消耗额外的动力。 

申请专利号为201010256380.7的文件公开了“一种油田油井套管气回收装置和工艺”，涉及一种油田原油开采过程中伴生气回收工艺，特别是一种油田油井套管气回收装置和工艺，其工艺是：当井口来原油的一部分通过带有节流阀、球阀及过滤器的第一路管路与同步回转压缩机的一个进入口管路连接，第一路管路的井口来原油的一部分进入同步回转压缩机，对同步回转压缩机进行密闭、润滑和冷却，另一部分原油在抽油机作用下输送至下游管路，第二路管路的套管气经同步回转压缩机增压后压入油管输送，实现套管气增压回收的目的。它提供了一种能有效降低井口回压，改善采油工况，降低抽油机能耗的一种油田油井套管气回收装置和工艺。该文件未公开具体的工艺过程和工艺数据，缺乏实用性；而且压缩机依靠外来动力驱动，能耗高 

200920146986.8油井套管气收集装置，由喷嘴、壳体、进气管、混合管组成。喷嘴联接在壳体上部，进气管安装在壳体中部侧面，混合管与壳体下部螺纹联接。使用时，安装在采油树上的出油阀门之后，进气管与套管阀门联接。打开采油树上出油阀门，开动抽油机生产，抽出的具有一定压力的液体进入油井套管气收集装置内，将进气管内的天然气吸入到壳体内与喷嘴喷出的液体混合后经出油管线进入收集站内。本发明用于抽油井套管收集天然气时，不需要用泵车，不增加设备费用，操作简单，自动化程度高，劳动强度低，能有效收集套管气。该装置原有和套管气同时抽送，由于压力的不同，套管气不能完全释放输送和收集利用。

发明内容

发明目的：克服传统的油井套管气收集不完全、输送成本高、环境污染严重的缺陷，提供一种基本不需要额外动力、不增加额外输送设备的油井套管气收集装置。 

技术方案：通常，油井中有抽油管和套管，油井上有抽油机、抽油杆、套管，抽油杆连接在抽油机上，抽油机将抽油管中的原油抽出后，流经出油管，通过输油管输送出去。套管中收集油井中的伴生气（文中称套管气）。 

为实现本发明的目的，采用的该装置包括套管连接管、单向阀A、增压泵、单向阀B、油管连接管；所述的增压泵含有连杆、活塞、气缸、进气口、出气口；套管依次连接套管连接管、单向阀A、进气口、气缸、出气口、单向阀B、油管连接管、输油管或大型储气罐；连杆上端固定连接有压力臂；增压泵外连接有安装部件，以便安装固定在油井上，安装时保证连杆与抽油杆平行（或指连杆的运动方向、或活塞的运动方向与抽油杆平行的情形，本发明的文件中均为此含义）；压力臂与抽油杆交叉但不连接，抽油杆与抽油机之间或者抽油杆上部固定连接有压力扣，压力扣悬在压力臂的上方。 

抽油杆在抽油机带动下抬起时，套管气在自身的压力下，依次通过套管连接管、单向阀A，从进气口进入气缸，驱动活塞、连杆和压力臂上行；抽油杆在自身重力作用下行时，通过压力扣按压压力臂，驱动连杆和活塞下行，增压泵进行压缩动作，压缩气缸中的套管气，压缩后的套管气通过出气口和单向阀B，流经油管连接管，再进入输油管中与原油一同输送出去，或者直接回收到大型储气罐中。 

增压泵的一个运动周期对应于抽油机的一个往复运动周期。 

所述的增压泵的下端连接有底座，既便于将增压泵安装固定在油井或直接固定在油井套管上，又能够承受活塞下行时的压力。 

所述的套管和进气口之间可以连接有备用储气罐，出气口之后也可以连接有备用储气罐。 

所述的套管连接管或备用储气罐中最好装有过滤套管气的过滤设施，对后道部件污染少，减少维修工作量，保护设备、提高套管气质量。 

所述的套管连接管或者油管连接管上可以连接有套管气的气压仪器、流量计量仪器、欠压报警仪器或过压报警仪器中的一种或几种仪器，以便测量气压、流量，异常发生时报警处理。 

所述的增压泵可以各有两只或数只，对称安装连接在套管上，各个增压泵的连杆均与抽油杆平行，各个连杆上端共同固定连接同一块压力臂。 

所述的压力臂可以为平板，呈水平放置，并且连杆与抽油杆平行，连杆垂直于地面，便于抽油机垂直下压，动力效率更高。 

所述的套管气经过上述增压泵的增压后，压力大于输油管中的原油压力，一般，经过增压泵增压到大于0.5MPa，优选大于1.3MPa，便于套管气进入输油流程中，而且给输油管道提供额外的输送油气动力和提高输送速度。 

有益效果： 

本发明利用套管气自身的压力释放出来，然后利用抽油杆在自身重力作用下向下运动做功，在不采用外部动力源的情况下，实现对套管气的压缩，增压后排向油井输油流程，无需再增加额外的动力，对抽油机的动力平衡不造成破坏。

甚至无需增加更多的套管气的收集输送设备，套管气回收到输油管道中，共用管路，减少设备投资。套管气回收到输油管道中，能够提供输油管路输送原油的额外动力，提高输送效率。而且，整个装置简单，方便检修和安装和拆除。 

应用本发明后，提高了单位吨油（气）能耗比，降低了能源浪费，单口油井每天能够回收天然气量200~680m3，每套装置直接年创经济效益为6.0~20.4×104×1=6~20.4万元。同时，按照每天单口井回收天然气量200m3，则每套设备每年减少碳排放1392t，改善油区大气环境，具有显著的环境效益。而且，本装置发挥了人防、物防、技防有机结合的作用，提高了油井现场管理水平，提高安全生产系数，改善了油区治安环境，避免了井口漏气产生的天然气燃烧造成设备烧毁或人员伤亡的意外事故，人身财产安全得以保障，具有良好的社会效益。 

附图说明

附图1是本发明安装在油井上的一个结构示意图； 

图中，1、抽油杆；2、压力扣；3、压力臂；4、活塞；5、气压表；6、油管连接管；7、单向阀B；8、气缸；9、单向阀A；10、套管；11、抽油管；12、输油管；13、出油管；14、套管连接管；15、底座；16、油井井口；17、连杆；18、增压泵；19、备用储气罐；20、进气口；21、出气口；22、抽油机。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作更具体的说明。 

实施例： 

如附图1中所示的采用的油井套管气收集装置，安装于油井井口16，包括两支套管连接管14，套管连接管14连接在套管10上，另有两支单向阀A9、两支增压18泵，两支单向阀B7，两支油管连接管6连接到输油管12。增压泵18含有连杆17、活塞4、气缸8、进气口20、出气口21等部件。两支增压泵18对称连接在套管10两侧，两个增压泵18的两个连杆17上端共同连接一块压力臂3，压力臂3与抽油杆1交叉穿过。压力臂3呈水平放置，便于抽油杆1和连杆17垂直上下，动力效率更高。

所述的套管连接管14上连接有气压仪器、流量计量仪器、欠压报警仪器，以便实时计量以及出现欠压时及时报警处理。 

抽油杆1在抽油机22带动下抬起时，套管气在自身的压力下，依次通过套管连接管14、单向阀A9，从进气口20进入气缸8，驱动活塞4、连杆17和压力臂3上行；抽油杆1在自身重力作用下行时，通过压力扣2按压压力臂3，驱动连杆17和活塞4下行，增压泵18进行压缩动作，压缩气缸8中的套管气，压缩后的套管气通过出气口21和单向阀B7，流经油管连接管6，再进入输油管12中与原油一同输送出去；增压泵18的一个运动周期对应于抽油机22的一个运动周期。 

所述的套管气的压力，经过增压泵18能够增压到1MPa，给输油管12道提供更大的输送油气动力和输送速度，原油地从抽油管11流到出油管13，再流入输油管12，更快速地输送出去。 

所述的两个增压泵18的下端与地面之间分别连接有一块底座15，免得增压泵18被持续压缩引起基础下陷，从而保证套管气收集和输送过程连续、安全、高效地进行下去。  

Claims (1)

1.一种油井套管气收集装置，所述的油井中有抽油管（11）、抽油杆（1）、套管（10），抽油杆（1）连接在抽油机（22）上，抽油机（22）从抽油管（11）中抽出原油，流经出油管（13）输送至输油管（12），其特征在于：该装置安装于油井井口（16），包括两支套管连接管（14），套管连接管（14）连接在套管（10）上，另有两支单向阀A（9）、两支增压泵（18），两支单向阀B（7），两支油管连接管（6）连接到输油管（12）；增压泵（18）含有连杆（17）、活塞（4）、气缸（8）、进气口（20）、出气口（21）；两支增压泵（18）对称连接在套管（10）两侧，两个增压泵（18）的两个连杆（17）上端共同固定连接一块压力臂（3），压力臂（3）与抽油杆（1）交叉穿过；压力臂（3）呈水平放置，便于抽油杆（1）和连杆（17）垂直上下；

所述的套管连接管（14）上连接有气压仪器、流量计量仪器、欠压报警仪器，以便实时计量以及出现欠压时及时报警处理；

抽油杆（1）在抽油机（22）带动下抬起时，套管气在自身的压力下，依次通过套管连接管（14）、单向阀A（9），从进气口（20）进入气缸（8），驱动活塞（4）、连杆（17）和压力臂（3）上行；抽油杆（1）在自身重力作用下行时，通过压力扣（2）按压压力臂（3），驱动连杆（17）和活塞（4）下行，增压泵（18）进行压缩动作，压缩气缸（8）中的套管气，压缩后的套管气通过出气口（21）和单向阀B（7），流经油管连接管（6），再进入输油管（12）中与原油一同输送出去；增压泵（18）的一个运动周期对应于抽油机（22）的一个运动周期；

所述的套管气的压力，经过增压泵（18）能够增压到1MPa，给输油管（12）提供更大的输送油气动力和输送速度，原油从抽油管（11）流到出油管（13），再流入输油管（12），更快速地输送出去；

所述的两个增压泵（18）的下端与地面之间分别连接有一块底座（15），免得增压泵（18）被持续压缩引起基础下陷。