CN102828722A - 一种油井套管放气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种油井套管放气装置，包括本体，该本体内设有进气通道、放气通道和过气通道，该过气通道上设有与进气通道相连通的进气口和与放气通道相连通的放气口，该进气通道与该放气通道相互平行设置，该过气通道与进气通道和放气通道相互垂直；上述本体内设有控制上述放气口导通或截止的自动控制装置。本发明的一种油井套管放气装置，由于本体内设有控制放气口导通或截止的自动控制装置，通过此自动控制装置可自动控制放气口的导通或截止，实现了全自动控制，替代了传统的手工操作放气，大大降低石油开采的人工成本。
Description
技术领域
本发明涉一种放气装置，特别涉及一种用于油井口处套管的放气装置。
背景技术
石油开采过程中一般采用套管来输送原油，该套管包括互相嵌套且同轴设置的内管和外管，内管的中空部分用于输送原油，内管与外管之间的间隙用于采油区的高压气体通过，在采油过程中，为了增加采油率，以防开采到水，必须保证内管原油的油压与外管和内管间的气体压力保持在特定范围。由此，在油田注采井口处，采油人员需定期对内管的压力进行放气以保证套管内压力保持在一个特定范围内；这样，在实践中，采油工作人员一般会在井口处套管上安装一可对内管进行放气以实现泄压作用的放气装置。
现有的油井套管放气装置，一般包括本体，该本体内设有进气通道、放气通道和过气通道，该过气通道上设有与进气通道相连通的进气口和与放气通道相连通的放气口，该进气通道与该放气通道相互平行设置，该进气通道上安装有用于监测该进气通道内压力的压力表，该本体上设有用于导通或截止该放气口，且控制部件伸出本体外的放气控制装置，该放气控制装置包括阀芯和阀杆，该阀芯设于本体内并与放气口相匹配，该阀杆以可向本体外方向移动的方式活动设于本体内，且该进气通道和出气通道均与阀杆所在的纵向相垂直，该本体内设有沿该阀杆的长度方向延伸的安装腔室，该阀杆处于该安装腔室内，且该阀杆的第一端与该阀芯固定连接，该阀杆的第二端端部伸出该安装腔室至本体外，该阀杆的外侧壁上设有外螺纹，该安装腔室的内侧壁上设有与此外螺纹相配合的内螺纹，该阀杆的第二端端部上设有操作手轮。使用时，将上述结构的油井套管放气装置安装在油井井口处的套管上，使本体的进气通道与套管的内管相连通，并以阀芯封堵出气口为初始状态；在采油过程中，若压力表所显示的数值超过内管所限定的压力时，采油人员需转动操作手轮，操作手轮带动阀杆转动，利用阀杆的外螺纹与安装腔室的内螺纹的配合，阀杆可沿安装腔室向本体外移动，阀杆的移动可带动阀芯与放气口相脱离，放气口导通，这样即可实现对内管内的气压进行泄压。
上述结构的放气装置，由于放气控制装置为手动式，则在油井井口处需专门配制一操作人员来实时监看压力表并对内管进行放气泄压，这样无疑增加了石油开采的人工成本。
有鉴于此，本发明人对油井套管放气装置的结构进行深入研究，遂于本案产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种油井套管放气装置，其可自动控制放气口的导通或截止，替代了传统的手工放气操作，大大降低石油开采的人工成本。
本发明的技术方案是这样的：一种油井套管放气装置，包括本体，该本体内设有进气通道、放气通道和过气通道，该过气通道上设有与进气通道相连通的进气口和与放气通道相连通的放气口，该进气通道与该放气通道相互平行设置，该过气通道与进气通道和放气通道相互垂直；上述本体内设有控制上述放气口导通或截止的自动控制装置。
上述自动控制装置包括弹簧和阀塞，上述本体内设有供弹簧安装的安装腔室，上述安装腔室与上述过气通道相互平行设置，且上述安装腔室与上述过气通道和上述放气通道相连通，上述阀塞以可向上述安装腔室方向移动的方式设于上述放气口处，并与该放气口相匹配，上述弹簧张紧于上述阀塞与上述安装腔室面向上述阀塞的一内壁之间。
还包括有可调节上述弹簧张紧力的手动调节装置。
上述手动调节装置包括调节杆、调节接头和调节螺帽，上述调节接头安装于上述本体外，上述调节杆以可移动的方式安装于上述调节接头内，且上述调节接头上设有沿上述调节杆的长度方向延伸的条形腔室，上述安装腔室与上述调节杆所在的轴向相平行，上述条形腔室与上述安装腔室相连通，上述调节杆的第一端伸出上述条形腔室至上述调节接头外，上述调节杆的第二端伸出上述条形腔室外至上述安装腔室内，上述调节杆的外侧壁上凸设有与上述条形腔室的内侧壁密封配合的限位台，上述弹簧套设于上述调节杆外，且上述弹簧的第一端与上述阀塞固定连接，上述弹簧的第二端端面抵靠在上述限位台上，上述调节螺帽以可沿上述调节接头移动的方式套接在上述调节接头外，上述调节螺帽上凹设有供上述调节接头的部分部位伸入安装的凹槽，且上述调节杆的第一端处于此凹槽内，上述调节杆的第一端端面与上述凹槽的槽底相接触，上述凹槽的内槽壁上设有内螺纹，上述调节接头的外侧壁上设有与此内螺纹相螺合的外螺纹。
上述调节接头位于上述调节螺帽与上述本体之间的部位处设有套装在上述调节接头外的，并与上述外螺纹相螺合的锁紧螺母。
上述本体上安装有一取样阀接头，上述取样阀接头上安装有取样阀。
上述取样阀包括阀体和阀杆，上述阀杆可移动地竖立于该阀体内，上述阀体内设有进、出液通道和沿上述阀体的长度方向延伸的过液通道，上述阀杆处于上述过液通道内，上述阀杆的外侧壁上设有外螺纹，上述过液通道的内侧壁设有与此外螺纹相螺合的外螺纹，上述进液通道与上述阀杆纵向所在的轴线相平行，上述出液通道与上述阀杆纵向所在的轴线相垂直，上述过液通道上开设有与上述进液通道相连通的进液口和与上述出液通道相连通的出液口，上述阀杆的第一端设有用于导通或截止上述进液口的阀芯，上述阀杆的第二端伸出阀体外，且该端端部设有手轮。
上述本体上设有与上述取样阀接头连接的连接部，上述连接部内开设有与上述进气通道相连通的连接通道，上述取样阀接头的一端螺装于上述连接通道内，上述取样阀接头的另一端螺装于上述进液通道内，且上述取样阀接头内开设有分别与上述进液通道和上述连接通道相连通的取样过道，上述取样过道与上述阀杆纵向所在的轴线相平行。
上述阀杆的第二端与上述阀体之间通过填料密封进行密封。
上述进液通道上设有可测量上述进液通道内压力的压力表。
采用上述技术方案后，本发明的一种油井套管放气装置，由于本体内设有控制放气口导通或截止的自动控制装置，通过此自动控制装置可自动控制放气口的导通或截止，实现了全自动控制，替代了传统的手工操作放气，大大降低石油开采的人工成本；由于自动控制装置上设有可调节弹簧张紧力的手动调节装置，这样通过此手动调节装置可对弹簧张紧力进行调节，使自动控制装置可承受进气通道内的不同压力，从而可扩大放气装置的使用范围；又由于本体上设有取样阀，使本发明的放气装置具有取样功能，从而使采油人员无需在油井井口处另安装一取样阀，节约了开采成本，功能较多样化。
附图说明
图1为本发明的局部剖示图；
图2为本发明另一角度的局部剖示图；
图3为图1中A-A的剖示图。
具体实施方式
本发明的一种油井套管放气装置，如图1-3所示，包括本体1，该本体1内设有进气通道11、放气通道12和过气通道13，该过气通道13上设有与进气通道11相连通的进气口和与放气通道相连通的放气口，该进气通道11与该放气通道12相互平行设置，该过气通道13与进气通道11和放气通道12相互垂直，该本体1内设有控制放气口导通或截止的自动控制装置。
所述的自动控制装置包括弹簧21、阀塞22和可调节弹簧21张紧力的手动调节装置，本体1内设有供弹簧21安装的安装腔室14，安装腔室14与过气通道11相互平行设置，且安装腔室14与过气通道13和放气通道12相连通，阀塞22以可向安装腔室14方向移动的方式设于放气口处，并与该放气口相匹配，该阀塞22为球形阀塞；该手动调节装置包括调节杆231、调节接头232和调节螺帽233，调节接头232安装于本体1外，调节杆231以可移动的方式安装于调节接头232内，且调节接头232上设有沿调节杆231的长度方向延伸的条形腔室232a，安装腔室14与调节杆231所在的轴向相平行，条形腔室232a与安装腔室14相连通，调节杆231的第一端伸出条形腔室232a至调节接头232外，调节杆231的第二端伸出条形腔室232a外至安装腔室14内，调节杆231的外侧壁上凸设有与条形腔室232a的内侧壁密封配合的限位台231a，且该限位台231a与该条形腔室232a之间通过套设在限位台231a外的O形密封圈进行密封，弹簧21套设于调节杆231外，且弹簧21的第一端与阀塞22固定连接，弹簧21的第二端伸入条形腔室232a内，且该端端面抵靠在限位台231a上，使弹簧21张紧于阀塞22与限位台231a之间，调节螺帽233套接在调节接头232外，且调节螺帽233与调节接头232相连接的连接面上凹设有凹槽233a，该调节接头232的一端螺装于安装腔室14内，另一端螺装于凹槽233a内，该调节接头232的另一端端部与凹槽233a的槽底之间具有一定间距，调节杆231的第一端处于此凹槽233a内，该端端面并与凹槽233a的槽底相接触，凹槽233a的内槽壁上设有内螺纹，调节接头232的外侧壁上设有与此内螺纹相螺合的外螺纹，通过此内外螺纹的配合使调节螺帽233可沿调节接头232移向。
所述本体1上安装有一取样阀接头3，该取样阀接头3上安装有取样阀4，该取样阀4包括阀体41和阀杆42，阀杆42可移动地竖立于该阀体41内，阀体41内设有进、出液通道411、412和过液通道413，阀杆42活动设于过液通道413内，阀杆42的外侧壁上设有外螺纹，过液通道413的内侧壁设有与此外螺纹相螺合的外螺纹，通过内外螺纹的配合使阀杆42可沿过液通道413移动，该过液通道413和进液通道411与阀杆42纵向所在的轴线相平行，出液通道412与阀杆42纵向所在的轴线相垂直，过液通道413上开设有与进液通道411相连通的进液口和与出液通道412相连通的出液口，阀杆42的第一端设有用于导通或截止进液口的阀芯43，阀杆42的第二端伸出阀体41外，且该端端部设有手轮44，阀杆42的第二端与阀体41之间通过填料密封45进行密封。本发明中填料密封45的安装结构和原理与传统阀体的填料密封的安装结构和原理相同，本申请人在此不再累述。
该本体1上设有与取样阀接头3连接的连接部15，连接部15内开设有与进气通道11相连通的连接通道151，取样阀接头3的一端螺装于连接通道151内，取样阀接头3的另一端螺装于进液通道411内，且取样阀接头3内开设有分别与进液通道411和连接通道151相连通的取样过道31，该取样过道31与阀杆42纵向所在的轴线相平行。
本发明的一种油井套管放气装置，安装在油井井口处的套管上，并使本体1的进气通道11与套管的内管相连通；使用时，以阀塞22封堵出气口，阀芯43封堵进液口为初始状态。在采油过程中，若井口处套管的内管流入进气通道11内的气压大于弹簧21的张紧力时，该进气通道11内具有一股作用于阀塞22上的压力，使阀塞22向弹簧21方向移动，弹簧21会被压缩，阀塞22与出气口相脱离，出气口导通，此时进气通道11内的气压可经过气通道13至放气通道12内，并从放气通道12中泄出；当泄压后的进气通道11内的气压小于弹簧21的张紧力时，弹簧21复位，弹簧21的复位可带动阀塞22向出气口方向移动，并封堵出气口，使进气通道11内的气压不再被泄压。与现有技术相比，本发明的油井套管放气装置可实现全自动放气，替代了传统的手工操作放气，大大降低石油开采的人工成本。
本发明的一种油井套管放气装置，取样时，转动手轮44，手轮44带动阀杆42转动，利用阀杆42的外螺纹与过液通道413的内螺纹的配合使阀杆42向进液通道411移动，阀杆42的移动可使阀芯43与进液口43相脱离，进液口43导通，此时，内管内的原油通过自身的油压压入进气通道11内，并依次经连接通道151、取样过道31、进液通道411、过液通道413至出液通道412内，最后从出液通道412中流出进行取样，则，本发明的放气装置增加了取样功能，使采油人员无需在油井井口处另安装一取样阀，节约了开采成本，功能较多样化。
本发明的一种油井套管放气装置，调节手动调节装置时，转动调节螺帽233，利用调节螺帽233的内螺纹与调节接头232的外螺纹的配合，使调节螺帽233可沿调节接头232向本体1的方向移动，此时调节螺帽233上凹槽233a的槽底会推动调节杆231向弹簧21的方向移动，调节杆231的移动可使弹簧21被压缩，弹簧21的伸展长度减小，从而可减小自动控制装置可承受进气通道内的压力，使自动控制装置可适用进气通道内的不同气压，扩大使用范围。
本发明中，可在进液通道411上设有可测量进液通道411内压力的压力表5，通过此压力表5可方便采油工作人员得知原油的油压。
本发明中，可在调节接头232位于调节螺帽233与本体1之间的部位处设有套装在调节接头232外的，并与调节接头232的外螺纹相螺合的锁紧螺母234，通过此锁紧螺母234可对手动调节装置的调节范围进行限定。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种油井套管放气装置，包括本体，该本体内设有进气通道、放气通道和过气通道，该过气通道上设有与进气通道相连通的进气口和与放气通道相连通的放气口，该进气通道与该放气通道相互平行设置，该过气通道与进气通道和放气通道相互垂直；其特征在于：上述本体内设有控制上述放气口导通或截止的自动控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述自动控制装置包括弹簧和阀塞，上述本体内设有供弹簧安装的安装腔室，上述安装腔室与上述过气通道相互平行设置，且上述安装腔室与上述过气通道和上述放气通道相连通，上述阀塞以可向上述安装腔室方向移动的方式设于上述放气口处，并与该放气口相匹配，上述弹簧张紧于上述阀塞与上述安装腔室面向上述阀塞的一内壁之间。
3.根据权利要求2所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：还包括有可调节上述弹簧张紧力的手动调节装置。
4.根据权利要求3所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述手动调节装置包括调节杆、调节接头和调节螺帽，上述调节接头安装于上述本体外，上述调节杆以可移动的方式安装于上述调节接头内，且上述调节接头上设有沿上述调节杆的长度方向延伸的条形腔室，上述安装腔室与上述调节杆所在的轴向相平行，上述条形腔室与上述安装腔室相连通，上述调节杆的第一端伸出上述条形腔室至上述调节接头外，上述调节杆的第二端伸出上述条形腔室外至上述安装腔室内，上述调节杆的外侧壁上凸设有与上述条形腔室的内侧壁密封配合的限位台，上述弹簧套设于上述调节杆外，且上述弹簧的第一端与上述阀塞固定连接，上述弹簧的第二端端面抵靠在上述限位台上，上述调节螺帽以可沿上述调节接头移动的方式套接在上述调节接头外，上述调节螺帽上凹设有供上述调节接头的部分部位伸入安装的凹槽，且上述调节杆的第一端处于此凹槽内，上述调节杆的第一端端面与上述凹槽的槽底相接触，上述凹槽的内槽壁上设有内螺纹，上述调节接头的外侧壁上设有与此内螺纹相螺合的外螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述调节接头位于上述调节螺帽与上述本体之间的部位处设有套装在上述调节接头外的，并与上述外螺纹相螺合的锁紧螺母。
6.根据权利要求1所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述本体上安装有一取样阀接头，上述取样阀接头上安装有取样阀。
7.根据权利要求6所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述取样阀包括阀体和阀杆，上述阀杆可移动地竖立于该阀体内，上述阀体内设有进、出液通道和沿上述阀体的长度方向延伸的过液通道，上述阀杆处于上述过液通道内，上述阀杆的外侧壁上设有外螺纹，上述过液通道的内侧壁设有与此外螺纹相螺合的外螺纹，上述进液通道与上述阀杆纵向所在的轴线相平行，上述出液通道与上述阀杆纵向所在的轴线相垂直，上述过液通道上开设有与上述进液通道相连通的进液口和与上述出液通道相连通的出液口，上述阀杆的第一端设有用于导通或截止上述进液口的阀芯，上述阀杆的第二端伸出阀体外，且该端端部设有手轮。
8.根据权利要求7所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述本体上设有与上述取样阀接头连接的连接部，上述连接部内开设有与上述进气通道相连通的连接通道，上述取样阀接头的一端螺装于上述连接通道内，上述取样阀接头的另一端螺装于上述进液通道内，且上述取样阀接头内开设有分别与上述进液通道和上述连接通道相连通的取样过道，上述取样过道与上述阀杆纵向所在的轴线相平行。
9.根据权利要求7所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述阀杆的第二端与上述阀体之间通过填料密封进行密封。
10.根据权利要求7所述的一种油井套管放气装置，其特征在于：上述进液通道上设有可测量上述进液通道内压力的压力表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |