CN103161424B - 气井井口减压开井装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气井井口减压开井装置，是为解决油田采气开井困难，气井管理维护工作量巨大的问题而设计的，主要由连通管线的阀体、位于阀体内的主、副阀芯、连接电磁头的阀盖、T型芯杆、泄压通道和各腔室弹簧组成。该装置通过弹簧储能两级传动及节流嘴减压，可实现气井远程减压开启，解决原电磁阀不能远程高压开井的难题，减少气井管理维护难度，减少人力物力消耗，保证生产运行的安全平稳。本装置与远程控制系统协作，还可实现远程控制开关井、高低压自动保护等功能，提高单井信息化管理水平，在气田开采领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种气井井口减压开井装置，属于油田采气技术领域。
背景技术
苏里格气田面积广，井数多，井位分散，采用中低压集气模式，大面积关井后开井困难，气井管理维护工作量巨大。目前，现场实用的远程开关井装置不能实现减压开井功能，而且阀芯无法保持全开，应用中易造成电磁阀冬季冻堵。同时，由于阀芯开启程度非常小，故密封接触面易积砂而导致电磁阀内漏。所以必须对该装置结构进行改进，才能适应现场实用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气井井口减压开井装置，以保证系统运行安全，减少人力物力消耗。
本发明的具体技术内容如下：
阀体上设有连接管线的相互垂直的进气和出气通道，并设有连通出气通道的低压通道，阀体腔室对准连接阀盖下腔室，阀体腔室内设有主阀芯。
主阀芯为上、下连接的两部分，下部分设有连通进气通道的腔室，腔室内设有连接气嘴和密封垫的气嘴固定头。副阀芯下部缩径筒设在主阀芯上部腔室内，缩径筒上套有主阀芯弹簧，副阀芯法兰式底盘设在主阀芯下腔室的上端面上，副阀芯下部腔室内设有T型芯杆，其T型杆头上、下方分别设有辅助弹簧和芯杆弹簧，设有平衡压力通孔的副阀芯的上部连接于阀盖上腔室。
在阀盖上腔室内副阀芯的上方设有主阀芯弹簧，阀盖连接设有磁芯的销定电磁头并通过接头连接开启电磁头，阀盖上设有连通其上腔室和接头内孔的上泄压通道，并设有连通接头内孔和低压通道的下泄压通道。
本发明气井井口减压开井装置通过弹簧储能两级传动及节流嘴减压，可实现气井远程减压开启，解决原电磁阀不能远程高压开井的难题，减少气井管理维护难度，减少人力物力消耗，保证生产运行的安全平稳。与远程控制系统协作，还可实现远程控制开关井、高低压自动保护等功能，提高单井信息化管理水平，在气田开采领域具有广阔的应用前景。
附图说明
附图为气井井口减压开井装置结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照附图对本发明的实施例进一步说明：
气井井口减压开井装置由阀盖1、阀体2、销定电磁头3、开启电磁头4、主阀芯5、副阀芯6、T型芯杆7、气嘴8、副阀芯压缩弹簧9、主阀芯压缩弹簧10、芯杆弹簧11、气嘴固定头12、平衡压力孔13、上卸压通道14、下卸压通道15、销定电磁头磁芯16、接头17、密封垫18、辅助弹簧19和低压通道20组成：
阀体2设有连接管线的相互垂直的进气和出气通道，并设有与出气通道相通的低压通道20，阀体2腔室对准连接阀盖1下腔室，阀体2腔室内设有圆筒状主阀芯5。
主阀芯5分为由螺纹上、下连接的两部分，下部分设有连通进气通道的腔室，腔室内设有连接气嘴8和密封垫18的气嘴固定头12。副阀芯6下部缩径筒设在主阀芯5上腔室内，缩径筒上套有主阀芯压缩弹簧10，副阀芯6法兰式底盘设在主阀芯5下腔室的上端面上，副阀芯6下部腔室内设有T型芯杆7，其T型杆头上、下方分别设有辅助弹簧19和芯杆弹簧11，副阀芯6上部连接于阀盖1上腔室内，并设有连通其下腔室和阀盖1上腔室的、纵向的平衡压力通孔。
在阀盖1腔室内副阀芯6的上方设有主阀芯压缩弹簧9，阀盖1连接设有磁芯16的销定电磁头3并通过接头17连接开启电磁头4，阀盖1上设有连通其上腔室和接头17内孔的上泄压通道14，并设有连通接头17内孔和低压通道20的下泄压通道15。
气井井口减压开井装置的工作过程如下：
1.开阀过程：
给开启电磁头4供电，其磁芯回缩，上卸压通道14和下卸压通道15通过接头17内孔连通，也即同时接通低压通道20，使副阀芯6上部的高压迅速减小。连通阀体2进气通道的副阀芯6由其上下压差推动上移，在其缩径凸台行至销定电磁头3时被磁芯16锁定，此时，副阀芯压缩弹簧9、主阀芯压缩弹簧10被压缩储能，芯杆弹簧11随副阀芯6的上移宜被压缩，并施力T型芯杆7上移，使T型芯杆7底端的密封垫18脱离气嘴固定头12，此时上游高压气体通过气嘴8进入下游出气通道，并节流降压。
通过气井远程控制系统的井口RTU给开启电磁头4断电，关闭上卸压通道14和下卸压通道15。开井生产一段时间后，本装置进气通道压力会降低，当主阀芯5内压力与出气通道压力接近时，主阀芯弹簧10开始释放能量，克服压力上提主阀芯5，此时主阀芯5完全打开，阀体2进气通道与出气通道连通，上下游压力完全导通，开阀过程结束。
2、关阀过程：给销定电磁头3通电，磁芯16回缩解除销定，副阀芯6在重力及副阀芯压缩弹簧9的作用下下移，主阀芯5宜下移并封闭出气通道，T型芯杆7在重力及辅助弹簧19的弹力作用下下移并封堵气嘴8的节流通道，此时，上游进气通道内压力开始升高，并通过主阀芯5腔室和纵向平衡压力孔13向阀盖1上腔室注入高压且通过副阀芯6下压主阀芯5，主阀芯5被压紧，阀即关严，关阀过程结束。
Claims (4)
1.一种气井井口减压开井装置，其特征在于：
阀体(2)设有连接管线的相互垂直的进气通道和出气通道，并设有与该出气通道相通的低压通道(20)，阀体(2)的腔室对准连接阀盖(1)的下腔室，阀体(2)的腔室内设有主阀芯(5)；
主阀芯(5)分上、下连接的两部分，下部分设有连通该进气通道的下腔室，主阀芯(5)的下腔室内设有连接气嘴(8)和密封垫(18)的气嘴固定头(12)；副阀芯(6)下部的缩径筒设在主阀芯(5)的上腔室内，该缩径筒上套有主阀芯压缩弹簧(10)，副阀芯(6)的法兰式底盘设在主阀芯(5)的下腔室的上端面上，副阀芯(6)的下部腔室内设有T型芯杆(7)，T型芯杆(7)的T型杆头的上、下方分别设有辅助弹簧(19)和芯杆弹簧(11)，设有平衡压力通孔的副阀芯(6)的上部连接于阀盖(1)的上腔室内；
在阀盖(1)的上腔室内副阀芯(6)的上方设有副阀芯压缩弹簧(9)，阀盖(1)连接设有磁芯(16)的销定电磁头(3)并通过接头(17)连接开启电磁头(4)，阀盖(1)上设有连通阀盖(1)的上腔室和接头(17)内孔的上泄压通道(14)，并且阀盖(1)上还设有连通接头(17)内孔和低压通道(20)的下泄压通道(15)。
2.如权利要求1所述的气井井口减压开井装置，其特征在于，主阀芯(5)呈圆筒状。
3.如权利要求1所述的气井井口减压开井装置，其特征在于，主阀芯(5)分为由螺纹连接的上、下两部分。
4.如权利要求1所述的气井井口减压开井装置，其特征在于，副阀芯(6)的上部设有连通副阀芯(6)的下部腔室和阀盖(1)的上腔室的纵向的平衡压力通孔。
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