CN106014334B - 一种采油井口生产阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种采油井口生产阀门，在采油井井口生产流程中使用。本生产阀门包括排气阀体和回流阀体，排气阀体中设有气液通道、中心孔内装有排气阀芯弹簧和排气阀芯；回流阀体中设有回流孔、中心孔内装有回流阀芯弹簧和回流阀芯；将回流阀体和排气阀体通过螺栓连接并紧固，排气阀芯与回流阀芯顶靠在一起，回流阀芯与排气阀体和回流阀体的内腔之间设有回流间隙。本发明安装在采油井的井口生产流程中，能够释放井口外输流程意外升高的压力，防止因发现不及时导致管线内原油渗漏造成的环境污染事件，同时又具有正常套气排放单流阀的基本功能，防止采油泵产生气锁影响油井生产。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业的井口生产阀门，特别是一种采油井口生产阀门，在采油井井口生产流程中使用。
背景技术
目前油气生产过程中，与井口采油树相连的套气排放流程中安装有一处单流阀，在套气压力大于外输流程压力时单流阀阀板打开进行套气排放，经外输流程汇集后与其他油井生产的油气一同进入外输管线外输。在生产中若外输管线或外输流程上的阀门因阀板脱落、外输总管紧急切断阀执行机构误动作等原因导致外输管线切断，而油井生产未能及时停止将引起近井口端的油气生产管线压力升高，在耐压薄弱部位将发生原油渗漏，造成溢油事故。为避免该类型事件的发生，需要研制一种能够在上述事件发生时，自动打开、完成管线泄压的生产阀门，为事故的处理提供充足的缓冲应急时间。
发明内容
本发明的目的是针对生产中外输管线意外切断，而油井生产未能及时停止引起的管线压力升高问题，提供一种采油井口生产阀门，在上述事件发生后，能够自动打开泄压、解决管线压力升高的问题，避免在管线耐压薄弱部位发生原油渗漏的情况。为上述事件的处理提供充足的缓冲应急时间，避免环境污染，降低生产成本。
本发明的技术解决方案是：一种采油井口生产阀门包括排气阀体和回流阀体，排气阀体中设有气液通道、中心孔内装有排气阀芯弹簧和排气阀芯；回流阀体中设有回流孔、中心孔内装有回流阀芯弹簧和回流阀芯；将回流阀体和排气阀体通过螺栓连接并紧固，排气阀芯与回流阀芯顶靠在一起，回流阀芯与排气阀体和回流阀体的内腔之间设有回流间隙。
与现有技术相比，本发明的显著使用效果如下：本发明安装在采油井的井口生产流程中，能够释放井口外输流程意外升高的压力，防止因发现不及时导致管线内原油渗漏造成的环境污染事件，同时具有正常套气排放单流阀的基本功能，防止采油泵产生气锁影响油井生产。
1、在正常生产进行套气排放时，套气推动排气阀芯，建立排气通道，套气释放进入外输流程。
2、当干压逐渐升高，且超过套压时，在干压与排气阀芯弹簧的共同作用下排气阀芯关闭，继而全部干压作用在排气阀芯与回流阀芯形成的共同端面上。当干压超过回流阀芯弹簧的设定压力与套气压力之和时，回流阀芯受压反向移位，油气混合液通过回流阀芯与回流阀体之间的回流间隙及回流孔流回井内的套管中，达到释放过高干压，防止原油刺漏，保护陆地及海洋环境的目的。
本发明既具有单流阀的作用，将套管气排入外输流程，同时又具有泄压功能，由气液通道、回流间隙和回流孔形成的泄压通道能够在外输流程出现压力异常升高时，主动为外输流程泄压。保护了生产管线，防止溢油污染事故的发生，有效降低了生产成本，保护了环境，具有显著的使用效果和经济效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围。以下所述仅为本发明的较佳实施例，其他运用本发明的等效变化，均应属于本发明的保护范围。
参见图1，一种采油井口生产阀门包括排气阀体5和回流阀体1，排气阀体5中设有气液通道9、中心孔内装有排气阀芯弹簧7和排气阀芯6；回流阀体1中设有回流孔8、中心孔内装有回流阀芯弹簧2和回流阀芯3；将回流阀体1和排气阀体5通过螺栓4连接并紧固，排气阀芯6与回流阀芯3顶靠在一起，回流阀芯3与排气阀体5和回流阀体1的内腔之间设有回流间隙。
所述排气阀芯6是实心圆柱体、其外径大于回流阀芯3中心孔的孔径、小于或等于排气阀体5的中心孔弹簧座的内径；排气阀芯弹簧7安装在排气阀体5的中心孔弹簧座内、位于中心孔与排气阀芯6之间。
所述回流阀芯3是圆柱形筒状体、其内腔是非等径内腔，中心孔两侧内腔的内径均大于中心孔的内径、与排气阀芯6顶靠的上部内腔大于或等于气液通道9的外边沿；回流阀芯弹簧2安装在回流阀体1的中心孔弹簧座内、位于回流阀芯3与回流阀体1的中心孔之间。
所述排气阀体5的外壁两端设有法兰盘和螺栓孔、内腔是非等径内腔，中心孔和中心孔弹簧座的内腔小于两侧的内腔，气液通道9均布在中心孔弹簧座的腔壁上与回流阀芯3的上部内腔相对应。
所述气液通道9是扇形、弧形或圆形的孔或槽；排气阀体5中心孔弹簧座的腔壁与下方内腔的连接面是锥形密封面。
所述回流阀体1的外壁两端设有法兰盘和螺栓孔、内腔是非等径内腔，中心孔和中心孔弹簧座的内腔小于两侧的内腔、两侧内腔的内径与排气阀体5中心孔弹簧座下方的内腔内径相符，使回流阀芯3能够在回流阀体1和排气阀体5之间滑动。
所述回流孔8匀布在回流阀体1中心孔弹簧座外周的隔台上、与回流阀芯3和回流阀体1以及排气阀体5的内腔形成的回流间隙相对应。
所述回流阀芯3与排气阀体5接触端的上端设有倒角、与排气阀体5的锥形密封面相配合。
所述排气阀芯弹簧7的设定压力小于回流阀芯弹簧2的设定压力、回流阀芯弹簧2的设定压力小于外输流程的安全运行压力。
所述排气阀体5和回流阀体1外侧的法兰盘分别与外输流程和井口套管阀门连接。
装配时，将回流阀芯3及回流阀芯弹簧2安装在回流阀体1内，将排气阀芯6及排气阀芯弹簧7安装在排气阀体5内，装配好后利用螺栓4连接并紧固两部分阀体。排气阀芯6与回流阀芯3在排气阀芯弹簧7和回流阀芯弹簧2的作用下相互压紧，气液通道9、回流间隙和回流孔8全部处于封闭状态。
下面分两种情况介绍本发明的运行方式：
1、在正常生产进行套气排放时，在套气压力的推动下，排气阀芯6打开，排气通道建立，套气通过回流阀芯3的中心孔及排气阀体5上的气液通道9进入外输流程。
2、当干压因非正常因素逐渐升高，且接近外输流程安全运行压力、需紧急泄压时，在干压与排气阀芯弹簧7的共同作用下排气阀芯6关闭，继而全部干压作用在排气阀芯6与回流阀芯3形成的共同端面上；当干压超过回流阀芯弹簧2的设定压力与套气压力之和时，回流阀芯3与排气阀体5的锥形密封面脱离，油气混合液通过气液通道9、回流间隙和回流孔8流回至套管内。
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。
Claims (8)
1.一种采油井口生产阀门，其特征是，包括排气阀体和回流阀体，排气阀体中设有气液通道、中心孔内装有排气阀芯弹簧和排气阀芯；回流阀体中设有回流孔、中心孔内装有回流阀芯弹簧和回流阀芯；将回流阀体和排气阀体通过螺栓连接并紧固，排气阀芯与回流阀芯顶靠在一起，回流阀芯与排气阀体和回流阀体的内腔之间设有回流间隙；排气阀芯是实心圆柱体、其外径大于回流阀芯中心孔的孔径、小于或等于排气阀体的中心孔弹簧座的内径；排气阀芯弹簧安装在排气阀体的中心孔弹簧座内、位于中心孔与排气阀芯之间；所述回流阀芯是圆柱形筒状体、其内腔是非等径内腔，中心孔两侧内腔的内径均大于中心孔的内径、与排气阀芯顶靠的上部内腔大于或等于气液通道的外边沿；回流阀芯弹簧安装在回流阀体的中心孔弹簧座内、位于回流阀芯与回流阀体的中心孔之间。
2.如权利要求1所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述排气阀体的外壁两端设有法兰盘和螺栓孔、内腔是非等径内腔，中心孔和中心孔弹簧座的内腔小于两侧的内腔，气液通道均布在中心孔弹簧座的腔壁上与回流阀芯的上部内腔相对应。
3.如权利要求2所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述气液通道是扇形、弧形或圆形的孔或槽；排气阀体中心孔弹簧座的腔壁与下方内腔的连接面是锥形密封面。
4.如权利要求3所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述回流阀体的外壁两端设有法兰盘和螺栓孔、内腔是非等径内腔，中心孔和中心孔弹簧座的内腔小于两侧的内腔、两侧内腔的内径与排气阀体中心孔弹簧座下方的内腔内径相符，使回流阀芯能够在回流阀体和排气阀体之间滑动。
5.如权利要求1所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述回流孔匀布在回流阀体中心孔弹簧座外周的隔台上、与回流阀芯和回流阀体以及排气阀体的内腔形成的回流间隙相对应。
6.如权利要求5所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述回流阀芯与排气阀体接触端的上端设有倒角、与排气阀体的锥形密封面相配合。
7.如权利要求1所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述排气阀芯弹簧的设定压力小于回流阀芯弹簧的设定压力、回流阀芯弹簧的设定压力小于外输流程的安全运行压力。
8.如权利要求6所述的一种采油井口生产阀门，其特征是，所述排气阀体和回流阀体外侧的法兰盘分别与外输流程和井口套管阀门连接。
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