CN109184633A - 一种助推式的套管气自动回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助推式的套管气自动回收装置，包括回收缸、第一蓄液器、第二蓄液器、套管气入口、套管气出口、空气入口、第一原油入口、第二原油入口；回收缸内的挡块将回收缸的内部分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室的左侧与第一蓄液器的上端连接，第一腔室的下端与第一原油入口连接，第二腔室的右侧与第二蓄液器的上端连接，第二蓄液器的下端与第二原油入口连接；套管气入口通过第三单向阀与第二腔室连接，第二腔室通过第二单向阀与套管气出口连接；空气入口与第一腔室直接连接。本回收装置无需用电和其它动力能源，安全可靠，免维护，无需值守人员，有效的回收套管气，充分利用自然资源，总的环保效益和经济效益显著。

Description

一种助推式的套管气自动回收装置

技术领域

本发明涉及石油开采设备，更准确地说，是涉及一种助推式的套管气自动回收装置。

背景技术

在油田生产过程中随着原油的产出，部分伴生气（套管气）会储存在抽油机的环形空间中，生产过程中随着产油量的增加环形空间中的伴生气压力不断升高，产油量会降低，严重时油泵会出现“气锁”现象，影响泵效,降低产量。目前，最好的解决方法是定时“放空”，套管气的排放严重影响空气质量、污染环境，是二氧化碳的21倍，还会影响周边居民的身体健康，也是宝贵资源的浪费。

套管气含有大量硫化物，在用气过程中，会危及人的生命安全，对夜间野外值班的工人来说，用套管气采暖，如果稍不注意就会埋下安全隐患。

农村因使用套管天然气做饭、取暖不当，会埋下安全隐患，每年都有伤亡、房屋爆炸等事故发生。

在清洁能源匮乏的今天，套管气的放空也是资源的一种严重浪费。

因此，急需提供一种安全有效的套管气回收装置是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供了一种安全可靠、有效的助推式的套管气自动回收装置，安全有效的回收套管气，充分利用自然资源，有效避免自然资源的浪费及危害事件的发生。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种助推式的套管气自动回收装置，包括回收缸,其中部设有挡块，将回收缸分成第一腔室和第二腔室，第一腔室设有排气口，第二腔室设有套管气入口和套管气出口；分别设于第一腔室和第二腔室内的第一活塞和第二活塞，两活塞之间通过连杆连接并在回收缸内移动；设于第一腔室内的助推弹簧和挡板；第一蓄液器和第二蓄液器，两者的上端分别通过管道与第一腔室和第二腔室的两外端连通，两者的下端通过管道分别与第一原油入口和第二原油入口连通；所述套管气入口与抽油机套管接口连通，所述套管气出口与套管气输出接口连通，所述套管气入口和套管气输出接口处分别设有第三单向阀和第二单向阀，排气口与挡块上的空气接口连通。

其中，所述连杆与挡块密封滑动连接，连杆可以沿着通孔的轴向方向左右滑动，所述第一活塞和第二活塞与回收缸的内侧壁密封。

其中，所述第一活塞的左侧与助推弹簧的一端固定连接，助推弹簧的另一端与一可左右滑动的挡板固定连接，该挡板与回收缸的内侧壁密封。

其中，所述第一蓄液器和第二蓄液器内的中部各设有一个可上下滑动的蓄液器活塞，该蓄液器活塞分别与第一蓄液器或第二蓄液器的内侧壁密封。

其中，所述抽油机套管接口与第三单向阀之间还设有第一过滤器，所述第一原油入口与第一蓄液器的下端之间还设有第二截止阀和第二过滤器，所述第二蓄液器的下端连接有第三过滤器，第三过滤器的下端与第四截止阀的左端连接，第四截止阀的右端与第二原油入口连接。

其中，所述第四截止阀的左端还依次连接有增压维持阀和第三截止阀，并与原油接口连接，所述第四截止阀与增压维持阀之间的连接管道上还设有一个压力表。

其中，所述增压维持阀上还并联有一释压阀。

其中，所述套管气输出接口上连接有气管道，该气管道上设有第一单向阀和第一截止阀。

其中，所述第一蓄液器和第二蓄液器与回收缸之间的连接管道上各设有一个压力表。

其中，第一蓄液器和第二蓄液器与回收缸之间的连接管道内设有液压油。

本发明的有益效果：在实际使用中，无需用电和其它动力能源，完全防爆，安全可靠，在实际运行中免维护，与采油井口形成一套完整的井口采油、套管气回收流程，便于维护，无需值守人员，即按即用，有效的回收套管气，充分利用自然资源，有效避免自然资源的浪费及危害事件的发生。总的环保效益和经济效益显著。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2图1中的A向视图。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明有关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-2所示，在本发明的一个具体实施例中，提供了一种助推式的套管气自动回收装置。

该助推式的套管气自动回收装置，包括回收缸3、第一蓄液器31、第二蓄液器18、抽油机套管接口13、套管气输出接口40，空气接口8、第一原油入口28及第二原油入口25。

其中，回收缸3内的中部固定有一挡块9，该挡块9将回收缸3的内部空间分隔为两个密闭的腔室，左侧为第一腔室7，右侧为第二腔室11。

其中，第一腔室7的左侧与第一蓄液器31的上端通过管道连接（或连通），该管道上设有第一压力表33，该管道内设有液压油，第一蓄液器31下端连接有第二过滤器30和第二截止阀29，并与第一原油入口28连接。

其中，第二腔室11的右侧与第二蓄液器18的上端通过管道连接，该管道上设有第二压力表17，该管道内设有液压油，第二蓄液器18的下端连接有第三过滤器21，第三过滤器21的下端与第四截止阀24的左端连接，第四截止阀24的右端与第二原油入口25连接。

其中，第四截止阀24的左端还依次连接有增压维持阀22和第三截止阀23，并与原油接口27连接。

其中，增压维持阀22上还并联有一释压阀20。

其中，增压维持阀22和释压阀20部分的作用在于，原油的压力通常在0.3~2.5Mpa之间变化，当第二原油入口处25的原油压力过高时，增压维持阀22可以导通，进行泄压，保护本申请的回收装置不易损坏，当增压维持阀22故障时，释压阀20还可以继续导通，具有双重保护的作用。

其中，液压油的作用在于可以提高管道内压力的传导效率。

其中，抽油机套管接口13通过第三单向阀15与第二腔室11连接，抽油机套管接口13与第三单向阀15之间还设有第一过滤器14，第二腔室11内设有套管气入口42，第三单向阀15安装在套管气入口42处。

其中，第二腔室11内还设有套管气出口41，挡块9上设有套管气输出接口 40，套管气输出接口 40处设有第二单向阀10

第二腔室11通过第二单向阀10与套管气输出接口40连接；与套管气输出接口40连接的套管气输出管道上设有第一单向阀2和第一截止阀1，并可与远端下游主管道及相关设备相连接，等待进一步处理。

其中，第一腔室7内设有排气口43，排气口43与挡块9上的空气接口8直接连通。

其中，第一腔室7内设有可左右滑动的第一活塞6，第二腔室11内设有可左右滑动的第二活塞12，第一活塞6和第二活塞12通过穿过挡块9上所设通孔39的连杆16连接在一起，连杆16与挡块9密封滑动连接，连杆16可以沿着通孔39的轴向方向左右滑动，第一活塞6和第二活塞12与回收缸3的内侧壁密封。此处的密封指的是液体和气体均可以密封，无泄漏现象。

其中，第一活塞6的左侧与一助推弹簧5的一端固定连接，助推弹簧5的另一端与一可左右滑动的挡板4固定连接，该挡板4与回收缸3的内侧壁密封。

其中，第一蓄液器31和第二蓄液器18内的中部各设有一个可上下滑动的蓄液器活塞（32、19），该蓄液器活塞（32、19）与第一蓄液器31或第二蓄液器19的内侧壁密封。该蓄液器活塞（32、19）将第一蓄液器31和第二蓄液器18的内部空间分隔成上下两个腔室。

各部件的作用简述：

单向阀：只允许介质单方向流动，反方面的话则不通；

截止阀：可以简单的理解为一个开关，起到通/断管道介质的作用；

过滤器：过滤掉介质中大颗粒杂质，避免影响后续管道中的其他零件效果；

释压阀：设定一个压力，介质达到这个压力，阀门才打开，否则阀门处于关闭状态，管路不通；

增压维持阀：设定一个压力，介质达到这个压力，阀门才打开，否则阀门处于关闭状态。同时此阀门还有单向阀的作用，防止介质回流。

本申请的主要工作原理：

如图1所示，虚线以上为本申请的套管气自动回收装置，虚线以下为外围的抽油管路。

实际使用时，本申请的回收装置安装在位于抽油机和油管网之间，第二原油入口25连接抽油管38的前端接口37处，第一原油入口28连接抽油管38的后端接口33处，第二原油入口25与第一原油入口28之间依次连接有第五截止阀36和第五单向阀34，原油接口27与抽油管38的中端接口连接。

抽油机套管接口13连接抽油机套管，抽油机为间歇式工作，当有套管气从抽油机套管接口13输入时，压力为0.15-0.25Mpa，第三单向阀15单向导通，套管气输入第二腔室11内，推动第二活塞12向右移动，并通过连杆16带动第一活塞6同步向右移动，将第一腔室7内的空气通过空气接口8排除；

当没有套管气从抽油机套管接口13输入时，第三单向阀15关闭。

回收缸3内套管气的排出动作是利用抽油机下行时油管网内石油液体回流产生的“水锤”现象进行工作。当套管气停止输入，第二单向阀15关闭。

当抽油机上行时，抽油管38内液体上升，压力增加，推动第二蓄液器18内的蓄液器活塞19向上移动，进而推动液压油向第二腔室11流动，推动第二活塞12向左移动，第二单向阀10打开，第二腔室11内的套管气经由第一单向阀2和第一截止阀1后排入下游管路。

当抽油机下行时，抽油管38内液体回流，推动第一蓄液器31内的蓄液器活塞32上行，带动第一腔室7内的挡板4和助推弹簧5右行，推动第一活塞6向反方向运行，同时套管气经抽油机套管接口13输入，第三单向阀15打开，套管气进入第二腔室11，由于第五单向阀34的反向截止作用，第二蓄液器18内的蓄液器活塞19没有向上的推力。

即是，当抽油机上行时，蓄液器活塞19向上移动，第二单向阀10打开，第三单向阀15关闭，第一活塞6和第二活塞12向左移动，第二腔室11内的套管气经由第一单向阀2和第一截止阀1后排入下游管路。

当抽油机下行时，蓄液器活塞32向上移动，第二单向阀10关闭，第三单向阀15打开，第一活塞6和第二活塞12向右移动，套管气由套管气入口13输入，经由第一过滤器14和第三单向阀15进入第二腔室11内。

抽油机上行、下行一次为一个循环回程，具体工作情况为2-3个回程/分钟，如此反复循环，整个过程无需电力，依靠套管气压、抽油管内压力自动完成，实现套管气的安全自动回收。 套管气由抽油机套管接口13输入时，套管气压力为0.15-0.25Mpa，原油的压力在0.3-2.5Mpa之间变化。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种助推式的套管气自动回收装置，其特征在于：包括:回收缸（3）,其中部设有挡块（9），将回收缸（3）分成第一腔室（7）和第二腔室（11），第一腔室（7）设有排气口（43），第二腔室（11）设有套管气入口（42）和套管气出口（41）；分别设于第一腔室（7）和第二腔室（11）内的第一活塞（6）和第二活塞（12），两活塞之间通过连杆（16）连接并在回收缸（3）内移动；设于第一腔室（7）内的助推弹簧（5）和挡板（4）；第一蓄液器（31）和第二蓄液器（18），两者的上端分别通过管道与第一腔室（7）和第二腔室（11）的两外端连通，两者的下端通过管道分别与第一原油入口（28）和第二原油入口（25）连通；所述套管气入口（42）与抽油机套管接口（13）连通，所述套管气出口（41）与套管气输出接口（40）连通，所述套管气入口（42）和套管气输出接口（40）处分别设有第三单向阀（15）和第二单向阀（10），排气口（43）与挡块（9）上的空气接口（8）连通。

2.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述连杆（16）与挡块（9）密封滑动连接，连杆（16）可以沿着通孔（39）的轴向方向左右滑动，所述第一活塞（6）和第二活塞（12）与回收缸（3）的内侧壁密封。

3.按照权利要求2所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述第一活塞(6)的左侧与助推弹簧（5）的一端固定连接，助推弹簧（5）的另一端与一可左右滑动的挡板（4）固定连接，该挡板（4）与回收缸（3）的内侧壁密封。

4.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述第一蓄液器（31）和第二蓄液器（18）内的中部各设有一个可上下滑动的蓄液器活塞（32、19），该蓄液器活塞（32、19）分别与第一蓄液器（31）或第二蓄液器（18）的内侧壁密封。

5.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述抽油机套管接口（13）与第三单向阀（15）之间还设有第一过滤器（14），所述第一原油入口（28）与第一蓄液器（31）的下端之间还设有第二截止阀（29）和第二过滤器（30），所述第二蓄液器（18）的下端连接有第三过滤器（21），第三过滤器（21）的下端与第四截止阀（24）的左端连接，第四截止阀（24）的右端与第二原油入口（25）连接。

6.按照权利要求5所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述第四截止阀（24）的左端还依次连接有增压维持阀（22）和第三截止阀（23），并与原油接口（27）连接，所述第四截止阀（24）与增压维持阀（23）之间的连接管道上还设有一个压力表（26）。

7.按照权利要求6所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述增压维持阀（22）上还并联有一释压阀（20）。

8.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述套管气输出接口（40）上连接有气管道，该气管道上设有第一单向阀（2）和第一截止阀（1）。

9.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述第一蓄液器（31）和第二蓄液器（18）与回收缸（3）之间的连接管道上各设有一个压力表（33、17）。

10.按照权利要求1所述的套管气自动回收装置，其特征在于：所述第一蓄液器（31）和第二蓄液器（18）与回收缸（3）之间的连接管道内设有液压油。