CN112983330A - 一种采油树井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采油树井口装置，包括减压箱，减压箱的上端板上具有5个减压箱出油口，5个减压箱出油口通过5根分流管对应连接六通上的5个六通进油口，六通上的六通出油口连接在用于连接采油树的连接管，减压箱的下端板上具有进油口，减压箱内部设有过滤装置与缓冲凸头，过滤装置将减压箱内部空间分隔为上空间、下空间，缓冲凸头固定在减压箱内，且缓冲凸头的凸部位于进油口的正上方。可以承受高压流体，减压箱中缓冲凸头模块可以减少高速流体对井口装置的冲击磨损，分流管可以将高速流体分流后，降低流体的流速后再进入采油树上端，有效地保证了采油树井口装置的安全。
Description
技术领域
本发明涉及采油树，具体涉及一种采油树井口装置。
背景技术
油田作业时，位于采油井口、地面上方的装置为采油井口装置，现有的大多井口装置都包括采油树、油管头和油管悬挂器等相关配件。采油井口有很多作用，如悬挂油管承托井内全部油管柱的重量；密封油管、套管之间的环形空间；控制和调节油井的生产等。所以，作为油田生产的关键设备，井口装置性能的优劣直接关系到油气井能否安全、高效地生产作业，对此，国内外针对采油（气）井口装置进行了大量的改进、研发。
现有的采油树井口装置存在许多不足之处：
1、采油井口通常为高压操作，传统装置结构单一、耐超高压能力较弱，使用寿命极短，往往1年不到就要更换新的装置，造成极大的浪费，以及更换时停工对生产的影响和需要大量的人力；
2、石油采出井口时会带有大量的杂质，如泥土、砂子等，不仅会影响油田的产量，而且长时间会对采油井口设备造成磨损与堵塞；
3、油田中，往往采油树井口的地面部分高度和体积都很大，加上井口需承受作业时带来的高压震动，工人进行维修或作业时需要攀爬等，缺少辅助支撑结构，不利于整体结构的安全稳定性；
4、采油树井口油管头本体内易泄露，现有油管悬挂器密封结构大多使用一组密封圈，密封效果差，一旦发生泄漏，后果不堪设想。
上述问题影响了采油树井口装置安全稳定性及生产效率，欲解决上述问题需要设计一种新型多功能采油树井口装置。
发明内容
本发明提出的一种采油树井口装置，可以承受高压流体，减压箱中缓冲凸头模块可以减少高速流体对井口装置的冲击磨损，分流管可以将高速流体分流后，降低流体的流速后再进入采油树上端，有效地保证了采油树井口装置的安全。
本发明公开的技术方案如下：一种采油树井口装置，包括减压箱，减压箱的上端板上具有5个减压箱出油口，5个减压箱出油口通过5根分流管对应连接六通上的5个六通进油口，六通上的六通出油口连接在用于连接采油树的连接管，
减压箱的下端板上具有进油口，
减压箱内部设有过滤装置与缓冲凸头，过滤装置将减压箱内部空间分隔为上空间、下空间，缓冲凸头固定在减压箱内，且缓冲凸头的凸部位于进油口的正上方。
在上述方案的基础上，作为优选，六通为正六面体结构，六通的前、后、左、右、下5个面均开设有分流管接孔，5根分流管中1根分流管布置于减压箱上端中心处，余下4根分流管以减压箱上端轴线为中心线在周向上均匀分布。
在上述方案的基础上，作为优选，5根分流管外径相同，分流管上均设有截止阀。
在上述方案的基础上，作为优选，过滤装置包括过滤架和过滤网，过滤架包括内圈、外圈，过滤网外周固定在外圈上，内周固定在内圈上，
支撑板固定在减压箱内，外圈设于支撑板的上方，外圈通过螺栓固定在减压箱内，外圈和支撑板之间设置有一号密封圈，内圈下端面具有突出部，缓冲凸头和突出部之间螺纹固定连接，缓冲凸头和突出部之间设置有二号密封圈。
在上述方案的基础上，作为优选，突出部为环形件，环形件的外壁具有外螺纹，缓冲凸头为半球状，缓冲凸头的上端具有与外螺纹匹配的内螺纹。
在上述方案的基础上，作为优选，减压箱外壁上设有一组固定片，底部支撑装置与固定片通过旋转轴铰接。
在上述方案的基础上，作为优选，底部支撑装置包括支撑杆以及与支撑杆固定连接的地锚，支撑杆由减震弹簧及固定在减震弹簧两端的连接杆组成，地锚与地面垂直。
在上述方案的基础上，作为优选，减压箱的下方设置有油管头本体，油管头本体内嵌悬挂有油管悬挂器，油管悬挂在油管悬挂器的内部，油管的上端通过连通管与进油口连通。
在上述方案的基础上，作为优选，油管悬挂器呈“T”字型，紧定模块将油管悬挂器与油管头本体固定连接，紧定模块包括固定管、压缩弹簧、移动块、挡片、钢球，钢球上套有密封套，压缩弹簧将钢球顶在油管悬挂器侧面的小凹槽内，
油管头本体上具有中心通孔，油管头本体上具有若干个沿中心通孔的径向设置的槽口，槽口内固定安装固定管，固定管内安装有压缩弹簧，固定管的端部具有止环，移动块呈凸字形，移动块的位于固定管内且移动块的凸部自止环处伸出固定管，凸部的固定连接挡片、钢球，压缩弹簧位于移动块和槽口底部之间，
槽口有6个且在周向上均匀分布，每个槽口内对应安装一个紧定模块。
在上述方案的基础上，作为优选，油管悬挂器的侧壁和油管头之间安装有第一密封圈，油管悬挂器的轴端面上设有波纹密封圈套。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①本方案提供的采油树井口装置可以承受高压流体，减压箱中缓冲凸头模块可以减少高速流体对井口装置的冲击磨损，分流管可以将高速流体分流后，降低流体的流速后再进入采油树上端，有效地保证了采油树井口装置的安全。
②减压箱内设置的过滤装置，可以很好的过滤石油中的杂质，如泥土、砂子等，从而大大增加了石油的质量，而且杂质都沉淀于减压箱腔体底部，不会影响装置的工作，清理杂质也是十分的方便。
③油田工作时，有时采油树井口地面部分高度和体积都很大，加之本装置为承受超高压作业的采油树井口装置。本方案提供的一种底部支撑装置的结构，可以更好地固定井口装置，支撑杆中的减震弹簧可以有效地保护井口的震动，保护设备的良好运行。
④本方案提供一种“T”字型悬挂器，配合紧定模块可以更好的悬挂于油管头内。油管头于油管悬挂器之间采用多重密封结构，使得内部密封效果十分优秀。紧定模块不仅具有密封性能，其内部设置的压缩弹簧使得油管头内部不会因为震动而损坏。
⑤油管头内密封圈内嵌传感器元件，可以有效监测油管头内部工作情况，如发生石油泄漏，可以及时进行维修与更换，保持采油树井口装置的整体运行。
附图说明
图1是本发明采油树井口装置结构示意图；
图2是本发明中减压箱俯视图；
图3是本发明中六通三维图；
图4是本发明中减压箱过滤装置与缓冲凸头三维图；
图5是本发明图1中A处结构放大示意图；
图6是本发明图1中B处结构放大示意图；
图7是本发明中底部支撑装置结构示意图；
图8是本发明中油管头内密封结构示意图；
图9是本发明中油管悬挂器紧定模块布置图；
图10是本发明中油管悬挂器紧定模块结构及工作状态示意图；
图11是本发明中油管头内密封装置传感器工作流程框图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1-11所示，本发明提供的一种新型采油树井口装置，其特征主要包括油管头1、减压箱3、分流管6、六通4以及采油树上端8等结构。采油树上端8通过连接管7与六通4连接在一起。如图3所示，为本方案中六通三维结构示意图，其前、后、左、右、下均为分流管接孔4-1。六通4下方设置有一减压箱3，减压箱3上端均布5根分流管6。如图2所示，4根分流管6以减压箱3上端轴线为中心线在周向上均匀分布，1根分流管6布置于减压箱3上端中心处。其中，5根分流管6外径相同，分流管6上均设有相应的截止阀5，截止阀5的设置可以保证每根分流管6都可以独立工作，单根分流管6出现损坏时可以关闭截止阀5，不影响采油树整体运行。
六通4与减压箱3通过分流管6联接在一起，共同作用，从油井内喷出的石油进入减压箱3后，通过分流管6降低高速石油流体的流速，压力减小，通过采油树上端8采出；所述减压箱3布置于六通4和分流管6下方。如图4所示，减压箱3内部设有过滤装置与缓冲凸头3-1，缓冲凸头3-1设于过滤装置的下方。缓冲凸头3-1具有很好的耐冲击和耐磨损性能，将喷出的石油发散在减压箱3中，再进入分流管6。过滤装置包括过滤架3-2和过滤网3-3，过滤网3-3内嵌在过滤架3-2上，所述过滤架3-2用来联接下方的缓冲凸头3-1以及固定在减压箱3的内部。石油采出井口时会带有大量的杂质，如泥土、砂子等，不仅会影响油田的产量，而且长时间会对采油井口设备造成磨损与堵塞，减压箱3内部的过滤装置可以很好的过滤石油中的杂质，如泥土、砂子等，从而大大增加了石油的质量，而且杂质都沉淀于减压箱3腔体底部，不会影响装置的工作，清理杂质也是十分的方便。
如图5所示，为A处结构放大图，即过滤装置与减压箱3的连接结构示意图，过滤架3-2设于支撑板3-6的上方，支撑板3-6与减压箱3一体成型。其中，过滤架3-2与支撑板3-6之间紧压有一号密封圈3-5，定位螺钉3-4用以固定过滤装置结构。如图6所示，为B处结构放大图，即过滤装置与缓冲凸头3-1的连接结构示意图，过滤架3-2设于缓冲凸头3-1的上方。其中，过滤架3-2上设有外螺纹3-8，所述缓冲凸头3-1上具有与上述外螺纹3-8相啮合的内螺纹3-9。过滤架3-2与缓冲凸头3-1螺纹连接，且之间紧压有二号密封圈3-7。
如图7所示，减压箱3外壁上设有一组固定片9，本方案中底部支撑装置与固定片9通过旋转轴10铰接在一起。底部支撑装置由支撑杆11、地锚12组成，其中支撑杆11也包括减震弹簧11-1，地锚12与地面13垂直。底部支撑装置可以更好地固定井口装置，高度也可以根据井口装置的具体工作情况进行调节；支撑杆11中的减震弹簧11-1可以有效地保井口设备的良好运行，因为采油树工作时，井下的油管柱产生震动，对地面设备造成影响。
如图1所示，减压箱3的下方设有油管头本体1，油管头1内嵌悬挂有油管悬挂器2。油管14悬挂在油管悬挂器2的内部。
如图8所示，为井口装置油管头1内部密封结构示意图，所述油管悬挂器2总体呈“T”字型，可以更好的卡在油管头1内部。本方案不使用传统的顶丝元件固定油管悬挂器2，设置一组紧定模块15将油管悬挂器2与油管头本体1固定连接在一起，不会上移或下滑，更是减小了油管头1损坏的可能性。紧定模块15具有更好的密封性能与减震功能。所述油管悬挂器上端2-1上嵌有第一密封圈1-2，所述油管悬挂器2的轴端面2-2上设有一波纹密封圈套1-3。波纹密封圈套1-3最先产生密封作用，其波纹结构可以更好的密封。当它损坏时，钢球15-4头部的密封套1-1和第一密封圈1-2也会保证油管头1装置的运行。采用多重密封结构，大大提升了油管头1内部的密封效果。
所述油管头1内开有6个槽口1-4，如图8所示，槽口1-4内安装有紧定模块15。如图9所示，6组紧定模块15在油管头1的周向上均匀分布，用以固定卡接油管悬挂器本体2。
如图10所示，紧定模块15包括固定管15-1、压缩弹簧15-5、移动块15-2、挡片15-3、钢球15-4。钢球15-4上都套有密封套1-1，共6组，密封套1-1配合钢球15-4顶住油管悬挂器本体2，密封性能良好。
所述移动块15-2、挡片15-3、钢球15-4依次固定连接。固定管15-1内安装有压缩弹簧15-5。移动块15-2左端开有沉孔15-6，压缩弹簧15-5的压缩部分可以压缩进沉孔15-6内。在压缩弹簧15-5和外力的作用下，移动块15-2可以在固定管15-1内左右平行移动。如图10（1）为未放置油管悬挂器2时紧定模块15的状态，移动块15-2处于固定管15-1的最右端。当油管悬挂器2放置进油管头1内时，钢球15-4受到压迫，推动移动块15-2向左移动，如图10（2）所示，压缩弹簧15-5相应收缩，六组钢球15-4也可以很好的卡接住油管悬挂器本体2。本方案中紧定模块15不仅有较好的密封功能，卡住油管悬挂器2的能力也很好。而且因为内部压缩弹簧15-5的设置，使得其具有较好的减震功能，如图10（3）所示，井下发生剧烈震动时，油管悬挂器2可以在各个方向上进行微小的偏移，对油管悬挂器2和油管头1都起到了保护作用，避免其震动损坏。
油管头1内密封装置中三组密封圈中均内嵌有传感器元件，如图9所示，当第一密封圈1-2、密封套1-1、波纹密封圈套1-3发生泄漏损坏时，由相应传感器元件发射给监测台，通过相应的报警铃可知具体密封结构的损坏情况。单组密封圈损坏时无需更换、维修，若三组都损坏，则可及时提醒工作人员对具体结构进行更换、维修，维护设备的安全运行。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种采油树井口装置，其特征在于，包括减压箱，减压箱的上端板上具有5个减压箱出油口，5个减压箱出油口通过5根分流管对应连接六通上的5个六通进油口，六通上的六通出油口连接在用于连接采油树的连接管，
减压箱的下端板上具有进油口，
减压箱内部设有过滤装置与缓冲凸头，过滤装置将减压箱内部空间分隔为上空间、下空间，缓冲凸头固定在减压箱内，且缓冲凸头的凸部位于进油口的正上方。
2.如权利要求1所述的采油树井口装置，其特征在于，六通为正六面体结构，六通的前、后、左、右、下5个面均开设有分流管接孔，5根分流管中1根分流管布置于减压箱上端中心处，余下4根分流管以减压箱上端轴线为中心线在周向上均匀分布。
3.如权利要求2所述的采油树井口装置，其特征在于，5根分流管外径相同，分流管上均设有截止阀。
4.如权利要求1所述的采油树井口装置，其特征在于，过滤装置包括过滤架和过滤网，过滤架包括内圈、外圈，过滤网外周固定在外圈上，内周固定在内圈上，
支撑板固定在减压箱内，外圈设于支撑板的上方，外圈通过螺栓固定在减压箱内，外圈和支撑板之间设置有一号密封圈，内圈下端面具有突出部，缓冲凸头和突出部之间螺纹固定连接，缓冲凸头和突出部之间设置有二号密封圈。
5.如权利要求4所述的采油树井口装置，其特征在于，突出部为环形件，环形件的外壁具有外螺纹，缓冲凸头为半球状，缓冲凸头的上端具有与外螺纹匹配的内螺纹。
6.如权利要求1所述的采油树井口装置，其特征在于，减压箱外壁上设有一组固定片，底部支撑装置与固定片通过旋转轴铰接。
7.如权利要求6所述的采油树井口装置，其特征在于，底部支撑装置包括支撑杆以及与支撑杆固定连接的地锚，支撑杆由减震弹簧及固定在减震弹簧两端的连接杆组成，地锚与地面垂直。
8.如权利要求6所述的采油树井口装置，其特征在于，减压箱的下方设置有油管头本体，油管头本体内嵌悬挂有油管悬挂器，油管悬挂在油管悬挂器的内部，油管的上端通过连通管与进油口连通。
9.如权利要求6所述的采油树井口装置，其特征在于，油管悬挂器呈“T”字型，紧定模块将油管悬挂器与油管头本体固定连接，紧定模块包括固定管、压缩弹簧、移动块、挡片、钢球，钢球上套有密封套，压缩弹簧将钢球顶在油管悬挂器侧面的小凹槽内，
油管头本体上具有中心通孔，油管头本体上具有若干个沿中心通孔的径向设置的槽口，槽口内固定安装固定管，固定管内安装有压缩弹簧，固定管的端部具有止环，移动块呈凸字形，移动块的位于固定管内且移动块的凸部自止环处伸出固定管，凸部的固定连接挡片、钢球，压缩弹簧位于移动块和槽口底部之间，
槽口有6个且在周向上均匀分布，每个槽口内对应安装一个紧定模块。
10.如权利要求6所述的采油树井口装置，其特征在于，油管悬挂器的侧壁和油管头之间安装有第一密封圈，油管悬挂器的轴端面上设有波纹密封圈套。
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