CN117468910A - 一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其涉及石油、天然气钻采监控技术领域，旨在解决刚开采出的气体内部可能含有砂粒和固体杂质，极其不方便进行后续的分离操作的问题，其技术方案要点是包括油管头、采气树、过滤机构和报警终端，所述油管头上端固定连接有与油管头内部相互连通的采气树，所述采气树出气端固定连接有用于过滤气体中杂质的过滤机构，所述过滤机构一端固定连接有用于排出过滤气体的出气管，所述过滤机构内部包括有过滤箱，所述过滤箱侧壁可拆卸连接有安装板，所述安装板靠近过滤箱的一面固定连接有过滤框体。达到了密封保护、充分密封和提取气体预处理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油、天然气钻采监控技术领域，尤其是涉及一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口。
背景技术
气井是根据气田开发方案(包括利用探井、评价井)或调整方案设计，通过钻井用来开采天然气的生产井，是气藏开发的基本单元，通过它把地下天然气资源采到地面，成为产品，进而向商品和效益转化，气井不但担负采气的重要职责，而且通过气井的生产数据、试井、测压计量、油气水样组分分析等资料，来了解气层参数和气井动态，采取相宜措施保持气井合理开采，进而实现对气藏开发过程的调节。气井不是单独孤立存在的，也是按气田开发方案，按一定开发方式、划分的层系部署开发井网，解决井网密度、一次井网与多次井网关系和布井方式，使井网井距合理，控制动用储量多，达到所要求的生产能力。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：刚开采出的气体内部可能含有砂粒和固体杂质，极其不方便进行后续的分离操作，即分离的过程中会出现大量的固体杂质对整体的分离、造成影响，从而降低了整体的分离效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以对采出气体进行过滤并且体积小、重量轻、价格低、易操作的便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，包括油管头、采气树、过滤机构和报警终端，所述油管头上端固定连接有与油管头内部相互连通的采气树，所述采气树出气端固定连接有用于过滤气体中杂质的过滤机构，所述过滤机构一端固定连接有用于排出过滤气体的出气管；
所述过滤机构内部包括有过滤箱，所述过滤箱侧壁可拆卸连接有安装板，所述安装板靠近过滤箱的一面固定连接有过滤框体，所述过滤框体内部可拆卸连接有用于过滤采集气体的过滤网，所述过滤网内部填充有过滤介质；
所述出气管内部设置有用于检测气体流量的电磁流量阀，所述电磁流量阀外侧固定连接有用于信号传输的信号传输模块，所述报警终端外侧固定连接有与信号传输模块相适配的信号接收模块。
进一步地，所述采气井口内部包括有底法兰，所述底法兰上端固定连接有油管头四通，所述油管头四通上端固定连接有异径接头，所述异径接头上端固定连接有与油管头四通相互连通的平板阀，所述异径接头与油管头四通之间设置有用于增加密封效果的芯轴式悬挂器，所述平板阀上端固定连接有与平板阀内部相互连通的小四通，所述小四通上端与油管头四通两端设置有用于检测管道气压的测压组件，所述小四通左右两侧一端固定连接有盲板法兰，所述小四通另一端与过滤箱相互连通。
进一步地，所述异径接头与平板阀连接处设置有用于增加密封效果的小密封垫环，所述异径接头与油管头四通连接处设置有用于增加密封效果的大密封垫环，所述油管头四通上端侧壁螺纹连接有用于锁定芯轴式悬挂器位置的顶丝部件，所述顶丝部件穿过油管头四通上端侧壁延伸至油管头四通内部。
进一步地，所述测压组件内部包括有用于连接的双公接头，所述双公接头上端固定连接有仪表阀，所述仪表阀上端固定连接有压力表。
进一步地，所述油管悬挂器内部包括有悬挂器主体，所述悬挂器主体外侧从上至下依次固定连接有弹性密封圈、轴向挡圈、压紧圈、矩形密封圈、金属密封圈和支撑圈，所述弹性密封圈和矩形密封圈为橡胶材质。
进一步地，所述过滤箱靠近安装板的一面开设有密封槽，所述安装板靠近过滤箱的一面固定连接有密封块，所述安装板外侧固定连接有插接块，所述过滤箱上端固定连接有定位卡环，所述插接块内部活动连接有弹簧卡扣，所述弹簧卡扣为外表面从左向右长度递增的梯形结构。
进一步地，所述插接块内部开设有安装槽，所述安装槽内部固定连接有安装轴，所述弹簧卡扣内部开设有安装孔，所述安装轴与安装孔活动连接，所述弹簧卡扣通过安装孔套接在安装轴外侧，所述弹簧卡扣靠近安装槽的一面固定连接有安装弹簧，所述安装弹簧远离弹簧卡扣的一面与安装槽固定连接。
进一步地，所述过滤箱内部开设有与过滤框体相适配的定位卡槽，所述定位卡槽与过滤框体对应在过滤箱内部纵向等间距分布有三组。
进一步地，所述过滤框体内部可拆卸连接有过滤板，所述过滤框体内部开设有与过滤板相适配的定位安装槽体，所述定位安装槽体内部开设有固定螺孔，所述过滤板内部螺纹连接有定位螺钉，所述定位螺钉穿过过滤板与固定螺孔螺纹连接，所述过滤板为内部中空的矩形框体结构，所述过滤板中空部分与过滤网固定连接，所述过滤板与定位安装槽体对应关于过滤框体水平中心线分布有两组，所述过滤介质夹装在两组过滤网之间。
进一步地，所述报警终端内部包括有用于视觉报警的灯光报警器和用于声音报警的蜂鸣报警器，所述报警终端外侧的信号接收模块与信号传输模块电信号连接。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、采用了大小密封环对异径接头连接部位进行密封保护，在其法兰直径最大的圆周边上，对称的加工有两个进口处有锥管螺纹、末端直角转折的台阶孔，孔口处分别装有注脂阀和泄压阀，用于安装后注入密封脂，保护大密封垫环免遭腐蚀，达到密封保护的效果；
2、采用了一层橡胶密封圈和二层金属密封圈的组合密封的油管悬挂器，采用“橡胶+金属”的组合密封技术结构，可以确保密封的可靠性，达到充分密封的效果。
3、采用了可以进行滤芯更换的过滤箱，对整体收集的气体进行过滤，降低后续气体处理过程中气体中存在的固体杂质，同时对气体内部影响后续加工的其他物质进行一次过滤，对气体进行预加工，并且过滤的结构可以进行更换，从而保证整体对不同情况的气体进行不同的加工，达到了提取气体预处理的效果。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明油管悬挂器内部结构示意图；
图3为本发明过滤机构展开结构示意图；
图4为本发明过滤机构内部状态示意图；
图5为本发明过滤板拆分结构示意图。
图中，1、油管头；2、采气树；3、过滤机构；4、出气管；5、报警终端；11、底法兰；12、油管头四通；13、异径接头；14、平板阀；15、芯轴式悬挂器；16、小四通；17、测压组件；18、盲板法兰；19、小密封垫环；110、大密封垫环；111、顶丝部件；151、悬挂器主体；152、弹性密封圈；153、轴向挡圈；154、压紧圈；155、矩形密封圈；156、金属密封圈；157、支撑圈；171、双公接头；172、仪表阀；173、压力表；31、过滤箱；32、安装板；33、过滤框体；34、过滤网；35、过滤介质；36、密封槽；37、密封块；38、插接块；39、定位卡环；310、弹簧卡扣；311、安装槽；312、安装轴；313、安装孔；314、安装弹簧；315、定位卡槽；316、过滤板；317、定位安装槽体；318、固定螺孔；319、定位螺钉；41、电磁流量阀；42、信号传输模块；51、信号接收模块；52、灯光报警器；53、蜂鸣报警器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，包括油管头1、采气树2、过滤机构3和报警终端5，油管头1上端固定连接有与油管头1内部相互连通的采气树2，采气树2出气端固定连接有用于过滤气体中杂质的过滤机构3，过滤机构3一端固定连接有用于排出过滤气体的出气管4，过滤机构3内部包括有过滤箱31，过滤箱31侧壁可拆卸连接有安装板32，安装板32靠近过滤箱31的一面固定连接有过滤框体33，过滤框体33内部可拆卸连接有用于过滤采集气体的过滤网34，过滤网34内部填充有过滤介质35，出气管4内部设置有用于检测气体流量的电磁流量阀41，电磁流量阀41外侧固定连接有用于信号传输的信号传输模块42，报警终端5外侧固定连接有与信号传输模块42相适配的信号接收模块51，油管头1内部包括有底法兰11，底法兰11上端固定连接有油管头四通12，油管头四通12上端固定连接有异径接头13，异径接头13上端固定连接有与油管头四通12相互连通的平板阀14，异径接头13与油管头四通12之间设置有用于增加密封效果的芯轴式悬挂器15，平板阀14上端固定连接有与平板阀14内部相互连通的小四通16，小四通16上端与油管头四通12两端设置有用于检测管道气压的测压组件17，小四通16左右两侧一端固定连接有盲板法兰18，小四通16另一端与过滤箱31相互连通，油管头四通12上下两端是带颈法兰、中间是大直径的空心圆柱体零件，在上下两端带颈法兰的平面上，均加工有梯形垫环槽、均布的圆柱形通孔，分别用来连接异径接头13和底法兰11，在上端法兰的圆周侧壁上，对称地加工有十个左右进出口处均带螺纹的台阶通孔，在每个台阶通孔中均装有顶丝部件111，用来锁定中心孔内的芯轴式悬挂器15，在油管头四通12中间空心圆柱体的两侧，对称地加工成平面、通道孔、梯形垫环槽和均布的螺纹盲孔，用来连接平板阀14等零部件，异径接头13与平板阀14连接处设置有用于增加密封效果的小密封垫环19，异径接头13与油管头四通12连接处设置有用于增加密封效果的大密封垫环110，油管头四通12上端侧壁螺纹连接有用于锁定芯轴式悬挂器15位置的顶丝部件111，顶丝部件111穿过油管头四通12上端侧壁延伸至油管头四通12内部，异径接头13其中心是上端小、下端大的通孔，安装后在油管头1、采气树2两大部件之间形成通径的过渡，在其大直径法兰的上下端面，均加工有对外连接的梯形垫环槽、均布的螺纹盲孔和圆柱形通孔，分别用来连接平板阀14和油管头四通12，在其法兰直径最大的圆周边上，对称的加工有两个进口处有锥管螺纹、末端直角转折的台阶孔，孔口处分别装有注脂阀和泄压阀，用于安装后注入密封脂，保护大密封垫环110免遭腐蚀，测压组件17内部包括有用于连接的双公接头171，双公接头171上端固定连接有仪表阀172，仪表阀172上端固定连接有压力表173，测压组件17由上下两个双公接头171、一只仪表阀172和一只压力表173所组成，仪表阀172是针型截止阀，压力表173是不锈钢材制作的抗震防硫表体结构。
参照图2，芯轴式悬挂器15内部包括有悬挂器主体151，悬挂器主体151外侧从上至下依次固定连接有弹性密封圈152、轴向挡圈153、压紧圈154、矩形密封圈155、金属密封圈156和支撑圈157，弹性密封圈152和矩形密封圈155为橡胶材质，芯轴式悬挂器15是一个“上下两端较细、中间较粗的空心柱状体”零件，在其贯穿柱状体的中心孔内，上下两端均加工成锥管螺纹孔，分别用来连接吊杆和油管，上端较细的柱体表面，加工有两道凹槽，槽内装有弹性密封圈152，中间较粗的柱体上面装有轴向挡圈153、压紧圈154和矩形密封圈155，在顶丝部件111的挤压下，进行密封，中间较粗的柱体下面，装有金属密封圈156和支撑圈157在台阶孔的斜面和油管重力的作用下，进行密封，弹性密封圈152和矩形密封圈155采用“FKM氟橡胶”或“HNBR高饱和氢化丁腈橡胶”制作，具有耐油抗腐蚀的性能，下方的金属密封圈156具有耐超高压、含砂粒和硫化氢介质侵蚀的功能，“金属+橡胶”的组合密封，则密封性能更好。
参照图3和图4，过滤箱31靠近安装板32的一面开设有密封槽36，安装板32靠近过滤箱31的一面固定连接有密封块37，安装板32外侧固定连接有插接块38，过滤箱31上端固定连接有定位卡环39，插接块38内部活动连接有弹簧卡扣310，弹簧卡扣310为外表面从左向右长度递增的梯形结构，定位卡环39为内部中空的矩形框体结构，且定位卡环39中空部分与插接块38形状大小相适配，并且定位卡环39与插接块38对应分布，从而方便安装板32进行稳定的安装，插接块38内部开设有安装槽311，安装槽311内部固定连接有安装轴312，弹簧卡扣310内部开设有安装孔313，安装轴312与安装孔313活动连接，弹簧卡扣310通过安装孔313套接在安装轴312外侧，弹簧卡扣310靠近安装槽311的一面固定连接有安装弹簧314，安装弹簧314远离弹簧卡扣310的一面与安装槽311固定连接，安装弹簧314在弹簧卡扣310插接到定位卡环39一侧后，带动弹簧卡扣310弹起与定位卡环39进行管卡合，实现安装板32的快速安装，过滤箱31内部开设有与过滤框体33相适配的定位卡槽315，定位卡槽315与过滤框体33对应在过滤箱31内部纵向等间距分布有三组，实现对采集气体的多级过滤，从而保证整体良好的采集效果。
参照图5，过滤框体33内部可拆卸连接有过滤板316，过滤框体33内部开设有与过滤板316相适配的定位安装槽体317，定位安装槽体317内部开设有固定螺孔318，过滤板316内部螺纹连接有定位螺钉319，定位螺钉319穿过过滤板316与固定螺孔318螺纹连接，过滤板316为内部中空的矩形框体结构，过滤板316中空部分与过滤网34固定连接，过滤板316与定位安装槽体317对应关于过滤框体33水平中心线分布有两组，过滤介质35夹装在两组过滤网34之间，两组过滤网34方便进行安装和拆卸，从而方便对过滤网34进行清洁和更换，同时方便对两组过滤网34之间的过滤介质35进行更换，保证整体良好的过滤效果。
工作原理：首先采气井口装置通常是由油管头1、采气树2两大部件和配套的金属或非金属密封件、螺纹联接件组合而成；底法兰11作为整个产品的底座，其中心部位，用大直径的锥管螺纹孔与露出井口的套管连接固定，油管头四通12上下两端是带颈法兰、中间是大直径的空心圆柱体零件，在上下两端带颈法兰的平面上，均加工有梯形垫环槽、均布的圆柱形通孔，分别用来连接异径接头13和底法兰11，在上端法兰的圆周侧壁上，对称地加工有十个左右进出口处均带螺纹的台阶通孔，在每个台阶通孔中均装有顶丝部件111，用来锁定中心孔内的芯轴式悬挂器15，在油管头四通12中间空心圆柱体的两侧，对称地加工成平面、通道孔、梯形垫环槽和均布的螺纹盲孔，用来连接平板阀14等零部件，异径接头13其中心是上端小、下端大的通孔，安装后在油管头1、采气树2两大部件之间形成通径的过渡；在其大直径法兰的上下端面，均加工有对外连接的梯形垫环槽、均布的螺纹盲孔和圆柱形通孔，分别用来连接平板阀14和油管头四通12，在其法兰直径最大的圆周边上，对称的加工有两个进口处有锥管螺纹、末端直角转折的台阶孔，孔口处分别装有注脂阀和泄压阀，用于安装后注入密封脂，保护大密封垫环110免遭腐蚀，芯轴式悬挂器15是一个“上下两端较细、中间较粗的空心柱状体”零件，在其贯穿柱状体的中心孔内，上下两端均加工成锥管螺纹孔，分别用来连接吊杆和油管，上端较细的柱体表面，加工有两道凹槽，槽内装有弹性密封圈152，中间较粗的柱体上面装有轴向挡圈153、压紧圈154和矩形密封圈155，在顶丝部件111的挤压下，进行密封，中间较粗的柱体下面，装有金属密封圈156和支撑圈157在台阶孔的斜面和油管重力的作用下，进行密封，弹性密封圈152和矩形密封圈155采用“FKM氟橡胶”或“HNBR高饱和氢化丁腈橡胶”制作，具有耐油抗腐蚀的性能，下方的金属密封圈156具有耐超高压、含砂粒和硫化氢介质侵蚀的功能，“金属+橡胶”的组合密封，则密封性能更好，同时采气树2采集到的气体通过过滤机构3流通到出气管4中，当收集到的气体进入过滤机构3中时，两组过滤网34之间的过滤介质35对采集气体进行多级过滤，从而保证整体良好的采集效果，当需要对过滤网34和过滤介质35进行更换时，通过按压弹簧卡扣310，使弹簧卡扣310压低至与定位卡环39中空部分相同高度，从而对安装板32进行抽离，并通过更换过滤板316对过滤网34和过滤介质35进行更换，保证整体良好的过滤效果，同时电磁流量阀41可以对出气管4处的气体流量进行检测，当流量过大过小时，可以关闭其他阀门进行检修，对过滤网34和过滤介质35进行更换，且报警通过灯光报警器52和蜂鸣报警器53进行远程报警，提醒工作人员第一时间进行过滤结构的更换。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，包括油管头(1)、采气树(2)、过滤机构(3)和报警终端(5)，其特征在于：所述油管头(1)上端固定连接有与油管头(1)内部相互连通的采气树(2)，所述采气树(2)出气端固定连接有用于过滤气体中杂质的过滤机构(3)，所述过滤机构(3)一端固定连接有用于排出过滤气体的出气管(4)；
所述过滤机构(3)内部包括有过滤箱(31)，所述过滤箱(31)侧壁可拆卸连接有安装板(32)，所述安装板(32)靠近过滤箱(31)的一面固定连接有过滤框体(33)，所述过滤框体(33)内部可拆卸连接有用于过滤采集气体的过滤网(34)，所述过滤网(34)内部填充有过滤介质(35)；
所述出气管(4)内部设置有用于检测气体流量的电磁流量阀(41)，所述电磁流量阀(41)外侧固定连接有用于信号传输的信号传输模块(42)，所述报警终端(5)外侧固定连接有与信号传输模块(42)相适配的信号接收模块(51)。
2.根据权利要求1所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述油管头(1)内部包括有底法兰(11)，所述底法兰(11)上端固定连接有油管头四通(12)，所述油管头四通(12)上端固定连接有异径接头(13)，所述异径接头(13)上端固定连接有与油管头四通(12)相互连通的平板阀(14)，所述异径接头(13)与油管头四通(12)之间设置有用于增加密封效果的芯轴式悬挂器(15)，所述平板阀(14)上端固定连接有与平板阀(14)内部相互连通的小四通(16)，所述小四通(16)上端与油管头四通(12)两端设置有用于检测管道气压的测压组件(17)，所述小四通(16)左右两侧一端固定连接有盲板法兰(18)，所述小四通(16)另一端与过滤箱(31)相互连通。
3.根据权利要求2所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述异径接头(13)与平板阀(14)连接处设置有用于增加密封效果的小密封垫环(19)，所述异径接头(13)与油管头四通(12)连接处设置有用于增加密封效果的大密封垫环(110)，所述油管头四通(12)上端侧壁螺纹连接有用于锁定芯轴式悬挂器(15)位置的顶丝部件(111)，所述顶丝部件(111)穿过油管头四通(12)上端侧壁延伸至油管头四通(12)内部。
4.根据权利要求3所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述测压组件(17)内部包括有用于连接的双公接头(171)，所述双公接头(171)上端固定连接有仪表阀(172)，所述仪表阀(172)上端固定连接有压力表(173)。
5.根据权利要求4所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述芯轴式悬挂器(15)内部包括有悬挂器主体(151)，所述悬挂器主体(151)外侧从上至下依次固定连接有弹性密封圈(152)、轴向挡圈(153)、压紧圈(154)、矩形密封圈(155)、金属密封圈(156)和支撑圈(157)，所述弹性密封圈(152)和矩形密封圈(155)为橡胶材质。
6.根据权利要求5所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述过滤箱(31)靠近安装板(32)的一面开设有密封槽(36)，所述安装板(32)靠近过滤箱(31)的一面固定连接有密封块(37)，所述安装板(32)外侧固定连接有插接块(38)，所述过滤箱(31)上端固定连接有定位卡环(39)，所述插接块(38)内部活动连接有弹簧卡扣(310)，所述弹簧卡扣(310)为外表面从左向右长度递增的梯形结构。
7.根据权利要求6所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述插接块(38)内部开设有安装槽(311)，所述安装槽(311)内部固定连接有安装轴(312)，所述弹簧卡扣(310)内部开设有安装孔(313)，所述安装轴(312)与安装孔(313)活动连接，所述弹簧卡扣(310)通过安装孔(313)套接在安装轴(312)外侧，所述弹簧卡扣(310)靠近安装槽(311)的一面固定连接有安装弹簧(314)，所述安装弹簧(314)远离弹簧卡扣(310)的一面与安装槽(311)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述过滤箱(31)内部开设有与过滤框体(33)相适配的定位卡槽(315)，所述定位卡槽(315)与过滤框体(33)对应在过滤箱(31)内部纵向等间距分布有三组。
9.根据权利要求8所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述过滤框体(33)内部可拆卸连接有过滤板(316)，所述过滤框体(33)内部开设有与过滤板(316)相适配的定位安装槽体(317)，所述定位安装槽体(317)内部开设有固定螺孔(318)，所述过滤板(316)内部螺纹连接有定位螺钉(319)，所述定位螺钉(319)穿过过滤板(316)与固定螺孔(318)螺纹连接，所述过滤板(316)为内部中空的矩形框体结构，所述过滤板(316)中空部分与过滤网(34)固定连接，所述过滤板(316)与定位安装槽体(317)对应关于过滤框体(33)水平中心线分布有两组，所述过滤介质(35)夹装在两组过滤网(34)之间。
10.根据权利要求9所述的一种便于对天然气杂质过滤的多级便拆式采气井口，其特征在于：所述报警终端(5)内部包括有用于视觉报警的灯光报警器(52)和用于声音报警的蜂鸣报警器(53)，所述报警终端(5)外侧的信号接收模块(51)与信号传输模块(42)电信号连接。
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