CN202745824U - 自控式油井套管气回收装置 - Google Patents

Abstract

一种自控式油井套管气回收装置，由自控截止阀、燃气放气阀、导气管组成，自控截止阀的阀腔内设置有阀口，阀口上安装有活塞，活塞由活塞头和活塞杆组成，活塞杆上套装有复位弹簧，燃气放气阀设置在自控截止阀的阀腔中，燃气放气阀由阀芯、柱塞、压帽、波纹管、气门芯、气门芯胶套构成，阀芯内设置有排气通道和燃气通道，排气通道和燃气通道呈T字形交叉，交叉处设置有柱塞孔，柱塞由柱塞头和柱塞杆组成，柱塞头伸入柱塞孔中，导气管伸入自控截止阀的阀腔中，与阀芯螺接固定在一起。本装置解决了套管气憋压造成油井动液面下降的问题，提高了原油的产量，又把宝贵的天然气资源回收再利用，避免了大气污染，实现了安全、绿色、环保的油气开发目的。

Description

自控式油井套管气回收装置

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及套管气回收装置，具体的说是一种“自控式油井套管气回收装置”。

背景技术

在油田开发过程中，有很多低渗透的油气田储油结构，产能低、套管气量少、压力低，很难回收利用。常规开采中，常采用放空和点火焚烧的方式来处理套管气，造成了大气污染，也浪费了不可再生的燃气资源，形成了恶性循环。虽然有的油田采用直通式放气阀来进行套管气的回收再利用，但是这种作法也存在明显缺点，就是导致套管气长期憋压，造成油井的动液面下降，影响了油井产量。因此，急需研发一种新的装置，同时解决上述两个问题，来进行套管气(天然气)的回收利用。

实用新型内容

本实用新型的目是提供一种自控式油井套管气回收装置，解决了套管气憋压造成油井动液面下降的问题，提高了原油的产量，又把宝贵的天然气资源回收再利用，避免了大气污染，实现了安全、绿色、环保的油气开发目的。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自控式油井套管气回收装置，由自控截止阀、燃气放气阀、导气管组成，其特征是：所述自控截止阀的阀体内设置有阀腔，阀腔的上游端设置有阀口，阀口上安装有活塞，活塞由活塞头和活塞杆组成，活塞杆上套装有复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠在阀口上，复位弹簧另一端抵靠在活塞杆尾部的止退螺母上，所述燃气放气阀设置在阀腔中，燃气放气阀由阀芯、柱塞、压帽、波纹管、气门芯、气门芯胶套构成，阀芯内设置有排气通道和燃气通道，排气通道和燃气通道呈T字形交叉，交叉处设置有柱塞孔，所述柱塞由柱塞头和柱塞杆组成，柱塞头伸入柱塞孔中，柱塞杆上设置有限位凸台，所述压帽紧箍在柱塞孔外端的接口上，从而对限位凸台进行轴向限位，所述波纹管套在压帽的外侧，柱塞杆的尾部螺接在活塞头的中心孔内，所述气门芯螺接在排气通道外端的接口上，气门芯胶套依靠自身的弹性套在气门芯的外壁上，所述导气管的上端伸入自控截止阀的阀腔中，与阀芯螺接固定在一起。

所述自控截止阀的阀体为直筒形，该自控截止阀横向布置，自控截止阀的下方设置有储气分离器，储气分离器的壳体为直筒形，内部设置有绕流管，绕流管由布满圆孔的直管构成，所述导气管的下端伸入储气分离器中，由锁母锁紧，储气分离器的下方设置有燃气进气管和排污管。

所述活塞头的端面上设置有环形凹槽，该环形凹槽内设置有密封圈。

所述储气分离器与自控截止阀之间通过吊耳连接。

所述自控截止阀的阀体为拱形，由竖向布置的左、右筒体以及连接在其顶部的弯头组成，左、右筒体内分别设置有左、右阀腔，弯头将左、右阀腔连通，所述阀口设置在左阀腔的上游端，燃气放气阀设置在左阀腔的内部，在右阀腔的内部安装有吊杆，吊杆上悬挂有自震弹簧。

所述阀口由管接头构成，该管接头与管汇组件连接。

本装置的创新之处在于：

本装置巧妙地利用了油井内液体（原油）的能量，实现了自控开闭。从而间歇性的将套管气排出，解决了套管气憋压影响油井动液面下降的问题。

本装置利用了油井内原油的自身热能给燃气放气阀起到了保温加热的作用，原油从燃气放气阀的阀芯外围流过，给阀芯起到了保温作用，具有明显的防冻功能，可在较寒冷的户外环境下使用。在不采取任何防冻措施的条件下，起到保温的作用，降低了成本，完成了套管气的回收再利用，实现了安全、绿色、环保的油田开发目的。

油井的工作原理是利用抽油机带动抽油泵上下往复运动，当抽油机运行到上行程时，油井的液体被抽出地面，通过油井井口的管汇流程把原油输入进站管线当中。当抽油机运行到下行程时，油井停止出油。

本装置与油井管汇连接，当抽油机运行到上行程时原油被抽出地面，通过管汇进入本装置，液体流过本装置时将自控截止阀内的活塞顶开，推动活塞前行，复位弹簧被压缩，活塞前行时，推动了燃气放气阀的柱塞前行，柱塞前行时，自控截止阀处于开启状态，燃气放气阀处于关闭状态。

当抽油机运行到下行程时，油井停止出液，此时，活塞不受原油液力的推动，套在活塞杆上的复位弹簧伸展归位，将活塞拉回，实现自控截止阀的关闭，同时带动燃气放气阀的柱塞后移，燃气放气阀开启，储集在储气分离器中的燃气通过导气管进入燃气放气阀的阀芯内，经过排气通道由气门芯排出，进入井口的管汇中。当抽油机再次运行到上行程时，油井的原油与井口管汇中的燃气混合一起被输入进站管线中，进入联合站集中回收使用。

减轻活塞杆的重量，可以使复位弹簧动作更灵活，所以活塞杆设计成花篮式，由镂空的薄管构成。

在储气分离器的内部设有多孔绕流管，当燃气进入储气分离器内部时通过绕流管分流，改变了燃气的流动速度和流动方向，使燃气中的水分子通过绕流管的阻流而下沉沉积，实现了燃气的气水分离，分离出来较纯的燃气由导气管排入燃气放气阀，确保了燃气放气阀内部不会因水垢发生堵塞。

在活塞头的端面设置有密封圈，确保自控截止阀关闭时良好的密封效果，在柱塞外部设置有橡胶材质的波纹管，波纹管起密封作用，保证燃气放气阀柱塞在移动时原油不会进入燃气放气阀内部造成堵塞。同样的原理在气门芯的外部套装了一个起软密封作用的胶套，确保了气门芯在排气时自控截止阀内的原油不会进入燃气放气阀内造成燃气放气阀堵塞。从而保证了本装置在实际生产运行中良好的使用效果，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是图1的内部结构示意图。

图3是图2的剖视图。

图4是实施例一的工作原理示意图，示活塞处于关闭状态。

图5是实施例一的工作原理示意图，示活塞处于开启状态。

图6是自控截止阀和燃气放气阀的组装结构示意图。

图7是本实用新型实施例二的结构示意图。

图8是图7的内部结构示意图。

图9是图7的剖视图。

具体实施方式

图中标号

1自控截止阀 2燃气放气阀 3储气分离器

4导气管     5锁母       6吊耳

7吊耳       8燃气进气管

9排污管     10管接头    11阀体      12阀腔

13阀口      14管接头    15活塞

151活塞头   152活塞杆

16复位弹簧  17止退螺母

18环形凹槽  19密封圈    20丝堵      21阀芯

22柱塞      221柱塞头   222柱塞杆   223限位凸台

23压帽      24波纹管    25气门芯

26气门芯胶套27排气通道  28燃气通道  29柱塞孔

30丝堵      31壳体      32绕流管    33通孔

34管汇组件  35管接头    36管接头    37管接头

38管接头    39吊杆      40自震弹簧

41左筒体    42右筒体    43弯头

44左阀腔    45右阀腔    46管接头    47管接头

实施例一

请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实用新型是一种自控式油井套管气回收装置，由自控截止阀1、燃气放气阀2、储气分离器3、导气管4组成，自控截止阀1的阀体11内部设置有阀腔12，阀腔12的上游端设置有阀口13，阀口13由阀体11内部的阶梯孔构成。

阀口13上安装有活塞15，活塞15由活塞头151和活塞杆152组成，活塞杆152上套装有复位弹簧16，复位弹簧16的前端抵靠在阀口13上，复位弹簧16的后端抵靠在止退螺母17上，止退螺母17螺接于活塞杆152的尾部。

活塞头151的端面上设置有环形凹槽18，该环形凹槽18内嵌装有密封圈19。密封圈19的作用是在复位弹簧16伸展归位时，紧贴在阀口13上，确保自控截止阀1关闭时良好的密封效果。

阀体11的两端分别设置有管接头10、14，管接头10由油壬构成，管接头14由法兰构成，管接头10也可以由法兰构成，管接头14也可以由油壬构成。

燃气放气阀2设置在阀腔12中，燃气放气阀2由阀芯21、柱塞22、压帽23、波纹管24、气门芯25、气门芯胶套26构成，阀芯21内设置有横向的排气通道27和竖向的燃气通道28，排气通道27和燃气通道28呈T字形交叉，交叉处设置有柱塞孔29，柱塞22由柱塞头221和柱塞杆222组成，柱塞头221伸入柱塞孔29中，柱塞杆222上设置有限位凸台223，压帽23紧箍在柱塞孔29外端的接口291上，从而对限位凸台223进行轴向限位，波纹管24套在压帽23的外侧，柱塞杆222的尾部螺接在活塞头151的中心孔内，波纹管24由软橡胶制成，起柔性密封作用，保证燃气放气阀的柱塞22在移动时原油不会进入燃气放气阀的内部造成堵塞。

气门芯25螺接在排气通道27外端的接口上，气门芯胶套26依靠自身的弹性套在气门芯25的外壁上，气门芯胶套26由软橡胶制成，起柔性密封作用，确保了气门芯25在排气时自控截止阀1内的液体不会进入燃气放气阀2内造成燃气放气阀2堵塞。从而保证了本装置在实际生产运行中良好的使用效果，提高了生产效率。

导气管4的上端伸入自控截止阀1的阀腔12中，与阀芯21螺接固定在一起，导气管4的下端伸入储气分离器3中，由锁母5锁紧，储气分离器3的壳体31内部设置有绕流管32，绕流管32由布满圆孔33的直管构成，储气分离器3的开口端设置有丝堵30，绕流管32螺接在丝堵30的中心孔内。

本实施例中，自控截止阀1和储气分离器3为卧式安装，储气分离器3设置在自控截止阀1的下方，储气分离器3与自控截止阀1之间通过吊耳6、7连接。储气分离器3的下端设置有和燃气进气管8和排污管9。燃气进气管8、排污管9分别与燃气阀门和排污阀门连接，进气时，打开燃气阀门，关闭排污阀门，排污时，打开排污阀门，关闭燃气阀门。

自控截止阀1、燃气放气阀2安装顺序如下，将活塞15放入阀腔12中，让活塞杆152穿过阀口13，将复位弹簧16从阀口13的另一侧套在活塞杆152上，再将止退螺母17旋拧在活塞杆152的尾部。将压帽23套在柱塞杆222上，将柱塞头221横向插入阀芯21的柱塞孔29中，将压帽23紧压在柱塞孔29外端的接口291上，将波纹管24套在压帽23的外侧，将气门芯25螺接在排气通道27的外端口上，将气门芯胶套26套在气门芯25的外壁上，柱塞杆222的尾部螺接在活塞头151的中心孔内，将导气管4上端的内螺纹丝扣与燃气放气阀的阀芯21底部的外螺纹丝扣旋拧在一起，将导气管4的下端插入储气分离器3上部的圆孔中，在用专用工具将锁母5从储气分离器带丝堵的一端套入导气管4的下端并上紧，再将自控截止阀1下端的吊耳6与储气分离器3上端的吊耳7调合对中，并用螺栓上紧。

油井的工作原理是利用抽油机带动抽油泵上下往复运动，当抽油机运行到上行程时，油井的液体被抽出地面，通过油井井口的管汇流程把原油输入进站管线当中。当抽油机运行到下行程时，油井停止出油。

本装置与油井出油管线的管汇连接，当抽油机运行到上行程时原油被抽出地面，通过管汇进入本装置，液体流过本装置时将自控截止阀1内的活塞15顶开，推动活塞15前行，复位弹簧16被压缩，当活塞15前行时，推动了燃气放气阀2的柱塞22前行，柱塞22前行时，柱塞头221横向插入阀芯21的柱塞孔29中，燃气放气阀2处于关闭状态，自控截止阀1处于开启状态。

减轻活塞杆152的重量，可以使复位弹簧16动作更灵活，所以活塞杆152设计成花篮式，由镂空的薄管构成。

当抽油机运行到下行程时，油井停止出液，此时，活塞15不受原油液力的推动，套在活塞杆152上的复位弹簧16伸展，将活塞15拉回，实现自控截止阀1的关闭，同时带动燃气放气阀2的柱塞22后移，燃气放气阀2实现开启，储集在储气分离器3中的燃气通过导气管4进入燃气放气阀的阀芯21内，经过排气通道27由气门芯25排出，进入井口的管汇中。当抽油机再次运行到上行程时，油井的原油与井口管汇中的燃气混合在一起被输入进站管线中，进入联合站集中回收使用。

在储气分离器3的壳体31内部设有多孔绕流管32，当燃气进入储气分离器3内部时通过绕流管32分流，改变了燃气的流动速度和流动方向，使燃气中的水分子通过绕流管32的阻流而下沉沉积，实现了燃气的气水分离，分离出来较纯的燃气由导气管4排入燃气放气阀2，确保了燃气放气阀2内部不会因水垢发生堵塞。

实施例二

请参照图7、图8、图9，本实施例与上述实施例的结构基本相同，不同之处在于自控截止阀1的阀体为拱形，由竖向布置的左、右筒体41、42以及连接在其顶部的弯头43组成，左、右筒体41、42内分别设置有左、右阀腔44、45，弯头43将左、右阀腔44、45连通，阀口13设置在左阀腔44的上游端，左、右筒体41、42的两端分别设置有管接头46、47，阀口13由管接头46构成，燃气放气阀2设置在左阀腔44的内部，燃气放气阀2、自控截止阀1的组装结构与实施例一相同，导气管4由左、右筒体41、42之间伸出，本实施例适用于燃气较纯的油井和稀油井使用，所以没有设置储气分离器，导气管4直接与燃气进气管连接。

在右阀腔45内安装有吊杆39，吊杆39上悬挂有自震弹簧40，自震弹簧40的作用是在液体流动时接受液体冲击，发生震动，使进入阀体内的燃气和原油进一步混合，减少管道中因油气混合不均而引起的管道气阻，更能有效的保证油井的稳定输送与安全运营。

自控截止阀1与管汇组件34连接，管汇组件34设置有四个管接头35、36、37、38，管接头35与上游管线连接，管接头36与管接头46连接，用于将原油送入左筒体41内，管接头37与管接头47连接，管接头38与下游管线连接，用于将原油、燃气混合的流体输入下游管线，送到联合站集中回收使用。

上述实施例一的自控式油井套管气回收装置适用于含杂质、含水份较多的油井使用，实施例二适用于燃气较纯的油井和稀油井使用，对于不同的油井，本装置具有共同的优点如下：结构简单、安全可靠、操作方便、单井成本低、使用前景广阔。

Claims (6)

1.一种自控式油井套管气回收装置，由自控截止阀、燃气放气阀、导气管组成，其特征是：所述自控截止阀的阀体内设置有阀腔，阀腔的上游端设置有阀口，阀口上安装有活塞，活塞由活塞头和活塞杆组成，活塞杆上套装有复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠在阀口上，复位弹簧另一端抵靠在活塞杆尾部的止退螺母上，所述燃气放气阀设置在阀腔中，燃气放气阀由阀芯、柱塞、压帽、波纹管、气门芯、气门芯胶套构成，阀芯内设置有排气通道和燃气通道，排气通道和燃气通道呈T字形交叉，交叉处设置有柱塞孔，所述柱塞由柱塞头和柱塞杆组成，柱塞头伸入柱塞孔中，柱塞杆上设置有限位凸台，所述压帽紧箍在柱塞孔外端的接口上，从而对限位凸台进行轴向限位，所述波纹管套在压帽的外侧，柱塞杆的尾部螺接在活塞头的中心孔内，所述气门芯螺接在排气通道外端的接口上，气门芯胶套依靠自身的弹性套在气门芯的外壁上，所述导气管的上端伸入自控截止阀的阀腔中，与阀芯螺接固定在一起。

2.如权利要求1所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是：所述自控截止阀的阀体为直筒形，该自控截止阀横向布置，自控截止阀的下方设置有储气分离器，储气分离器的壳体为直筒形，内部设置有绕流管，绕流管由布满圆孔的直管构成，所述导气管的下端伸入储气分离器中，由锁母锁紧，储气分离器的下方设置有燃气进气管和排污管。

3.如权利要求1所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是：所述活塞头的端面上设置有环形凹槽，该环形凹槽内设置有密封圈。

4.如权利要求2所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是：所述储气分离器与自控截止阀之间通过吊耳连接。

5.如权利要求1所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是：所述自控截止阀的阀体为拱形，由竖向布置的左、右筒体以及连接在其顶部的弯头组成，左、右筒体内分别设置有左、右阀腔，弯头将左、右阀腔连通，所述阀口设置在左阀腔的上游端，燃气放气阀设置在左阀腔的内部，在右阀腔的内部安装有吊杆，吊杆上悬挂有自震弹簧。

6.如权利要求5所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是：所述阀口由管接头构成，该管接头与管汇组件连接。

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