CN203081409U

CN203081409U - 自控式油井套管气回收装置

Info

Publication number: CN203081409U
Application number: CN 201320077458
Authority: CN
Inventors: 张军; 郑景珊; 蔡俊; 杜洪; 付国庆; 辛爽; 檀志远
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2023-02-20

Abstract

一种自控式油井套管气回收装置，包括一号活塞缸、二号活塞缸、过桥密封件、活塞组件、油气混合器，活塞组件由一号活塞、二号活塞、拉杆组成，一号活塞缸的首、尾两端分别与采油树的油管闸门以及过桥密封件连接，二号活塞缸的首、尾两端分别与过桥密封件以及进站管线连接，油气混合器的首端焊接在一号活塞缸的主排液口上，油气混合器的尾端与进站管线连接，二号活塞缸的进气口与采油树的套管闸门连接，一号活塞缸的副排液口与油气混合器的一号旁通入口连接，二号活塞缸的排气口与油气混合器的二号旁通入口连接，本装置提高了原油的产量，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

本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及油田油井套管气回收装置，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（天然气），造成了大气污染，也浪费了不可再生的天然气资源，形成恶性循环。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

本实用新型的目的在于提供一种自控式油井套管气回收装置，解决了套管气憋压导致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，包括一号活塞缸、二号活塞缸、过桥密封件、活塞组件、油气混合器，活塞组件由一号活塞、二号活塞、拉杆组成，一号活塞设置在一号活塞缸中，二号活塞设置在二号活塞缸中，其特征是：所述过桥密封件由双头螺堵构成，过桥密封件的中心设置有通孔，两端设置有凹槽，凹槽中装有密封圈，一号活塞缸的首端通过一号管道与采油树的油管闸门连接，一号活塞缸的尾端与过桥密封件的一头螺堵连接，二号活塞缸的首端与过桥密封件的另一头螺堵连接，二号活塞缸的尾端通过二号管道与进站管线连接，所述拉杆从过桥密封件中心的通孔穿过，拉杆的上端与一号活塞连接，拉杆的下端与二号活塞连接，一号活塞缸的尾部设置有主排液口和副排液口，二号活塞缸的首部设置有进气口、排气口，所述油气混合器由壳体和叶片构成，壳体为圆筒形，叶片有两组，分别为左螺旋叶片和右螺旋叶片，这两组叶片都焊接在壳体内壁上，壳体的外壁上设置有一号旁通入口和二号旁通入口，油气混合器的首端焊接在主排液口上，油气混合器的尾端与三号管道连接，三号管道与进站管线连接，三号管道上设置有单向阀，所述二号活塞缸的进气口通过四号管道与采油树的套管闸门连接，所述一号活塞缸的副排液口通过五号管道与油气混合器的一号旁通入口连接，所述二号活塞缸的排气口通过六号管道与油气混合器的二号旁通入口连接，所述副排液口、进气口、排气口分别装有单向阀。

所述拉杆的两端分别通过螺纹接头与一号活塞、二号活塞连接。

所述拉杆的两端分别通过万向节接头与一号活塞、二号活塞连接。

所述一号活塞、二号活塞为全金属活塞。

所述一号活塞、二号活塞为非金属活塞。

所述一号活塞、二号活塞为陶瓷活塞。

本实用新型的创新之处在于：

本装置采用两级活塞缸，通过连接过桥密封件组合而成，在两级活塞缸中设有两个活塞，活塞通过拉杆连接，实现两级活塞过桥密封的往复运动，活塞的来回往复运动的动力来自油井的排液压力动能和进站管线中带有常态回压的油气动能，推动两级活塞实现往复运动，完成油井排液、低压套管气的抽排功能，达到油井低压套管气的自控回收目的。

本装置有立式、卧式两种连接方式，能确保在复杂多变的油井工况条件下使用，可满足所有油井的井口连接工艺流程。

一号活塞、二号活塞可以由金属材料活塞制成，也可以是由非金属复合材料制成，还可以由陶瓷材料制成。采用全金属、非金属复合、陶瓷三种不同的材料，可满足所有油液介质对活塞的要求，从而具备高硬度、耐磨、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温的综合特性。本装置二号活塞缸的进气口和排气口处装有进、排气单向阀，确保进、排气口处不会发生气液回流现象。

油水混合器由左旋、右旋两个相反的螺旋叶片组成，能保证原油和套管气充分混合，混合的油气进入进站管线（输油管线）后不会出现气堵现象，确保了生产安全、可靠、连续进行。

为使本装置能适应复杂的油井工况安装使用，一号活塞、二号活塞与拉杆有两种连接方式，一种是螺纹丝扣连接方式，另外一种是十字万向节的连接方式，十字万向节可有效保证本装置在油井井口管线发生扭曲变化时，不会因为活塞卡死而影响正常运行。

本装置设计科学合理、结构简单、安全可靠、开发成本低，彻底解决了油井低压套管气回收的难题，做到了安全、绿色、环保的油气田开发的生产理念！具有广阔的市场前景和经济实用性，有较高的市场推广价值。

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的正视图。

图4是本实用新型实施例二的结构示意图。

图5是图4的内部结构示意图。

图6是图5的正视图。

图7是活塞组件实施例一的结构示意图。

图8是活塞组件实施例二的结构示意图。

图9是过桥密封件的结构示意图。

图10是本实用新型实施例一的工作状态示意图。

图11是本实用新型实施例二的工作状态示意图。

具体实施方式

图中标号

实施例一

请参照图1、图2、图3、图7、图9、图10，本实用新型是一种自控式油井套管气回收装置，包括一号活塞缸1、二号活塞缸2、过桥密封件3、活塞组件4、油气混合器5，活塞组件4由一号活塞10、二号活塞20、拉杆30组成，一号活塞10设置在一号活塞缸1中，二号活塞20设置在二号活塞缸2中，过桥密封件3由双头螺堵构成，请参照图9，过桥密封件3的中心设置有通孔6，两端设置有凹槽，凹槽中分别装有密封圈7、8，一号活塞缸1的首端通过一号管道11与采油树9的油管闸门19连接，一号活塞缸1的尾端与过桥密封件3的一头螺堵连接，二号活塞缸2的首端与过桥密封件3的另一头螺堵连接，二号活塞缸2的尾端通过二号管道12与进站管线连接，二号管道12上设置有截止阀27，拉杆30从过桥密封件3中心的通孔6穿过，请参照图7，拉杆30的两端分别通过螺纹接头与一号活塞10、二号活塞20连接。

一号活塞缸1的尾部设置有主排液口23和副排液口24，二号活塞缸2的首部设置有进气口21、排气口22，油气混合器5由壳体和叶片构成，壳体为圆筒形，叶片有两组，分别为左螺旋叶片25和右螺旋叶片26，这两组叶片都焊接在壳体内壁上，壳体的外壁上设置有一号旁通入口17和二号旁通入口18，油气混合器5的首端焊接在主排液口23上，油气混合器5的尾端与三号管道13连接，三号管道13与进站管线连接，三号管道13上设置有单向阀33，二号活塞缸2的进气口21通过四号管道14与采油树的套管闸门29连接，四号管道14上设置有截止阀28，一号活塞缸1的副排液口24通过五号管道15与油气混合器5的一号旁通入口17连接，二号活塞缸2的排气口22通过六号管道16与油气混合器5的二号旁通入口18连接，进气口21、排气口22、副排液口24分别装有单向阀31、32、34。

本装置是依靠抽油机井的间隙抽排液的工作原理和油井排液的动能进行工作，本实施例中，本装置为立式安装结构，抽油机的工作原理是上冲程排液，下冲程进液，当抽油机抽油杆37运行到上冲程时，油井排液，油井中的原油从采油树9的油管闸门19进入本装置的一号活塞缸1中，油液推动一号活塞缸1内的一号活塞10下行，一号活塞缸1设置有主排液口23和副排液口24，一号活塞10下行过程中，油井内的原油从一号活塞缸主排液口23排出，经过油气混合器5，进入油井的井口管汇中，请参照图10，当一号活塞10经过主排液口23时，将主排液口23封闭，这时副排液口24仍然可以通过单向阀34将一号活塞缸1内剩余的原油排空，一号活塞10下行过程中，二号活塞缸2中的二号活塞20也一同下行，使二号活塞缸2形成负压，油井中的套管气从采油树9的套管闸门29排出，经过四号管道14，从二号活塞缸2的进气口21进入二号活塞缸2中，完成对套管气（天然气）的吸抽过程，当抽油机抽油杆37运行到下冲程时，油井停止排液。这时连接在二号活塞缸2尾部的二号管道12由于与进站管线连接，进站管线的常态回压油气，从二号活塞缸2尾部进入二号活塞缸2的缸体内，推动二号活塞20上行，在二号活塞20上行的过程中，二号活塞缸2内的套管气（天然气）被压缩从二号活塞缸2的排气口22排出，经过单向阀32和六号管道16，进入油气混合器5中，当抽油机抽油杆37再次运行至上冲程时，油井内的原油与油气混合器5中的套管气混合在一起被排入进站管线中，进入集中联合站被集中回收利用，实现了自控回收低压油井套管气的目的。

油水混合器5的内部设置有左旋、右旋两组相反的螺旋叶片，能保证原油和套管气充分混合，混合的油气进入进站管线（输油管线）中不会出现气堵现象，确保了生产安全、可靠、连续进行。

实施例二

请参照图4、图5、图6、图7、图11，本实用新型是一种自控式油井套管气回收装置，包括一号活塞缸1、二号活塞缸2、过桥密封件3、活塞组件4、油气混合器5，活塞组件4由一号活塞10、二号活塞20、拉杆30组成，一号活塞10设置在一号活塞缸1中，二号活塞20设置在二号活塞缸2中，过桥密封件3由双头螺堵构成，请参照图9，过桥密封件3的中心设置有通孔6，两端设置有凹槽，凹槽中分别装有密封圈7、8，一号活塞缸1的首端与采油树9的油管闸门19连接，一号活塞缸1的尾端与过桥密封件3的一头螺堵连接，二号活塞缸2的首端与过桥密封件3的另一头螺堵连接，二号活塞缸2的尾端通过二号管道12与进站管线连接，二号管道12上设置有截止阀27，拉杆30从过桥密封件3中心的通孔6穿过，请参照图7，拉杆30的两端分别通过螺纹接头与一号活塞10、二号活塞20连接。一号活塞缸1的尾部设置有主排液口23和副排液口24，二号活塞缸2的首部设置有进气口21、排气口22，油气混合器5由壳体和叶片构成，壳体为圆筒形，叶片有两组，分别为左螺旋叶片25和右螺旋叶片26，这两组叶片都焊接在壳体内壁上，壳体的外壁上设置有一号旁通入口17和二号旁通入口18，油气混合器5的首端焊接在主排液口23上，油气混合器5的尾端与三号管道13连接，三号管道13与进站管线连接，三号管道13上设置有单向阀33，二号活塞缸2的进气口21通过四号管道14与采油树的套管闸门29连接，四号管道14上设置有截止阀28，一号活塞缸1的副排液口24通过五号管道15与油气混合器5的一号旁通入口17连接，二号活塞缸2的排气口22通过六号管道16与油气混合器5的二号旁通入口18连接，进气口21、排气口22、副排液口24分别装有单向阀31、32、34。

本装置是依靠抽油机井的间隙抽排液的工作原理和油井排液的动能进行工作，本实施例中，本装置为卧式安装结构，抽油机的工作原理是上冲程排液，下冲程进液，当抽油机抽油杆37运行到上冲程时，油井排液，油井中的原油从采油树9的油管闸门19进入本装置的一号活塞缸1中，油液推动一号活塞缸1内的一号活塞10向右移动，一号活塞缸1设置有主排液口23和副排液口24，一号活塞10右移过程中，油井内的原油从一号活塞缸主排液口23排出，经过油气混合器5，进入油井的井口管汇中，请参照图11，当一号活塞10经过主排液口23时，将主排液口23封闭，这时副排液口24仍然可以通过单向阀34将一号活塞缸1内剩余的原油排空，一号活塞10向右移动过程中，二号活塞缸2中的二号活塞20也一同向右移动，使二号活塞缸2形成负压，油井中的套管气从采油树9的套管闸门29排出，经过四号管道14，从二号活塞缸2的进气口21进入二号活塞缸2中，完成对套管气（天然气）的吸抽过程，

当抽油机抽油杆37运行到下冲程时，油井停止排液。这时连接在二号活塞缸2尾部的二号管道12由于与进站管线连接，进站管线的常态回压油气，从二号活塞缸2尾部进入二号活塞缸2的缸体内，推动二号活塞20向左移动，在二号活塞20左移的过程中，二号活塞缸2内的套管气（天然气）被压缩从二号活塞缸2的排气口22排出，经过单向阀32和六号管道16，进入油气混合器5中，当抽油机抽油杆37再次运行至上冲程时，油井内的液体与油气混合器5中的套管气混合在一起被排入油井的进站管线中，进入集中联合站被集中回收利用，实现了自控回收低压油井套管气的目的。

为使本装置能适应复杂的油井工况，一号活塞10、二号活塞20与拉杆30有两种连接方式，一种是常规的螺纹丝扣连接方式，如图7所示，另外一种是十字万向节的连接方式，请参照图8，拉杆30的两端分别通过万向节接头35、36与一号活塞10、二号活塞20连接，万向节接头35、36可有效保证本装置在油井井口管线发生扭曲变化时，不会因为活塞卡死而影响正常运行。

Claims

1.一种自控式油井套管气回收装置，包括一号活塞缸、二号活塞缸、过桥密封件、活塞组件、油气混合器，活塞组件由一号活塞、二号活塞、拉杆组成，一号活塞设置在一号活塞缸中，二号活塞设置在二号活塞缸中，其特征是：所述过桥密封件由双头螺堵构成，过桥密封件的中心设置有通孔，两端设置有凹槽，凹槽中装有密封圈，一号活塞缸的首端通过一号管道与采油树的油管闸门连接，一号活塞缸的尾端与过桥密封件的一头螺堵连接，二号活塞缸的首端与过桥密封件的另一头螺堵连接，二号活塞缸的尾端通过二号管道与进站管线连接，所述拉杆从过桥密封件中心的通孔穿过，拉杆的上端与一号活塞连接，拉杆的下端与二号活塞连接，一号活塞缸的尾部设置有主排液口和副排液口，二号活塞缸的首部设置有进气口、排气口，所述油气混合器由壳体和叶片构成，壳体为圆筒形，叶片有两组，分别为左螺旋叶片和右螺旋叶片，这两组叶片都焊接在壳体内壁上，壳体的外壁上设置有一号旁通入口和二号旁通入口，油气混合器的首端焊接在主排液口上，油气混合器的尾端与三号管道连接，三号管道与进站管线连接，三号管道上设置有单向阀，所述二号活塞缸的进气口通过四号管道与采油树的套管闸门连接，所述一号活塞缸的副排液口通过五号管道与油气混合器的一号旁通入口连接，所述二号活塞缸的排气口通过六号管道与油气混合器的二号旁通入口连接，所述副排液口、进气口、排气口分别装有单向阀。

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：所述拉杆的两端分别通过螺纹接头与一号活塞、二号活塞连接。

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：所述拉杆的两端分别通过万向节接头与一号活塞、二号活塞连接。

4.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：所述一号活塞、二号活塞为全金属活塞。

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：所述一号活塞、二号活塞为非金属活塞。

6.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：所述一号活塞、二号活塞为陶瓷活塞。