CN203285389U - 可反洗井井下套管气放气阀 - Google Patents

Abstract

一种可反洗井井下套管气放气阀，包括：工作筒上端连接有接箍，其具有通气孔，通气孔上方的工作筒外壁上凸设有连接臂；放气阀连接于连接臂，其包括：阀体与连接臂相连，其下端连接有双向阀座，阀体具有容纳腔，容纳腔中设有座设在双向阀座上的球头和弹簧；套筒连接在双向阀座上，其下端连接有试压接头，套筒内设有浮子，试压接头轴向开设有中心孔，试压接头的上端开设有多个与中心孔相连通的旁通孔；底管连接在试压接头上，底管上开设有多个进气孔。本实用新型的可反洗井井下套管气放气阀，可有效释放套管气，并能充分利用套管气能量达到气举的效果，避免套管气释放造成的浪费和污染，该可反洗井井下套管气放气阀不影响油井的反洗井作业。

Description

可反洗井井下套管气放气阀

技术领域

本实用新型有关于一种放气阀，尤其有关于一种套管气释放、反洗井及套管气辅助举升技术领域中的可反洗井井下套管气放气阀。

背景技术

油井生产时，随着井筒内压力的变化伴随着油气分离的问题，使产出液中存在一定的伴生气，同时，对于机械采油和电动潜油泵井，为了避免天然气降低泵的举升效率，影响油井的正常生产，现场常采用各种井下分离器、防气泵等工具来分离气体使抽油泵能正常的工作。

对于这些分离出来的套管气，现有技术中，通常采用套管气释放工具将套管气释放出来，从而降低套管气压力。目前使用的套管气释放工具主要有以下四种：1）通过结构复杂的井口定压放气阀释放套管气；2）人工操作收气管线回收套管气；3)通过游梁连动式低压抽气筒释放套管气；4）通过天然气压缩回收工具释放套管气。

这些释放套管气的工具，不但结构复杂、适应性差且操作困难，而且，自套管气释放工具排放出的套管气没有被充分利用且污染环境，其安全节能和环保性能低；另外，上述套管气释放工具，在进行反洗井作业时，洗井液会从油套环空经放气阀进入油管，造成液流短路，洗井液无法有效地循环到油管鞋位置，影响反洗井。

因此，有必要提供一种新型的释放套管气的工具，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可反洗井井下套管气放气阀，其可有效释放套管气，并能够充分利用套管气的能量达到气举的效果，避免了套管气释放造成的浪费和污染，另外该可反洗井井下套管气放气阀不影响油井的反洗井作业。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种可反洗井井下套管气放气阀，所述可反洗井井下套管气放气阀包括：

工作筒，其上端连接有接箍，所述工作筒具有通气孔，在所述通气孔上方的所述工作筒的外壁上凸设有连接臂；

放气阀，其连接在所述连接臂上，所述放气阀包括：

阀体，其上端与所述连接臂相连，其下端连接有双向阀座，所述阀体具有容纳腔，所述容纳腔中设有球头，所述球头与所述容纳腔的顶壁之间夹设有弹簧，所述双向阀座轴向开设有通孔，所述球头座设在所述双向阀座的通孔上；

套筒，其上端连接在所述双向阀座上，其下端连接有试压接头，所述套筒内设有浮子，所述试压接头轴向开设有中心孔，所述试压接头的上端开设有多个旁通孔，多个所述旁通孔与所述中心孔相连通；

底管，其连接在所述试压接头上，所述底管上开设有多个进气孔。

在优选的实施方式中，所述套筒内还设有导流套，所述导流套的下端连接在所述试压接头的上端，所述浮子的下端伸入所述导流套内。

在优选的实施方式中，所述底管的多个进气孔由多个第一进气孔和多个第二进气孔组成，所述多个第一进气孔开设在所述底管的底部，所述多个第二进气孔开设在所述底管的侧壁上。

在优选的实施方式中，所述第一进气孔为7个，所述底管的底部中心开设有一个所述第一进气孔，其余所述六个第一进气孔沿所述底管底部的圆周方向均匀排列；所述第二进气孔为30个，所述30个第二进气孔沿所述底管的圆周方向间隔设有六列，并沿所述底管的轴向方向间隔设有五排。

在优选的实施方式中，所述浮子的上端为半球形，所述浮子的下端为倒圆锥体形。

在优选的实施方式中，所述浮子由轻质材料制成，其材料密度为0.42～0.72g/cm³。

在优选的实施方式中，所述工作筒的上端连接有短接，所述短接与所述接箍相连。

在优选的实施方式中，在所述阀体与所述双向阀座之间夹设有金属环和密封环。

本实用新型的可反洗井井下套管气放气阀的特点及优点是：该可反洗井井下套管气放气阀具有单流无定压的特点，即：该可反洗井井下套管气放气阀位置的套管压大于油管压时即可将油套连通。本实用新型可反洗井井下套管气放气阀解决了井下套管气释放的问题，首先，应用该工具时，在没有套管气时，可以通过无定压阀的作用阻止油管内液柱气体通过通气孔进入套管内；其次，当油井转入正常作业时，随着套管内气压的升高，球头自双向阀座上打开，使套管气进入油管，进入油管内的套管气的能量潜力被充分利用，套管气与油管内的液体混合，形成气液两相流，两相流的压力梯度远小于纯液流的压力梯度，因此降低了抽油泵液柱载荷和套压，使动液面上升，提高泵效和举升系统的效率，达到了套管气助流举升的目的，避免了现有技术中套管气释放造成的浪费和污染，极大地简化了目前的套管气回收工艺；再有，利用轻质材料制成的浮子能够适应井下温度和压力条件，并能充分适应井下的物理和化学环境，发挥了油井伴生气的潜能，实现了在不影响反洗井的情况下回收套管气，其适应性强，设计施工简单，能适用的油井较多，适合推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型的可反洗井井下套管气放气阀的主视图。

图2为本实用新型的可反洗井井下套管气放气阀的放气阀的主视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实用新型提供一种可反洗井井下套管气放气阀，其包括工作筒1和放气阀2。其中：工作筒1的上端连接有接箍3，所述工作筒1具有通气孔11，在所述通气孔11上方的所述工作筒1的外壁上凸设有连接臂12；放气阀2连接在所述连接臂12上。其中，所述放气阀2包括阀体21、套筒22和底管23。阀体21的上端与所述连接臂12相连，其下端连接有双向阀座24，所述阀体21具有容纳腔211，所述容纳腔211中设有球头25，所述球头25与所述容纳腔211的顶壁之间夹设有弹簧26，所述双向阀座24轴向开设有通孔241，所述球头25座设在所述双向阀座24的通孔241上；套筒22的上端连接在所述双向阀座24上，其下端连接有试压接头27，所述套筒22内设有浮子28，所述试压接头27轴向开设有中心孔271，所述试压接头27的上端开设有多个旁通孔272，多个所述旁通孔272与所述中心孔271相连通；底管23连接在所述试压接头27上，所述底管23上开设有多个进气孔231。

具体是，工作筒1大体呈圆柱筒形，其具有中心孔13，通气孔11开设在工作筒1的上端侧壁上，通气孔11与工作筒1的中心孔13相连通；连接臂12连接在通气孔11上方的工作筒1的侧壁上，在本实用新型中，连接臂12一体成型于工作筒1。接箍3连接在工作筒1的上端，在本实施例中，于工作筒1的上端螺纹连接有短接4，短接4与接箍3螺纹相连。

放气阀2的上端与连接臂12相连，其从上自下设有依次相连的阀体21、双向阀座24、套筒22、试压接头27和底管23。其中，阀体21的上端设有外螺纹段，其螺纹连接在连接臂12与工作筒1的外壁之间，阀体21开设有轴向通孔212，轴向通孔212与阀体21的容纳腔211相连通；双向阀座24的上端设有外螺纹段，其螺纹连接在阀体21的下端，双向阀座24轴向开设的通孔241与阀体21的容纳腔211相连通，在本实用新型中，双向阀座24的上端和下端分别形成有倒圆台体形的凹槽，这样便于设置在阀体21容纳腔211中的球头25顶抵在双向阀座24上端的倒圆台体形凹槽的斜面上，以密封双向阀座24的通孔241；套筒22的上端设有内螺纹段，其螺纹连接在双向阀座24的下端，套筒22大体呈圆柱筒形，其具有容纳通道221，容纳通道221与双向阀座24的通孔241相连通，浮子28穿设在容纳通道221中，在本实用新型中，浮子28由轻质材料制成，其材料密度为0.42～0.72g/cm³，该轻质材料的主要成分有环氧树脂和轻质硅酸盐，其具有密度小、力学性能优异、吸水率低且稳定等特点，所述浮子28的上端281为半球形，其下端282为倒圆锥体形；试压接头27的上端设有外螺纹段，其螺纹连接在套筒22的下端，试压接头27的中心孔271与套筒22的容纳通道221相连通，在试压接头27的上端还开设有与试压接头27中心孔271相连通的多个旁通孔272；底管23的上端设有内螺纹段，其螺纹连接在试压接头27的下端，底管23大体呈圆柱筒形，其上开设有多个进气孔231。

在本实用新型中，底管23的多个进气孔231由多个第一进气孔232和多个第二进气孔233组成，多个第一进气孔232开设在底管23的底部，多个第二进气孔233开设在底管23的侧壁上。具体是，在本实施例中，第一进气孔232为7个，底管23的底部中心开设有一个第一进气孔232，其余六个第一进气孔232沿所述底管23底部的圆周方向均匀排列；第二进气孔233为30个，30个第二进气孔233沿底管23的圆周方向间隔设有六列，并沿底管23的轴向方向间隔设有五排。该些第一进气孔232和第二进气孔233用于油套环空中套管气的进入。

该可反洗井井下套管气放气阀在工作时，首先将该可反洗井井下套管气放气阀连接在油管柱上的指定位置。在没有套管气作用时，放气阀2的球头25在弹簧26和油管内压力的作用下坐封在双向阀座24上，阻止了油管内液柱通过通气孔11流入套管；待油井作业完毕转入正常生产后，由于油气的不断分离，井筒油套环空内的压力逐渐恢复，油套环空内的液面不断降低，当油套环空内的套管气具有一定压力时，套管气由放气阀2底管23上的多个进气孔231进入放气阀2内，套管气的压力经试压接头27的中心孔271和旁通孔272、套筒22的容纳通道221、双向阀座24的通孔241作用在阀体21容纳腔211中的球头25上，球头25在套管气的压力作用下被顶起，球头25压缩弹簧26，从而套管气自阀体21的容纳腔211和轴向通孔212，经工作筒1的通气孔11进入工作筒1内，从而进入油管内。

由于浮子28的密度远大于套管气的密度，在油井正常举升时，套管气自放气阀2的底管23进入套管22内，浮子28遇套管气后处于下沉状态，其不会上升而顶抵在双向阀座24的底端；在洗井作业时，一旦有洗井液从放气阀2底管23的进气孔231进入套管22内，浮子28遇洗井液后即在浮力的作用下向上移动，浮子28呈半球形的上端281坐封在双向阀座24底部的圆台形凹槽的斜面上，从而密封双向阀座24的通孔241，防止洗井液进入工作筒1而流入油管内。

本实用新型的可反洗井井下套管气放气阀，具有单流无定压的特点，即：该可反洗井井下套管气放气阀位置的套管压大于油管压时即可将油套连通。本实用新型可反洗井井下套管气放气阀解决了井下套管气释放的问题，首先，应用该工具时，在没有套管气时，可以通过无定压阀的作用阻止油管内液柱气体通过通气孔11进入套管内；其次，当油井转入正常作业时，随着套管内气压的升高，球头25自双向阀座24上打开，使套管气进入油管，进入油管内的套管气的能量潜力被充分利用，套管气与油管内的液体混合，形成气液两相流，两相流的压力梯度远小于纯液流的压力梯度，因此降低了抽油泵液柱载荷和套压，使动液面上升，提高泵效和举升系统的效率，达到了套管气助流举升的目的，避免了现有技术中套管气释放造成的浪费和污染，极大地简化了目前的套管气回收工艺；再有，利用轻质材料制成的浮子28能够适应井下温度和压力条件，并能充分适应井下的物理和化学环境，发挥了油井伴生气的潜能，实现了在不影响反洗井的情况下回收套管气，其适应性强，设计施工简单，能适用的油井较多，适合推广应用。

根据本实用新型的一个实施方式，所述套筒22内还设有导流套29，所述导流套29的下端连接在所述试压接头27的上端，所述浮子28的下端282伸入所述导流套29内。具体是，导流套29的下端螺纹连接在试压接头27的上端，导流套29具有定位槽291，浮子28的下端282伸入导流套29的定位槽291中。导流套29能够让进入放气阀2的套管气自试压接头27的中心孔271和多个旁通孔272沿浮子28的侧面向上流动，使套管气不直接冲击浮子28，同时导流套29对浮子28还起到了一定的扶正作用，限制了浮子28的运动空间，使得当洗井液经过时，浮子28的上端281能够准确地与双向阀座24的下端配合接触。

根据本实用新型的一个实施方式，在所述阀体21与所述双向阀座24之间夹设有金属环213、密封环214和密封圈215。金属环213、密封环214和密封圈215用于密封阀体21与双向阀座24之间的间隙，防止漏气或漏液的情况发生。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述可反洗井井下套管气放气阀包括：

工作筒，其上端连接有接箍，所述工作筒具有通气孔，在所述通气孔上方的所述工作筒的外壁上凸设有连接臂；

放气阀，其连接在所述连接臂上，所述放气阀包括：

阀体，其上端与所述连接臂相连，其下端连接有双向阀座，所述阀体具有容纳腔，所述容纳腔中设有球头，所述球头与所述容纳腔的顶壁之间夹设有弹簧，所述双向阀座轴向开设有通孔，所述球头座设在所述双向阀座的通孔上；

套筒，其上端连接在所述双向阀座上，其下端连接有试压接头，所述套筒内设有浮子，所述试压接头轴向开设有中心孔，所述试压接头的上端开设有多个旁通孔，多个所述旁通孔与所述中心孔相连通；

底管，其连接在所述试压接头上，所述底管上开设有多个进气孔。

2.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述套筒内还设有导流套，所述导流套的下端连接在所述试压接头的上端，所述浮子的下端伸入所述导流套内。

3.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述底管的多个进气孔由多个第一进气孔和多个第二进气孔组成，所述多个第一进气孔开设在所述底管的底部，所述多个第二进气孔开设在所述底管的侧壁上。

4.如权利要求3所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述第一进气孔为7个，所述底管的底部中心开设有一个所述第一进气孔，其余所述六个第一进气孔沿所述底管底部的圆周方向均匀排列；所述第二进气孔为30个，所述30个第二进气孔沿所述底管的圆周方向间隔设有六列，并沿所述底管的轴向方向间隔设有五排。

5.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述浮子的上端为半球形，所述浮子的下端为倒圆锥体形。

6.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述浮子由轻质材料制成，其材料密度为0.42～0.72g/cm³。

7.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，所述工作筒的上端连接有短接，所述短接与所述接箍相连。

8.如权利要求1所述的可反洗井井下套管气放气阀，其特征在于，在所述阀体与所述双向阀座之间夹设有金属环和密封环。

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