CN203335043U - 油井套管气回收装置 - Google Patents

Abstract

一种油井套管气回收装置，包括一号、二号活塞缸、油气混合室以及活塞组件，活塞组件由一号、二号活塞以及拉杆组成，一号活塞缸的前端与采油树的油管阀门连接，一号活塞缸的后端与二号活塞缸的前端衔接，衔接处设置有过桥密封器，一号活塞的内腔通过拉杆与二号活塞的内腔连通，二号活塞内腔中装有逆止阀，二号活塞缸的后端与油气混合室的前端固接，油气混合室的后端通过法兰与进站管网连接，一号活塞缸的后部设置有进气口和排气口，二号活塞缸的前部设置有进气口和排气口，一号活塞缸的前部设置有进气口，油气混合室的侧壁上设置有进气口，本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。

Description

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，特别涉及油田油井低压套管气(天然气)的回收装置。

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：

一种油井套管气回收装置，包括一号活塞缸、二号活塞缸、油气混合室以及活塞组件，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内，二号活塞设置在二号活塞缸内，其特征是：所述一号活塞缸的前端通过法兰与采油树的油管阀门连接，一号活塞缸的后端与二号活塞缸的前端通过法兰衔接，衔接处设置有过桥密封器，过桥密封器由圆盘形钢块构成，过桥密封器的中心设置有中心孔，中心孔两侧的台阶面上设置有密封圈，密封圈分别由压盖封装在过桥密封器的内部，拉杆从过桥密封器的中心孔穿过，拉杆的前端与一号活塞固接，拉杆的后端与二号活塞固接，一号活塞、二号活塞、拉杆都是空心的，一号活塞的内腔通过拉杆与二号活塞的内腔连通，二号活塞的内腔中设置有阀口，阀口上装有逆止阀，二号活塞的尾部周向开有溢流孔，二号活塞缸的后端与油气混合室的前端固接，油气混合室的后端通过法兰与进站管网连接，一号活塞缸的后部设置有一号进气口和一号排气口，二号活塞缸的前部设置有二号进气口和二号排气口，一号活塞缸的前部设置有三号进气口，油气混合室的侧壁上设置有四号进气口、五号进气口，一号进气口、二号进气口通过进气管道与采油树的套管阀门连接，一号排气口通过排气管道与油气混合室的四号进气口、五号进气口连接，二号排气口通过馈送管道与一号活塞缸前部的三号进气口连接，所述一号、二号、三号、四号、五号进气口装有进气单向阀，所述一号、二号排气口装有排气单向阀。

所述逆止阀由柱塞式阀门构成。

所述逆止阀由悬起式阀门构成。

所述逆止阀由蝶片式阀门构成。

所述逆止阀由柱塞、复位弹簧、尾螺帽组成，柱塞的前部设置有圆筒形的柱塞杆，柱塞杆伸入阀口中，柱塞杆上开有导流槽，尾螺帽螺接在柱塞杆的尾部，柱塞杆的尾部设置有导流孔，复位弹簧套在柱塞杆上，复位弹簧的一端抵靠在阀口的内表面上，复位弹簧的另一端抵靠在尾螺帽上，柱塞的端面上设置有环形凹槽，环形凹槽内装有密封圈，该密封圈将阀口密封。

所述逆止阀由阀体、阀塞、弹性元件、螺堵组成，阀体具有主通道、旁通道，主通道为锥形，沿阀体轴向设置，旁通道为长槽形，旁通道环绕阀体外壁周向均布，阀体固接在阀口上，阀塞、弹性元件安装在阀体内腔中，阀塞为锥形，与主通道成锥面密封配合，螺堵螺接在阀体的尾部，螺堵将阀塞、弹性元件封装在阀体内腔中，所述弹性元件一端抵靠在阀塞上，另一端抵靠在螺堵上。

所述弹性元件是螺旋弹簧。

所述弹性元件是碟簧片。

由于采用上述技术方案：本实用新型有以下积极有益效果：

本装置是通过油井井口排液和进站管网的回压的压力差实现串联式活塞的往复运动，实现套管气的抽排功能，达到了回收油井低压套管气（天然气）的目的，油井抽油机的工作原理是间隙式排液，油井抽油机运行至上冲程时油井排液，油井抽油机运行至下冲程时油井抽油泵处于进液状态，本装置巧妙的运用了油井上冲程排液的动力及进站管网的回压液动力来推动活塞左右运动，二号活塞内部的逆止阀有三种，其作用是根据不同的油井原油的粘稠度，使用不同流量的逆止阀，可满足所有油井的使用工况条件，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的回收难题，做到了低碳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是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是图1的局部剖视图。

图3是图2的局部剖视图。

图4是本实用新型的工作原理示意图，为抽油机运行至上冲程的状态。

图5是本实用新型的工作原理示意图，为抽油机运行至下冲程的状态。

图6是过桥密封器的外形示意图。

图7是图6的内部结构示意图。

图8是图6的剖视图。

图9是图6的分解图。

图10是图2中活塞组件的外形示意图。

图11是图10的正视图。

图12是图10的局部剖视图。

图13是图12的正视图。

图14是图12中逆止阀的分解结构示意图。

图15是图14的侧视图。

图16是活塞组件第二种实施方案的结构示意图。

图17是图16的正视图。

图18是图16中逆止阀的分解结构示意图。

图19是图18的侧视图。

图20是活塞组件第三种实施方案的结构示意图。

图21是图20的正视图。

图22是图20中逆止阀的分解结构示意图。

图23是图22的侧视图。

具体实施方式

图中标号

1一号活塞      2二号活塞      3拉杆          4油气混合室

5逆止阀        501柱塞        502复位弹簧    503尾螺帽

504柱塞杆      505导流槽      506导流孔      507密封圈

6逆止阀        601阀体        602阀塞        603螺堵

604弹性元件    605主通道     606旁通道

7逆止阀       701阀体        702阀塞         703螺堵

704碟簧片     705主通道      706旁通道       707碟簧片

8采油树       801油管阀门     802套管阀门    9抽油杆

10一号活塞缸    11一号进气口        12二号进气口

13三号进气口    14四号进气口        15五号进气口

16一号排气口    17二号排气口        18进气管道

19排气管道      20二号活塞缸        21进气单向阀

22进气单向阀    23进气单向阀        24进气单向阀

25进气单向阀    26排气单向阀        27排气单向阀

28进站管网      29馈送管道          30过桥密封器

31中心孔        32密封圈            33密封圈

34压盖          35压盖

请参照图1、图2、图3、图4、图5、图10、图11、图12、图13，本实用新型是一种油井套管气回收装置，包括一号活塞缸10、二号活塞缸20、油气混合室4以及活塞组件，活塞组件由一号活塞1、二号活塞2、拉杆3组成，一号活塞1设置在一号活塞缸10内，二号活塞2设置在二号活塞缸20内，一号活塞缸10的前端通过法兰与采油树8的油管阀门801连接，一号活塞缸10的后端与二号活塞缸20的前端通过法兰衔接，衔接处设置有过桥密封器30，请参照图6、图7、图8、图9，过桥密封器30由圆盘形钢块构成，过桥密封器30的中心设置有中心孔31，中心孔31两侧的台阶面上设置有密封圈32、33，密封圈32、33分别由压盖34、35封装在过桥密封器30的内部，拉杆3从过桥密封器30的中心孔31穿过，拉杆3的前端与一号活塞1固接，拉杆3的后端与二号活塞2固接，一号活塞1、二号活塞2、拉杆3都是空心的，一号活塞1的内腔通过拉杆3与二号活塞2的内腔连通，二号活塞2的内腔中设置有阀口201，阀口201上装有逆止阀5，二号活塞2的尾部周向开有多个溢流孔202，二号活塞2的尾部设置有螺堵203。二号活塞缸20的后端与油气混合室4的前端固接，油气混合室4的后端通过法兰与进站管网28连接，一号活塞缸10的后部设置有一号进气口11和一号排气口16，二号活塞缸2的前部设置有二号进气口12和二号排气口17，一号活塞缸10的前部设置有三号进气口13，油气混合室4的侧壁上设置有四号进气口14、五号进气口15，一号进气口11、二号进气口12通过进气管道18与采油树8的套管阀门802连接，一号排气口16通过排气管道19与油气混合室4的四号进气口14、五号进气口15连接，二号排气口17通过馈送管道29与一号活塞缸10前部的三号进气口13连接，一号进气口11安装有进气单向阀21，二号进气口12安装有进气单向阀22，三号进气口13安装有进气单向阀23，四号进气口14安装有进气单向阀24，五号进气口15安装有进气单向阀25，一号排气口16装有排气单向阀26，二号排气口17装有排气单向阀27。

请参照图12、图13、图14、图15，逆止阀5由柱塞501、复位弹簧502、尾螺帽503组成，柱塞501的后部设置有圆筒形的柱塞杆504，柱塞杆504伸入阀口201中，柱塞杆504的表面设置有镂空形状的导流槽505，尾螺帽503螺接在柱塞杆504的尾部，柱塞杆504的尾部设置有导流孔506，复位弹簧502套在柱塞杆504上，复位弹簧502的一端抵靠在阀口201的内表面上，复位弹簧502的另一端抵靠在尾螺帽503上，柱塞501的端面上设置有环形凹槽，环形凹槽内装有密封圈507，密封圈507将阀口201密封。

本实用新型的工作原理如下：

当抽油机运行至上冲程时，油井内的原油经油管阀门801进入本装置的一号活塞缸10内，原油的压力推动一号活塞1后移，在一号活塞1后移过程中，一号活塞缸10内的套管气经过一号排气口16、排气单向阀26、排气管道19、进气单向阀24、进气单向阀25、四号进气口14、五号进气口15，被压缩排入油气混合室4内，当一号活塞缸10内的一号活塞1被原油推至一号活塞缸10尾端时，二号活塞缸20内的二号活塞2被推出二号活塞缸20的缸体外如图4所示，溢流孔202与油气混合室4导通，在原油推动一号活塞1后移过程中，原油通过一号活塞1、拉杆3进入二号活塞2内，原油经过导流孔506、导流槽505，对柱塞501施加一个压力，推动柱塞501克服复位弹簧502的弹力作用，向后移动，密封圈507离开阀口201，逆止阀5打开，原油经过溢流孔202，排入油气混合室4内，原油和套管气混合一起被排入进站管网28，输送到集中联合站，套管气被集中回收再利用。二号活塞2在二号活塞缸20内后移过程中，油井内的套管气经过套管阀门802、进气管道18、二号进气口12、进气单向阀22进入二号活塞缸20的缸体内，完成套管气的抽吸。

当抽油机运行至下冲程时，二号活塞2内没有原油，柱塞501在复位弹簧502的弹力作用下，向前移动复位，密封圈507紧贴在阀口201上，将阀口201密封，二号活塞缸20内的二号活塞2被进站管网28的回压压力推动向前移动，二号活塞缸20内的套管气经过二号排气阀17、排气单向阀27、馈送管道29排至一号活塞缸10的前段，当抽油机再次运行至上冲程时油井内的原油和一号活塞缸10的前段的套管气混合，被排入油气混合室4内一起进入进站管网28中，通过进站管网28汇入联合回收站集中回收利用。本装置的特点是双缸抽排气，抽排气量大，抽排能力强，油井的排液畅通无阻，抽油机的电机无额外的能量损耗，在抽油机上冲程排液时，本装置的一号活塞缸10处于进液排气状态，二号活塞缸20处于进气排液状态，当抽油机运行至下冲程时，一号活塞缸10处于进气状态，二号活塞缸20处于排气状态，二号活塞缸20始终保持一号活塞缸10活塞前段的套管气增补，当油井的油液进入一号活塞缸10前端时，一号活塞缸10缸体内的套管气及一号活塞缸10前端的套管气一起被排入油气混合室4内，进入进站管网28中，通过进站管网28汇入联合回收站集中回收利用。

上述的逆止阀也可以由悬起式阀门构成。

请参照图16、图17、图18、图19，逆止阀6由阀体601、阀塞602、螺堵603、弹性元件组成，弹性元件604是由螺旋弹簧构成。阀体601具有主通道605、旁通道606，主通道605为锥形，沿阀体601轴向设置，旁通道606为长槽形，旁通道606环绕阀体601外壁周向均布，阀体601固接在阀口201上，阀塞602、弹性元件604安装在阀体601的内腔中，阀塞602为锥形，与主通道605成锥面密封配合，螺堵603螺接在阀体601的尾部，将阀塞602、弹性元件604封装在阀体601内腔中，弹性元件604一端抵靠在阀塞602上，另一端抵靠在螺堵603上。在原油推动一号活塞1后移过程中，原油通过一号活塞1、拉杆3进入二号活塞2内，原油对阀塞602施加一个压力，推动阀塞602克服弹性元件604的弹力作用，向后移动，阀塞602离开主通道605，逆止阀6打开，原油经过旁通道606排入二号活塞2的内腔中，然后，原油经过溢流孔202，排入油气混合室4内，原油和套管气混合一起被排入进站管网28，汇入联合回收站，套管气被集中回收再利用。二号活塞2在二号活塞缸20内后移过程中，油井内的套管气经过套管阀门802、进气管道18、二号进气口12、进气单向阀22进入二号活塞缸20的缸体内，完成套管气的抽吸。

当抽油机运行至下冲程时，二号活塞2内没有原油，阀塞602在弹性元件604的弹力作用下，向前移动复位，阀塞602与主通道605成锥面密封配合，将阀口201关闭，

上述的逆止阀也可以由蝶片式阀门构成。

请参照图20、图21、图22、图23，逆止阀7由阀体701、阀塞702、螺堵703、弹性元件组成，弹性元件是由两个碟簧片704、707组成。阀体701具有主通道705、旁通道706，主通道705为锥形，沿阀体701轴向设置，旁通道706环绕阀体701外壁周向均布，阀体701固接在阀口201上，阀塞702、碟簧片704、707安装在阀体701内腔中，碟簧片704、707背对背设置，阀塞702为锥形，与主通道705成锥面密封配合，螺堵703螺接在阀体701的尾部，螺堵703将阀塞702、碟簧片704、707封装在阀体701内腔中，弹性元件704抵靠在阀塞702上，弹性元件707抵靠在螺堵703上。在原油推动一号活塞1后移过程中，原油通过一号活塞1、拉杆3进入二号活塞2内，原油对阀塞702施加一个压力，推动阀塞702克服弹性元件704、707的弹力作用，向后移动，阀塞702离开主通道705，逆止阀7打开，原油经过旁通道706排入二号活塞2的内腔中，然后，原油经过溢流孔202，排入油气混合室4内，原油和套管气混合一起被排入进站管网28，汇入联合回收站，套管气被集中回收再利用。二号活塞2在二号活塞缸20内后移过程中，油井内的套管气经过套管阀门802、进气管道18、二号进气口12、进气单向阀22进入二号活塞缸20的缸体内，完成套管气的抽吸，当抽油机运行至下冲程时，二号活塞2内没有原油，阀塞702在弹性元件704、707的弹力作用下，向前移动复位，阀塞702与主通道705成锥面密封配合，将阀口201关闭。

Claims (8)

1.一种油井套管气回收装置，包括一号活塞缸、二号活塞缸、油气混合室以及活塞组件，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内，二号活塞设置在二号活塞缸内，其特征是：所述一号活塞缸的前端通过法兰与采油树的油管阀门连接，一号活塞缸的后端与二号活塞缸的前端通过法兰衔接，衔接处设置有过桥密封器，过桥密封器由圆盘形钢块构成，过桥密封器的中心设置有中心孔，中心孔两侧的台阶面上设置有密封圈，密封圈分别由压盖封装在过桥密封器的内部，拉杆从过桥密封器的中心孔穿过，拉杆的前端与一号活塞固接，拉杆的后端与二号活塞固接，一号活塞、二号活塞、拉杆都是空心的，一号活塞的内腔通过拉杆与二号活塞的内腔连通，二号活塞的内腔中设置有阀口，阀口上装有逆止阀，二号活塞的尾部周向开有溢流孔，二号活塞缸的后端与油气混合室的前端固接，油气混合室的后端通过法兰与进站管网连接，一号活塞缸的后部设置有一号进气口和一号排气口，二号活塞缸的前部设置有二号进气口和二号排气口，一号活塞缸的前部设置有三号进气口，油气混合室的侧壁上设置有四号进气口、五号进气口，一号进气口、二号进气口通过进气管道与采油树的套管阀门连接，一号排气口通过排气管道与油气混合室的四号进气口、五号进气口连接，二号排气口通过馈送管道与一号活塞缸前部的三号进气口连接，所述一号、二号、三号、四号、五号进气口装有进气单向阀，所述一号、二号排气口装有排气单向阀。

2.如权利要求1所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述逆止阀由柱塞式阀门构成。

3.如权利要求1所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述逆止阀由悬起式阀门构成。

4.如权利要求1所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述逆止阀由蝶片式阀门构成。

5.如权利要求1所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述逆止阀由柱塞、复位弹簧、尾螺帽组成，柱塞的前部设置有圆筒形的柱塞杆，柱塞杆伸入阀口中，柱塞杆上开有导流槽，尾螺帽螺接在柱塞杆的尾部，柱塞杆的尾部设置有导流孔，复位弹簧套在柱塞杆上，复位弹簧的一端抵靠在阀口的内表面上，复位弹簧的另一端抵靠在尾螺帽上，柱塞的端面上设置有环形凹槽，环形凹槽内装有密封圈，该密封圈将阀口密封。

6.如权利要求1所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述逆止阀由阀体、阀塞、弹性元件、螺堵组成，阀体具有主通道、旁通道，主通道为锥形，沿阀体轴向设置，旁通道为长槽形，旁通道环绕阀体外壁周向均布，阀体固接在阀口上，阀塞、弹性元件安装在阀体内腔中，阀塞为锥形，与主通道成锥面密封配合，螺堵螺接在阀体的尾部，螺堵将阀塞、弹性元件封装在阀体内腔中，所述弹性元件一端抵靠在阀塞上，另一端抵靠在螺堵上。

7.如权利要求6所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述弹性元件是螺旋弹簧。

8.如权利要求6所述的一种油井套管气回收装置，其特征是：所述弹性元件是碟簧片。

Images