CN203783535U - 一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置 - Google Patents

Abstract

一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置，主要应用于各类油气田采油(气)井口中套管气的回收与处理。该装置由智能控压执行机构、流量压力调节机构和涡流管自动分离加温机构组成，具有液气自动分离、气体自动加热、流量压力自动调节的功能等。调节弹簧载荷位置采用“金属平面旋转密封”结构，使整个装置达到“全金属密封”结构，具有抗腐蚀、耐高低温(-80℃-500℃)、密封可靠的特点，能有效防止采油电泵气锁现象的发生，控制套管气的排放量，维持流程压力与流量的安全稳定性，确保外输的顺利实施。

Description

一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置

技术领域

本实用新型涉及到一种套管气回收装置，特别是一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置。 

背景技术

我国改革开放以来，国民经济得到快速的增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流。石油主要被用作燃油和汽油，是世界上最重要的能源之一，随着《节能减排“十二五”规划》和《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》等政策的出台，促进了炼油行业等相关制造业的发展。在油田原油开采过程中，油藏流体随着压力的降低，原油中的轻组分如甲烷、乙烷、丙烷等，会从套管与油管之间的环形空间挥发，形成套管气，在上部形成具有一定压力的气柱，迫使油井动液面下降，使油井有效生产压降降低，产能下降，一部分气体随液流流入抽油泵泵腔，占据一定的泵腔空间，影响泵效，严重时会发生“气锁”，使抽油泵无法工作。目前油田多数油井的套管气由于气量小、压力低，无法直接进入集油流程，都是长期放空或定期排放，既浪费资源，又污染环境，同时存在严重的安全隐患。对于常规油井，套管气的回收主要有移动式套管气回收技术、定压放气阀回收技术、连动式低压抽气筒回收技术以及油管套管联通定压回收技术等，而上述各种技术只是对套管气进行简单的处理，然后把处理后的套管气输入集油干线，套管气不能有效应用，同时还造成油井产能下降的问题，投资大、维护管理费用高、耗电量大，经济效益不明显。为了解决上述问题，科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种更为先进的套管气回收装置，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置，主要应用于各类油气田采油(气)井口中套管气的回收与处理。该装置由智能控压执行机构、流量压力调节机构和涡流管自动分离加温机构组成，具有液气自动分离、气体自动加热、流量压力自动调节的功能等。调节弹簧载荷位置采用“金属平面旋转密封”结构，使整个装置达到“全金属密封”结构，具有抗腐蚀、耐高低温(-80℃-500℃)、密封可靠的特点，能有效防止采油电泵气锁现象的发生，控制套管气的排放量，维持流程压力与流量的安全稳定性，确保外输的顺利实施。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：含有下主体、套管压力探测管线、涡 流腔、涡流管、金属密封垫A、螺栓螺母、上主体、金属密封垫B、阀芯、弹簧、金属密封垫C、调节管、旋转轴、阀盖、无级电机、数据交互仪、螺栓、金属平面旋转密封、波形弹簧、销轴、套管回压探测管线、喷嘴、孔板，下主体上面设有上主体，下主体与上主体接触的地方设有金属密封垫A，上主体左右突出部分上面分别设有一个螺栓螺母，上主体左边靠上位置设有套管回压探测管线，下主体里面设有喷嘴，喷嘴右边设有涡流腔，涡流腔下面设有孔板，涡流腔上面设有涡流管，下主体的右边设有套管压力探测管线，涡流管上设有阀芯，阀芯与上主体接触的地方设有金属密封垫B，上主体上设有阀盖，上主体与阀盖接触的地方设有一个金属密封垫C，阀盖上面左右分别设有一个螺栓，阀盖里面设有旋转轴，旋转轴与下主体接触的地方左右分别设有一个波形弹簧，旋转轴与阀盖上面接触的地方设有金属平面旋转密封，旋转轴上设有数据交互仪，数据交互仪上设有无级电机，旋转轴里面设有调节管，调节管左边与下主体接触的地方设有销轴，调节管里设有弹簧，组成了一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术原理是：该装置安装在井口套管出口管汇上。套管气在套管压力的作用下通过管汇进到喷嘴，膨胀降压后沿切线方向高速进入涡流腔(气体经高速膨胀旋转后水份被自动分离从下端分离孔板流出进入油套管再循环)，形成自由涡流，经过动能交换分离成温度不等的两个部分，中心部分动能降低形成冷气流向下运行通过分离孔板进入油套管再循环，边缘部分动能增大成为热气流向上运行，进入涡流管，涡流管自动分离加温机构对气体进行分流，当热气流聚集达到装置设定压力时气压顶开阀芯，排放到回收管线，同时套管压力下降；当压力降到装置设定值以下时，阀芯在弹簧力的作用下辖行，阀芯与阀座重新密封，防止气体倒流。当套管气重新聚集并压力再次升高到设定压力时，装置重复上述过程。该回收装置由智能控压执行机构、流量压力调节机构和涡流管自动分离加温机构组成，具有液气自动分离、气体自动加热、流量压力自动调节的功能等。涡流管自动分离加温机构对气体进行分流，使排出气体自动加热，排除在低温环境下的积冰堵塞现象，提高装置的使用频率。流量压力调节机构是采用数据双向传输、模糊控制技术对套管压力和套管回压进行探测计算，从而将模拟信号传递给智能控压执行机构的微电脑，微电脑通过无级电机对阀芯弹簧载荷进行设定，达到气体恒压排放，实现智能化操作。调节弹簧载荷位置采用“金属平面旋转密封”结构，使整个装置达到“全金属密封”结构，改变了传统的橡胶密封件易腐蚀、使用温度范围较窄以及使用寿命较短的弊端，具有抗腐蚀、耐高低温(-80℃-500℃)、密封可靠的特点。 

本实用新型的有益效果：该装置由智能控压执行机构、流量压力调节机构和涡流管自动分离加温机构组成，具有液气自动分离、气体自动加热、流量压力自动调节功能等。调节弹 簧载荷位置采用“金属平面旋转密封”结构，使整个装置达到“全金属密封”结构，具有抗腐蚀、耐高低温(-80℃-500℃)、密封可靠的特点，能有效防止采油电泵气锁现象的发生，控制套管气的排放量，维持流程压力与流量的安全稳定性，确保外输的顺利实施。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述： 

图中是现有平行闸阀结构示意图。 

在图中：1、下主体、2、套管压力探测管线、3、涡流腔、4、涡流管、5、金属密封垫A、6、螺栓螺母、7、上主体、8、金属密封垫B、9、阀芯、10、弹簧、11、金属密封垫C、12、调节管、13、旋转轴、14、阀盖、15、无级电机、16、数据交互仪、17、螺栓、18、金属平面旋转密封、19、波形弹簧、20、销轴、21、套管回压探测管线、22、喷嘴、23、孔板。 

具体实施方式

在图中：下主体1上面设有上主体7，下主体1与上主体7接触的地方设有金属密封垫A5，上主体7左右突出部分上面分别设有一个螺栓螺母6，上主体7左边靠上位置设有套管回压探测管线21，下主体1里面设有喷嘴22，喷嘴22右边设有涡流腔3，涡流腔3下面设有孔板23，涡流腔3上面设有涡流管4，下主体1的右边设有套管压力探测管线2，涡流管4上设有阀芯9，阀芯9与上主体7接触的地方设有金属密封垫B8，上主体7上设有阀盖14，上主体7与阀盖14接触的地方设有一个金属密封垫C11，阀盖14上面左右分别设有一个螺栓17，阀盖14里面设有旋转轴13，旋转轴13与下主体1接触的地方左右分别设有一个波形弹簧19，旋转轴13与阀盖14上面接触的地方设有金属平面旋转密封18，旋转轴13上设有数据交互仪16，数据交互仪16上设有无级电机15，旋转轴13里面设有调节管12，调节管12左边与下主体1接触的地方设有销轴20，调节管12里设有弹簧10，组成了一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置。 

该装置安装在井口套管出口管汇上。套管气在套管压力的作用下通过管汇进到喷嘴22，膨胀降压后沿切线方向高速进入涡流腔3(气体经高速膨胀旋转后水份被自动分离从下端分离孔板流出进入油套管再循环)，形成自由涡流，经过动能交换分离成温度不等的两个部分，中心部分动能降低形成冷气流向下运行通过分离孔板23进入油套管再循环，边缘部分动能增大成为热气流向上运行，进入涡流管4，涡流管4自动分离加温机构对气体进行分流，当热气流聚集达到装置设定压力时气压顶开阀芯9，排放到回收管线21，同时套管压力下降；当压力降到装置设定值以下时，阀芯9在弹簧力10的作用下辖行，阀芯9与阀座重新密封，防止气体倒流。当套管气重新聚集并压力再次升高到设定压力时，装置重复上述过程。该回收装置由智能控压执行机构、流量压力调节机构和涡流管自动分离加温机构组成，具有液气自 动分离、气体自动加热、流量压力自动调节的功能等。涡流管4自动分离加温机构对气体进行分流，使排出气体自动加热，排除在低温环境下的积冰堵塞现象，提高装置的使用频率。流量压力调节机构是采用数据双向传输、模糊控制技术对套管压力和套管回压进行探测计算，从而将模拟信号传递给智能控压执行机构的微电脑，微电脑通过无级电机对阀芯弹簧载荷进行设定，达到气体恒压排放，实现智能化操作。调节弹簧载荷位置采用“金属平面旋转密封”结构，使整个装置达到“全金属密封”结构，改变了传统的橡胶密封件易腐蚀、使用温度范围较窄以及使用寿命较短的弊端，具有抗腐蚀、耐高低温(-80℃-500℃)、密封可靠的特点。 

Claims (1)

1.一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置，含有下主体、套管压力探测管线、涡流腔、涡流管、金属密封垫A、螺栓螺母、上主体、金属密封垫B、阀芯、弹簧、金属密封垫C、调节管、旋转轴、阀盖、无级电机、数据交互仪、螺栓、金属平面旋转密封、波形弹簧、销轴、套管回压探测管线、喷嘴、孔板，其特征是：下主体上面设有上主体，下主体与上主体接触的地方设有金属密封垫A，上主体左右突出部分上面分别设有一个螺栓螺母，上主体左边靠上位置设有套管回压探测管线，下主体里面设有喷嘴，喷嘴右边设有涡流腔，涡流腔下面设有孔板，涡流腔上面设有涡流管，下主体的右边设有套管压力探测管线，涡流管上设有阀芯，阀芯与上主体接触的地方设有金属密封垫B，上主体上设有阀盖，上主体与阀盖接触的地方设有一个金属密封垫C，阀盖上面左右分别设有一个螺栓，阀盖里面设有旋转轴，旋转轴与下主体接触的地方左右分别设有一个波形弹簧，旋转轴与阀盖上面接触的地方设有金属平面旋转密封，旋转轴上设有数据交互仪，数据交互仪上设有无级电机，旋转轴里面设有调节管，调节管左边与下主体接触的地方设有销轴，调节管里设有弹簧，组成了一种自动分离全金属密封套管气恒压回收装置。