CN209195329U - 一种井口设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口设备，属于煤层气井设备领域。所述井口设备包括机架和油管挂。机架固定在井口大四通上，内部有与气井连通的柱状空腔，侧壁上有与柱状空腔连通的出水口。油管挂在机架的柱状空腔内，油管挂的外径与柱状空腔的直径相适配，油管挂内设置有第一竖向通道和第二竖向通道，第一竖向通道分别与油管和出水口连通，第二竖向通道与油套环空连通。第一竖向通道，用于下入抽油杆和杆式泵，第二竖向通道，用于下入测试工具。本实用新型通过设置包括第一竖向通道和第二竖向通道的油管挂，第一竖向通道与油管和出水口连通，第二竖向通道与油套环空连通，采气作业、排水作业和测试作业三者互不干扰，可以同时进行排水、采气和测试作业。

Description

一种井口设备

技术领域

本实用新型涉及煤层气井设备领域，特别涉及一种井口设备。

背景技术

煤层气井包括油管和套管，油管位于套管内部。开采过程中，油管内长期进行抽水作业，煤层气通过油套环空(油管和套管之间的环形空间)采出到地表。煤层气井的井口设置有井口大四通和井口设备，井口大四通的两侧有与油套环空连通的采气通道，井口设备位于井口大四通上，通过井口大四通的竖向通道与油管连通。杆式泵通过井口设备下入油管中进行抽水。

现有技术提供的井口设备为三通结构，内部有竖向柱状空腔，侧壁有与竖向柱状空腔连通的排水通道，竖向柱状空腔通过井口大四通的竖向通道与油管连通，进行排水时，将杆式泵连接在抽油杆的底端，抽油杆穿过井口设备的柱状空腔和井口大四通的竖向通道下入油管中，杆式泵运转提供输水动力，将水从油管中输送到井口设备中，通过排水通道排出。

开采过程中，需要定期对煤层气进行测试以掌握气井生产数据，进行测试时，需要停止排水作业将井口设备从井口大四通上移除，然后通过井口大四通的竖向通道将测试工具下入油套环空中进行测试，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种井口设备，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

提供了一种井口设备，所述井口设备包括机架和油管挂；

所述机架固定在井口大四通上，且所述机架的内部有与煤层气井连通的柱状空腔，侧壁上有与所述柱状空腔连通的出水口，所述出水口上设置有截止阀；

所述油管挂在所述机架的柱状空腔内，所述油管挂的外径与所述柱状空腔的直径相适配，所述油管挂内设置有第一竖向通道和第二竖向通道，所述第一竖向通道分别与油管和所述出水口连通，所述第二竖向通道与油套环空连通；

所述第一竖向通道，用于下入抽油杆和杆式泵；

所述第二竖向通道，用于下入测试工具。

在一种可能的设计中，所述机架的内壁设置有环形槽，所述环形槽与所述出水口连通；

所述油管挂的侧壁上有通孔，所述通孔将所述第一竖向通道与所述环形槽连通。

在一种可能的设计中，所述油管挂可转动地设置在所述机架内。

在一种可能的设计中，所述井口设备还包括转动件，所述机架内壁设置有台阶，所述油管挂的外壁有环台，所述转动件的顶端与所述环台的底端相抵，底端与所述台阶的顶端接触。

在一种可能的设计中，所述转动件为推力轴承。

在一种可能的设计中，所述第一竖向通道的轴线与所述油管挂的轴线有间隔；和/或，

所述第二竖向通道的轴线与所述油管挂的轴线有间隔。

在一种可能的设计中，所述第一竖向通道的直径大于或等于55mm且小于或等于65。

在一种可能的设计中，所述第二竖向通道的直径大于或等于30mm且小于或等于35mm。

在一种可能的设计中，所述井口设备还包括：过渡接头和阀门，所述过渡接头的底端与所述第二竖向通道的顶端连接，顶端与所述阀门连接。

在一种可能的设计中，所述井口设备还包括升高短节和盘根盒，所述升高短节的底端与所述第一竖向通道的顶端连接，顶端与所述盘根盒连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本实用新型实施例提供的井口设备，通过设置包括第一竖向通道和第二竖向通道的油管挂，且第一竖向通道分别与油管和出水口连通，采气作业、排水作业和测试作业三者互不干扰，相互独立，可以同时进行排水、采气和测试作业，与现有技术相比，既能提高生产效率，又能避免频繁起下抽油杆和测试工具等导致的煤层气外泄。

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是本实用新型实施例提供的井口设备安装在井口大四通上的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-机架，

11-出水口，

12-环形槽，

2-油管挂，

21-第一竖向通道，

22-第二竖向通道，

23-通孔，

24-油管短节，

3-接箍，

4-转动件，

5-台阶，

6-环台，

7-过渡接头，

8-阀门，

9-升高短节，

10-盘根盒，

X-井口大四通，

Y-萝卜头状空腔。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种井口设备，如附图1所示，该井口设备包括机架1和油管挂2。机架1固定在井口大四通上，且机架1的内部有与煤层气井连通的柱状空腔，侧壁上有与柱状空腔连通的出水口11。油管挂2在机架1的柱状空腔内，且油管挂2的外径与柱状空腔的直径相适配，油管挂2内设置有第一竖向通道21和第二竖向通道22，第一竖向通道21分别与油管和出水口11连通，第二竖向通道22与油套环空连通。第一竖向通道21，用于下入抽油杆和杆式泵；第二竖向通道22，用于下入测试工具。

以下对本实用新型实施例提供的井口设备的工作原理进行说明：

使用时，机架1固定在井口大四通X上，柱状空腔通过井口大四通X的竖向通道与气井连通。油管挂2穿设在机架1的柱状空腔内，且油管挂2的外径与柱状空腔的直径相适配以使油管挂2与机架1密封接触。杆式泵连接在抽油杆的底端，随抽油杆通过第一竖向通道21下入油管中，杆式泵运转时提供输水动力使水向上流动进入第一竖向通道21内进而通过出水口11排出。测试工具通过第二竖向通道22下入油套环空中，进行测试工作。煤层气通过井口大四通X的采气通道排出进行采气作业。排水作业和测试作业相互独立，可以互不干扰的同时进行。

可见，本实用新型实施例提供的井口设备，通过设置包括第一竖向通道21和第二竖向通道22的油管挂2，且第一竖向通道21分别与油管和出水口11连通，采气作业、排水作业和测试作业三者互不干扰，相互独立，可以同时进行排水、采气和测试作业，与现有技术相比，既能提高生产效率，又能避免频繁起下抽油杆和测试工具等导致的煤层气外泄。

出水口11的管口处可以设置有接箍3，便于通过接箍3与排水管线连接。

对于第一竖向通道21如何与出水口11连通，以下进行示例说明：

如附图1所示，机架1的内壁设置有环形槽12，环形槽12与出水口11连通；油管挂2的侧壁上有通孔23，通孔23将第一竖向通道21通与环形槽12连通。

第一竖向通道21的水流经通孔23进入环形槽12中，可以在环形槽12内沿环向流动，流动至环形槽12与出水口11的连接处即可通过出水口11流出。如此设置，无论油管挂2以何种角度插入机架1内，通孔23均可以与环形槽12相对，进而通过环形槽12与出水口11连通。

可以理解的是，通孔23、环形槽12和出水口11可以相对于地表位于同一高度，以使第一竖向通道21通过通孔23与环形槽12连通，进而通过环形槽12与出水口11连通。

可选地，油管挂2可转动地设置在机架1内。如此设置，通过转动油管挂2可以带动抽油杆和测试工具转动，便于抽油杆和测试工具的下入。

可选地，如附图1所示，井口设备还包括转动件4，机架1内壁设置有台阶5，油管挂2的外壁有环台6，转动件4的顶端与环台6的底端相抵，底端与台阶5的顶端接触。

通过设置台阶5和环台6，台阶5和环台6之间有沿油管挂2轴向的载荷，使机架1对油管挂2起到支撑作用。通过设置转动件4，降低油管挂2和机架1的相对转动难度。

其中，环台6的外壁可以与机架1的内壁相适配，两者紧密接触以增加密封性。

对于如何设置转动件4，以下给出几种方式：

第一种方式，转动件4可以为放置在台阶5与环台6之间的滚珠。

第二种方式，转动件4可以为设置在环台6底端或者台阶5顶端的滑轮。

第三种方式，转动件4可以为推力轴承。推力轴承可以包括第一轴圈、第二轴圈以及钢球，钢球位于第一轴圈和第二轴圈之间。第一轴圈和第二轴圈可以较为便捷地相对转动且能承受较大的轴向载荷。使用时，将推力轴承置于台阶5和环台6之间，且第一轴圈与环台6的底端相抵，第二轴圈与台阶5的顶端相抵，使台阶5和环台6之间既能传递轴向载荷又能较为便捷地相对转动。

可选地，第一竖向通道21的轴线与油管挂2的轴线有间隔；和/或，第二竖向通道22的轴线与油管挂2的轴线有间隔。即，第一竖向通道21和第二竖向通道22均为偏心通道。示例地，第一竖向通道21的轴线与油管挂2的轴线的间隔可以为8mm～10mm，举例来说，可以为8mm、9mm、10mm等。第二竖向通道22的轴线与油管挂2的轴线的间隔可以为5mm～7mm，举例来说，可以为5mm、6mm、7mm等。如此设置，油管挂2转动时，第一竖向通道21中的抽油杆在气井中的位置会发生变动，可以在下入遇阻时通过转动油管挂2转动至另一位置尝试下入。基于同样的道理，第二竖向通道22中的测试工具下入过程较便捷。

可选地，油管挂2密封穿设在机架1内，为了增加密封性，油管挂2的外壁与机架1的内壁之间可以设置有密封圈，以增加密封效果。其中，台阶5可以位于环形槽12的上方，密封圈可以位于环形槽12的下方。

其中，第一竖向通道21的直径大于或等于55mm且小于或等于65mm，举例来说，可以为55mm、60mm、65mm等，便于通过第一竖向通道21起下抽油杆和杆式泵等。

第二竖向通道22的直径大于或等于30mm且小于或等于35mm，举例来说，可以为30mm、32mm、35mm等，便于通过第二竖向通道22起下测试工具。

可选地，如附图1所示，本实用新型实施例提供的井口设备还包括：过渡接头7和阀门8，过渡接头7的底端与第二竖向通道22的顶端连接，顶端与阀门8连接。通过设置阀门8，进行测试时阀门8打开，测试工具顺次通过阀门8、过渡接头7和第二竖向通道22下入气井中进行测试作业。不进行测试作业时，阀门8关闭，避免煤层气外泄。

可选地，如附图1所示，本实用新型实施例提供的井口设备还包括升高短节9和盘根盒10，升高短节9的底端与第一竖向通道21的顶端连接，顶端与盘根盒10连接。如此设置，抽油杆和杆式泵顺次通过盘根盒10、升高短节9和第二竖向通道22下入油管中提供抽水动力。

其中，抽油杆穿过盘根盒10时与盘根盒10密封接触起到封堵作用，保证油管密封性，升高短节9可以和第二竖向通道22的直径相同，不对抽油杆和杆式泵的下入造成干扰。

其中，盘根盒10包括壳体以及位于壳体内部的多个盘根，多个盘根自上而下叠放，抽油杆穿过盘根盒10时，依次穿过多个盘根，并与每个盘根密封接触。

可选地，如附图1所示，本实用新型实施例提供的井口设备还包括油管短节24，油管短节24的顶端套设在第二竖向通道22的底端，底端穿过井口大四通X的竖向通道与油管连接，便于将油管中的水输送到第一竖向通道21内。

机架1的底端与井口大四通X的顶端连接，机架1的底端和井口大四通X的顶端可以分别设置有内凹的凹坑，机架1与井口大四通X对接后，形成俯视为圆形的萝卜头状空腔Y，油管短节24的底端位于萝卜头状空腔Y的下方。

出水口11还可以连接有试压管线。抽油杆在井下发生损坏，需要更换抽油杆时，通过试压管线可以油管内的井下压力，井下压力在预设范围内时可以起出抽油杆进行更换，避免更换抽油杆过程导致井下压力放空，不对煤层气井生产造成较大影响。

以上所述仅为本实用新型的说明性实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井口设备，其特征在于，所述井口设备包括机架(1)和油管挂(2)；

所述机架(1)固定在井口大四通上(X)上，且所述机架(1)的内部有与煤层气井连通的柱状空腔，侧壁上有与所述柱状空腔连通的出水口(11)；

所述油管挂(2)在所述机架(1)的柱状空腔内，所述油管挂(2)的外径与所述柱状空腔的直径相适配，所述油管挂(2)内设置有第一竖向通道(21)和第二竖向通道(22)，所述第一竖向通道(21)分别与油管和所述出水口(11)连通，所述第二竖向通道(22)与油套环空连通；

所述第一竖向通道(21)，用于下入抽油杆和杆式泵；

所述第二竖向通道(22)，用于下入测试工具。

2.根据权利要求1所述的井口设备，其特征在于，所述机架(1)的内壁设置有环形槽(12)，所述环形槽(12)与所述出水口(11)连通；

所述油管挂(2)的侧壁上有通孔(23)，所述通孔(23)将所述第一竖向通道(21)与所述环形槽(12)连通。

3.根据权利要求2所述的井口设备，其特征在于，所述油管挂(2)可转动地设置在所述机架(1)内。

4.根据权利要求3所述的井口设备，其特征在于，所述井口设备还包括转动件(4)，所述机架(1)内壁设置有台阶(5)，所述油管挂(2)的外壁有环台(6)，所述转动件(4)的顶端与所述环台(6)的底端相抵，底端与所述台阶(5)的顶端接触。

5.根据权利要求4所述的井口设备，其特征在于，所述转动件(4)为推力轴承。

6.根据权利要求1所述的井口设备，其特征在于，所述第一竖向通道(21)的轴线与所述油管挂(2)的轴线有间隔；和/或，

所述第二竖向通道(22)的轴线与所述油管挂(2)的轴线有间隔。

7.根据权利要求1所述的井口设备，其特征在于，所述第一竖向通道(21)的直径大于或等于55mm且小于或等于65mm。

8.根据权利要求1或7所述的井口设备，其特征在于，所述第二竖向通道(22)的直径大于或等于30mm且小于或等于35mm。

9.根据权利要求1所述的井口设备，其特征在于，所述井口设备还包括：过渡接头(7)和阀门(8)，所述过渡接头(7)的底端与所述第二竖向通道(22)的顶端连接，顶端与所述阀门(8)连接。

10.根据权利要求1所述的井口设备，其特征在于，所述井口设备还包括升高短节(9)和盘根盒(10)，所述升高短节(9)的底端与所述第一竖向通道(21)的顶端连接，顶端与所述盘根盒(10)连接。