CN220151338U - 一种采油井套管气自动分离输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种采油井套管气自动分离输送装置，本装置设有三通本体和卡箍头，三通本体的下部立管通过油管接箍与上部立管连接，上部立管的顶部封闭并与固定连接在上部立管中的导向筒顶部的密封座构成集气室，输气管线与集气室连接；导向筒的筒壁中设有气体通过孔，浮筒安装在导向筒中；套管气能够通过气体通过孔和密封座的中心孔进入集气室；三通本体的下部立管和上部立管中均装有过滤板和过滤球，当三通本体中的套气水上溢时，浮筒能够封堵密封座的中心孔。本实用新型具有自动过滤套管气、凝析油和套管气中水分并将套气水回流至套管的功能且能够在寒冷的冬季不冻堵。其使用方便，能够产生较好的经济效益，具有很好的应用价值。

Description

一种采油井套管气自动分离输送装置

技术领域

本实用新型涉及石油及天然气开发中套管气的分离装置，具体为一种采油井套管气自动分离输送装置。

背景技术

在油井生产过程中，所产生的伴生气聚集在油套环形空间内，这部分伴生气、也称为套管气，是可以利用的能源。

目前，对这部分伴生气的处理方法是回收处理或者在无法回收处理的情况下，以降套压的方式放掉或烧掉。

在回收或降套压放套管气的过程中，会凝结出一些凝析油和套气水，若不及时处理，会产生安全风险和环境污染。

目前，稠油的主要开采方式为蒸汽吞吐开采，降套压放套管气的过程中会产生大量套气水，这部分套气水若不回收处理，会对环境造成污染。同时，在蒸汽吞吐开采初期，由于套管液面在井口附近、会发生套管溢液现象，周边井注汽干扰时、也会造成套管喷液现象。上述的套管喷液现象，能够造成环境污染和原油损失。

为了解决套管喷液现象和回收套管气、利用这部分不可再生的能源，普遍的解决方式是，利用集气包回收套管气、通过排水阀定期排放套气水，将回收的套管气中的套气水集中处理，防止水分进入集气流程内。

上述的集气装置，需要定期排水回收。使得日常回收套气水的工作量较大、占用人力较多、管理难度大；同时，造成大量的套气水拉运费用。若对集气包中的套气水排放不及时，很容易造成集气流程中的气管线堵塞，并且在冬天很容易造成管线冻堵，解决集气管线堵塞和冻堵的处理施工又费时费力。在我国北方地区油田，冬季非常寒冷、有些地区经常到零下30℃以下，现有套气水回收装置存在冻堵后维修不方便的问题，无法做到随时维修。

为了解决上述问题，生产现场的管理人员和技术人员做了许多工作，经检索，目前还有以下相关的专利技术。

专利申请号：CN201921933536.3公开的免排水套管气分离装置，包括本体，本体的上端安装调节阀，在本体内设有七级分离伞，分离伞用一根杆体串接在一起，通过下部承托环和丝堵上部固定环安装在本体内，分离伞与圆筒装本体之间有1mm的间隙。所述本体是L型管体、立管上端用丝堵封闭、弯管下端是进气口，弯管下端的进气口通过卡箍头与套管阀门连接，本体与套管阀门连接后、其立管与套管门垂直。气体进入上述装置后，在七级分离伞的作用下，气体不断改变流向和速度，在重力沉降、碰撞分离、离心分离等分离原理作用下，气体中的水分就会不断的析出，凝聚成液滴。在重力作用下沿着分离伞与本体之间的间隙流下，气体上升产生的携带力不足以把液滴带入气管线，产生的水最终通过本体下端的进气口回流到套管内。

但是，上述装置仍存在如下缺陷：上述装置主要实现的是对套气水分离、然后回流套管的方式，但其装置的内部结构通过焊接方式完成，存在冬天冻堵后、对其内部部件无法维修的问题；而且一旦发生套管溢液问题，也无法处理。

专利申请号：CN201120398425.4公开的一种防喷液套管回收器，一种防喷液套管回收器由卡箍头、主管、压力表杆、阀门、下接头、吊栏、浮箱、密封球、密封球座、上接头、上卡箍头、储气筒、接箍、丝堵组成，其特殊之处是：储气筒内安有密封球座，密封球座的下端有吊栏，吊栏内有浮箱，浮箱上端有密封球，浮箱上浮使密封球与密封球座密封。上述装置可防止液体进入集气管网系统，操作简单、易管理、省工、省时、减少污染。

但是，上述装置仍存在如下缺陷：上述装置主要是用浮箱上浮后、用密封球和密封座密封，但其内部结构复杂，仍然存在冬天冻堵后、内部部件无法维修的问题。另外，上述装置中的浮箱不能承压，遇压力容易变型而造成密封失败，而且上述装置对套管气水的分离效果不是很好。

总之，虽然目前的套管气处理装置有多种，但是普遍存在不容易维修、效果不理想、功能单一、使用不便等缺陷，仍需要改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采油井套管气自动分离输送装置，使其过滤掉油井套管气中绝大部分的凝析油和套气水，消除、避免或减少油井套管气中的凝析油和水分对集气管线造成的冻堵影响，减少环境污染及原油损失。

本实用新型的技术解决方案是：一种采油井套管气自动分离输送装置，设有三通本体和卡箍头，三通本体的水平管一端装有卡箍头并能够与套管阀门连接、另一端装有堵头，其中：

三通本体的下部立管通过油管接箍与上部立管连接，上部立管的顶部封闭并与固定连接在上部立管中的导向筒顶部的密封座构成集气室，输气管线与集气室连接；导向筒的筒壁中设有气体通过孔，浮筒安装在导向筒中；套管气能够通过气体通过孔和密封座的中心孔进入集气室；三通本体的下部立管和上部立管中均装有过滤板和过滤球，当三通本体中的套气水上溢时，浮筒能够封堵密封座的中心孔。

优选的，所述导向筒顶部的密封座的外径大于下方导向筒筒体的外径，所述密封座的外圆与上部立管的内圆焊接。

优选的，所述导向筒与上部立管之间设有5mm-10mm的气流环隙。

优选的，所述密封座与导向筒焊接或螺纹连接，导向筒的下端与导向筒底座螺纹连接。

优选的，所述导向筒底座和过滤板中均设有过滤孔或过滤槽；所述气体通过孔设置在导向筒上部的筒壁中。

优选的，所述密封座中心孔下方本体中设有密封槽并能够装入密封件，所述密封件是碗状密封件且装入密封槽后、密封件的碗口朝下。

优选的，所述浮筒是圆柱形空心筒，浮筒的上端是半球结构或者上下两端均是半球结构，浮筒的半球结构与密封件的碗状结构相符。

优选的，与所述集气室连接的输气管线中装有输气控制阀，所述集气室的腔壁中还连接着装置放空管线并在装置放空管线中装有装置放空阀。

优选的，所述过滤球是不锈钢钢丝球或者是镂空的不锈钢球。

优选的，所述三通本体水平管的另一端还能够与装有压力表的压力表连接阀或测试装置连接。

与现有技术相比，本实用新型的显著使用效果是：本实用新型具有自动过滤套管气、凝析油和套管气中水分并将套气水回流至套管的功能，由于装置与油井的套管连通，井内的温度能够传递到本装置中，又因为本装置具有油、气、水分离功能，在装置内不存油和水以及在井内温度的传递作用下，能够在寒冷的冬季不冻堵。

同时，本装置在套管出液时，浮筒被顶起后、与密封座配合，能够自动关闭输气管线的输气通道、也就关闭了套管出液的通道。在对油井套管气过滤的同时，能够防止液体通过输气管线进入输气流程，能够解决现有技术存在的问题。

本实用新型的效果还在于：大幅减少了套气水和凝析油对套管气回收的不良影响，减少了套管溢液的发生，降低了套管气回收过程中的不安全因素。

使用本装置回收套管气，不但降低了职工劳动强度，同时减少了车辆拉运套气水的费用和拉运过程中对环境的污染。

3、避免了套管出液时对环境的污染和油井产量损失，减少相关的成本支出，同时减少了职工的盯守时间，显著降低了职工的劳动强度。

4、由于套管气被有效回收，使用本实用新型能够加快放套压的速度，提高了油井时率，增加了经济效益。

5、本实用新型结构简单、工作可靠，除导向筒的筒体与密封座之间焊接并通过密封座与上部立管焊接外，其它所有部件均可拆卸，方便了装置的维修、清洗和保养。

6、综上所述，本实用新型使用方便，套管气的回收和套气水防溢流的效果显著，能够产生较好的经济效益，具有很好的应用价值。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的外部结构示意图。

图2是图1的结构解析示意图。

图中：三通本体1、下部立管1-1、上部立管1-2；卡箍头2、油管接箍3、过滤板4、过滤球5、密封座6、导向筒7、浮筒8、导向筒底座9、密封件10、压力表连接阀11、放空压力监测表12、气体通过孔13、输气控制阀14、装置放空阀15、集气室16。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。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做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。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，一种采油井套管气自动分离输送装置，设有三通本体1和卡箍头2，三通本体1的水平管一端装有卡箍头2并能够与套管阀门连接、另一端装有堵头，其中：三通本体1的下部立管1-1通过油管接箍3与上部立管1-2连接，上部立管1-2的顶部封闭并与固定连接在上部立管1-2中的导向筒7顶部的密封座6构成集气室16，输气管线与集气室16连接；导向筒7的筒壁中设有气体通过孔13，浮筒8安装在导向筒7中；套管气能够通过气体通过孔13和密封座6的中心孔进入集气室16；三通本体1的下部立管1-1和上部立管1-2中均装有过滤板4和过滤球5，当三通本体1中的套气水上溢时，浮筒8能够封堵密封座6的中心孔。

本实用新型在三通本体1的下部立管1-1和上部立管1-2中均装有过滤板4和过滤球5，能够成功过滤套管气中的水分和凝析油。

本实用新型通过卡箍头2连接到油井的套管阀门上，通过套管阀门进入三通本体1中的套管气，经过过滤板4和过滤球5的过滤、重力沉降、碰撞分离等分离作用，凝析出套管气中的凝析油和水分。凝析油和套管气中的水分不断凝析和下落，汇集到三通本体1的下部，最终通过套管阀门流进油井的套管内。

当油井的套管内有液体溢出时，浮筒8顺着导向筒7浮起，浮筒7顶到密封座6上面，封闭套管气的输送通道，不让液体进入集气流程。

本实用新型具有自动过滤套管气、凝析油和套管气中水分并将套气水回流至套管的功能，由于本装置与油井的套管连通，井内的温度能够传递到本装置中，又因为本装置具有油、气、水分离功能，在装置内不存油和水以及在井内温度的传递作用下，能够在寒冷的冬季不冻堵。

在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：优选的一个实施例：所述导向筒7顶部的密封座6的外径大于下方导向筒7筒体的外径，所述密封座6的外圆与上部立管1-2的内圆焊接。

优选的一个实施例：所述导向筒7与上部立管1-2之间设有5mm-10mm的气流环隙，供气体通过。

优选的一个实施例：所述密封座6与导向筒7焊接或螺纹连接，导向筒7的下端与导向筒底座9螺纹连接。本实用新型结构简单，部件与部件之间均能够拆卸，即使是维修，也非常方便。

优选的一个实施例：所述导向筒底座9和过滤板4中均设有过滤孔或过滤槽；所述气体通过孔13设置在导向筒7上部的筒壁中。通过导向筒底座9和过滤板4中的过滤孔或过滤槽以及气体通过孔13，使套管气中的油、气、水分离，水分在自重和碰撞中下落、气体上升。

优选的一个实施例：所述密封座6中心孔下方本体中设有密封槽并能够装入密封件10，所述密封件10是碗状密封件且装入密封槽后、密封件10的碗口朝下。

优选的一个实施例：所述浮筒8是圆柱形空心筒，浮筒8的上端是半球结构或者上下两端均是半球结构，浮筒8的半球结构与密封件10的碗状结构相符。浮筒8与密封座6中的密封件10相互配合，能够进一步保证其密封性能，使套气水无法进入集气室16和输气管线中。

优选的一个实施例：与所述集气室16连接的输气管线中装有输气控制阀14，所述集气室16的腔壁中还连接着装置放空管线并在装置放空管线中装有装置放空阀15，装置放空阀15专为本装置的维修和清洗所用。

优选的一个实施例：所述过滤球5是不锈钢钢丝球或者是镂空的不锈钢球。不锈钢钢丝球做为过滤球5，具有耐腐蚀、增加过滤效果和捕集套管气中的凝析油和水分的功能，使油、水下沉，落入三通本体1的底部、进而流入套管。镂空的不锈钢球也能够实现不锈钢钢丝球的过滤效果。

优选的一个实施例：所述三通本体1水平管的另一端还能够与装有压力表12的压力表连接阀11或测试装置连接。拆除三通本体1另一端安装的堵头，可以安装压力表连接阀11和压力表12或者是安装测试装置。安装压力表12是为方便观察日常的套气水分离情况，在为本装置放空维修或清洗时，能够通过压力表12了解放空效果。拆卸压力表连接阀11后，也能够安装测试装置，做为油井测试的连接口。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念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。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种采油井套管气自动分离输送装置，设有三通本体和卡箍头，三通本体的水平管一端装有卡箍头并能够与套管阀门连接、另一端装有堵头，其特征是：三通本体的下部立管通过油管接箍与上部立管连接，上部立管的顶部封闭并与固定连接在上部立管中的导向筒顶部的密封座构成集气室，输气管线与集气室连接；导向筒的筒壁中设有气体通过孔，浮筒安装在导向筒中；套管气能够通过气体通过孔和密封座的中心孔进入集气室；三通本体的下部立管和上部立管中均装有过滤板和过滤球，当三通本体中的套气水上溢时，浮筒能够封堵密封座的中心孔。

2.如权利要求1所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述导向筒顶部的密封座的外径大于下方导向筒筒体的外径，所述密封座的外圆与上部立管的内圆焊接。

3.如权利要求2所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述导向筒与上部立管之间设有5mm-10mm的气流环隙。

4.如权利要求1或2或3所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述密封座与导向筒焊接或螺纹连接，导向筒的下端与导向筒底座螺纹连接。

5.如权利要求4所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述导向筒底座和过滤板中均设有过滤孔或过滤槽；所述气体通过孔设置在导向筒上部的筒壁中。

6.如权利要求5所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述密封座中心孔下方本体中设有密封槽并能够装入密封件，所述密封件是碗状密封件且装入密封槽后、密封件的碗口朝下。

7.如权利要求6所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述浮筒是圆柱形空心筒，浮筒的上端是半球结构或者上下两端均是半球结构，浮筒的半球结构与密封件的碗状结构相符。

8.如权利要求7所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，与所述集气室连接的输气管线中装有输气控制阀，所述集气室的腔壁中还连接着装置放空管线并在装置放空管线中装有装置放空阀。

9.如权利要求8所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述过滤球是不锈钢钢丝球或者是镂空的不锈钢球。

10.如权利要求9所述的一种采油井套管气自动分离输送装置，其特征是，所述三通本体水平管的另一端还能够与装有压力表的压力表连接阀或测试装置连接。