专利名称：自控式油井套管气回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田油井套管气回收领域，具体的说是一种“自控式油井套管气回收装置”。
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、套管气产气量少、 压力低，很难回收利用，同时在长时间的生产过程中，因套管气长期憋压，又直接影响到油井的动液面下降，影响了油井产量。常规开采中，常采用放空和点火焚烧，不但造成了大气污染，更重要的是浪费了不可再生的燃气资源，形成了恶性循环，因此急需研发一种既能解决大气污染，又能把宝贵的天然气资源回收的设备装置，达到了安全、绿色、环保的油气开发理念。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种自控式油井套管气回收装置，可实现低压井套管气的回收，能够适应输油管线季节性的压力波动，通过指挥阀控制调节阀， 始终使套管气压力高于油管压力，确保套管气顺利进入油井的输油干线，送到计量联合站集中使用，达到了套管气回收的目的，实现了安全、绿色、环保的油田开发理念。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种自控式油井套管气回收装置，包括调节阀和先导阀，调节阀由自力式压力调节阀构成，先导阀由微压指挥阀构成，自力式压力调节阀由气动执行器和主阀体构成，微压指挥阀由气动检测器和副阀体构成，其特征是所述自力式压力调节阀的主阀体安装在油井套管气的管路上，主阀体将油井套管气管路分成前后两段，前段为上游管路，后段为下游管路，上游管路设置有一号、二号套管气引出管，下游管路设置有一号、二号套管气反馈管， 一号套管气引出管经过气液过滤罐和减压阀与微压指挥阀的气动检测器的上膜腔连通，二号套管气引出管与微压指挥阀的副阀体的入口连通，微压指挥阀的副阀体的出口经过主控压力信号传输管与自力式压力调节阀的气动执行器的上膜腔连通，所述一号套管气反馈管与自力式压力调节阀的气动执行器的下膜腔连通，所述二号套管气反馈管经过单向阀与微压指挥阀的气动检测器的下膜腔连通，所述自力式压力调节阀的主阀体的出口侧设置有逆止阀。所述上游管路和下游管路设置有压力表。本实用新型有以下积极有益效果本装置依靠油井套管气自身的气压(又称作仪表风)作为能源，驱动主阀体自动工作，不需要外接电源。利用指挥阀(又称作指挥器)接收上游管路的测量信号和驱动信号，同时接收下游管路的反馈信号，然后通过气动执行器， 驱动主阀体的阀塞运动，达到改变主阀体开度的目的，从而控制上、下游的通路，同时利用主阀体出口端的压力信号作为反馈信号，通过管道传递到气动执行器和气动检测器，实自动调压，若上游压力小于下游压力，则关小主阀体，若上游压力大于下游压力，则开大主阀体，确保上游的套管气压力始终高于下游油管气压力，保证套管气进入油管的输油干线中， 送到联合计量站回收使用。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0009]图中标号[0010]1压力调节阀2微压指挥阀3气动执行器[0011]4主阀体5气动检测器6副阀体[0012]7管路8上游管路9下游管路[0013]10主控压力信号传输;f 11--号套<蒙气引出管[0014]12 二号套管气引出管[0015]13气液过滤罐14减压阀15油水隔离器[0016]16单向阀17逆止阀18压力表[0017]19压力表20弹簧[0018]21 一号套管气反馈管22 二号套<蒙气反馈管[0019]23隔膜24阀塞25隔膜[0020]26阀塞27弹簧28调节螺杆[0021]请参照图1，本实用新型是一种自控式油井套管气回收装置
阀，调节阀由自力式压力调节阀1构成，先导阀由微压指挥阀2构成，自力式压力调节阀1 由气动执行器3和主阀体4构成，微压指挥阀2由气动检测器5和副阀体6构成，自力式压力调节阀1的主阀体4安装在油井套管气的管路7上，主阀体4将油井套管气管路7分成前后两段，前段(主阀体4的入口侧)为上游管路8，后段(主阀体4的出口侧)为下游管路9，上游管路8设置有一号、二号套管气引出管11、12，下游管路9设置有一号、二号套管气反馈管21、22，一号套管气引出管11的一端与上游管路8连通，一号套管气引出管11的另一端经过气液过滤罐13和减压阀14与微压指挥阀2的气动检测器5的上膜腔A连通。本装置依靠油井套管气自身的气压(又称作仪表风)作为能源，驱动主阀体4自动工作，不需要外接电源。套管气含有杂质，因此要经过气液过滤罐13过滤、分离、净化，确保套管气的纯度，再经减压阀14减压后，输送到微压指挥阀2的气动检测器5的上膜腔A。 二号套管气引出管12的一端与上游管路8连通，二号套管气引出管12的另一端与微压指挥阀2的副阀体6的入口连通，微压指挥阀2的副阀体6的出口经过主控压力信号传输管 10与自力式压力调节阀1的气动执行器3的上膜腔C连通，一号套管气反馈管21的一端经过油水隔离器15与下游管路9连通，一号套管气反馈管21的另一端与自力式压力调节阀1的气动执行器3的下膜腔D连通，二号套管气反馈管22的一端经过油水隔离器15与下游管路9连通，二号套管气反馈管22的另一端经过单向阀16与微压指挥阀2的气动检测器5的下膜腔B连通，自力式压力调节阀1的主阀体4的出口侧设置有逆止阀17，逆止阀 17的作用是防止下游管路中的气体倒流。本装置的工作原理如下油井套管气流入自力式压力调节阀1的主阀体4，经逆止阀17节流后流出。油井套管气的压力P的方向如箭头所示，上游管路8设置有两个气源动力取压点，第一个气源动力取压点从一号套管气引出管11引出(压力为Pl)，经过气液过滤罐13、减压阀14进入微压指挥阀2的气动检测器5的上膜腔A，作为测量气体使用。第二个气源压力取压点从二号套管气引出管12引出(压力为P2)，进入微压指挥阀2的副阀体6作为能源使用，用于驱动气动执行器3。下游管路9设置有一个气源压力取压点，压力为P3，该取压点的气源压力经过油水隔离器15被分流，一路(压力为P4)经过一号套管气反馈管21被反馈至自力式压力调节阀1的气动执行器3的下膜腔D，另一路(压力为PQ经过二号套管气反馈管22、单向阀16被反馈至微压指挥阀2的气动检测器5的下膜腔B，本装置依靠油井套管气自身的气压(又称作仪表风)作为能源，驱动主阀体4自动工作，不需要外接电源。本装置的作用是若上游压力小于下游压力，则关小主阀体4，若上游压力大于下游压力，则开大主阀体 4，上游的压力是波动的，下游的压力基本上是恒定的，调压过程如下若上游压力小于下游压力，即上游的压力减少，压力Pl下降，气动检测器5上膜腔 A中的压力下降，隔膜25承受的压力减小，隔膜25向上移动，由于阀塞沈的阀杆固接在隔膜25的底面上，所以阀塞沈上移，副阀体6关小，作为能源使用的压力P2经副阀体的阀塞 26流量减少，压力PS减少，此压力进入气动执行器3的上膜腔C中，上膜腔C中的压力相应减少，在弹簧20的弹力作用下，隔膜23上移，由于阀塞M的阀杆固接于隔膜23的底面上，所以阀塞M上移，使自力式压力调节阀1的主阀体4关小，上、下游管路之间的通路受阻减小。下游气源压力取压点压力P3基本上是恒定的，即压力P4、P5基本上是恒定的，由于上游压力小于下游压力，压力P2减小后，压力PS也减少，压力P4相对于压力PS变大，压力P4作用在气动执行器3的下膜腔D中，压力PS作用在气动执行器3的上膜腔C中，隔膜 23为上移趋势，使自力式压力调节阀1的主阀体4的阀塞M上移，自力式压力调节阀1的主阀体4进一步关小，同时，压力P5进入气动检测器5的下膜腔B，压力Pl减小后，压力P5 相对于压力Pl变大，压力Pl作用在气动检测器5的上膜腔A中，隔膜25为上移的趋势，隔膜25克服弹簧27的弹力作用，使阀塞沈上移，关小副阀体6，作为能源使用的压力P2经副阀体6的阀塞沈阻力增加，即压力PS减小，此压力进入气动执行器3的上膜腔C中，上膜腔C中的压力相应减小，使自力式压力调节阀1的主阀体4的阀塞M上移，自力式压力调节阀1的主阀体4进一步关小，从而实现上游压力小于下游压力时，自动关小主阀体4的目的，而且上游压力小得越多，主阀体4关小得也越多。若上游压力大于下游压力，即上游的压力增加，压力Pl增加，气动检测器5上膜腔 A中的压力增加，隔膜25承受的压力加大，在弹簧27的协同作用下，阀塞沈下移，副阀体6 开大，作为能源使用的压力P2经副阀体的阀塞沈流量增加，即压力PS增加，此压力PS进入气动执行器3的上膜腔C中，上膜腔C中的压力相应增加，隔膜23克服弹簧20的弹力作用下移，使主阀体4的阀塞M下移，主阀体4开大，上、下游管路之间的通路变得畅通。下游气源压力取压点压力P3的压力基本上是恒定的，即压力P4、P5基本上是恒定的，由于上游压力大于下游压力，上述的作用方向相反，这时压力P4相对于压力PS变小，压力P4作用在气动执行器3的下膜腔D中，压力PS作用在气动执行器3的上膜腔C中，隔膜23依然是下移的趋势，使自力式压力调节阀1的主阀体4的阀塞M下移，主阀体4开度加大，同时， 压力P5相对于压力Pl变小，压力P5作用在气动检测器5的下膜腔B中，压力Pl作用在气动检测器5的上膜腔A中，隔膜25依然是下移的趋势，使阀塞沈下移，打开副阀体6，副阀体6开度增加，作为能源使用的压力P2经副阀体6的阀塞沈流量增加，即压力PS增加，此压力PS进入气动执行器3的上膜腔C中，上膜腔C中的压力相应增加，使自力式压力调节阀1的主阀体4的阀塞M下移，主阀体4进一步开大，从而实现若上游压力大于下游压力， 则开启主阀体4的目的，而且上游的压力越大，则主阀体4开启得也越大，气动检测器5的顶部设置有调节螺杆观，用于调节压缩弹簧27的弹力。上述的调压过程为二步调压过程， 其调压的结果是上游压力增加时，主阀体4开大，上游压力减小时，主阀体4关小，从而使上游的套管气压力始终高于下游油管气压力，使套管气压力相对油压高出，保证套管气进入油管，输送到联合计量站中，顺利回收。上游管路8上设置有套管气压力表18，下游管路 9上设置有油压压力表19，通过微压指挥阀2自动调压，始终使套管气压力表18读数值高出油压压力表19的读数值，从而保证套管气进入油管的输油干线中，送到计量联合站集中回收使用。
权利要求1.一种自控式油井套管气回收装置，包括调节阀和先导阀，调节阀由自力式压力调节阀构成，先导阀由微压指挥阀构成，自力式压力调节阀由气动执行器和主阀体构成，微压指挥阀由气动检测器和副阀体构成，其特征是所述自力式压力调节阀的主阀体安装在油井套管气的管路上，主阀体将油井套管气管路分成前后两段，前段为上游管路，后段为下游管路，上游管路设置有一号、二号套管气引出管，下游管路设置有一号、二号套管气反馈管，一号套管气引出管经过气液过滤罐和减压阀与微压指挥阀的气动检测器的上膜腔连通，二号套管气引出管与微压指挥阀的副阀体的入口连通，微压指挥阀的副阀体的出口经过主控压力信号传输管与自力式压力调节阀的气动执行器的上膜腔连通，所述一号套管气反馈管与自力式压力调节阀的气动执行器的下膜腔连通，所述二号套管气反馈管经过单向阀与微压指挥阀的气动检测器的下膜腔连通，所述自力式压力调节阀的主阀体的出口侧设置有逆止阀。
2.如权利要求1所述的一种自控式油井套管气回收装置，其特征是所述上游管路和下游管路设置有压力表。
专利摘要一种自控式油井套管气回收装置，包括调节阀和先导阀，调节阀由自力式压力调节阀构成，先导阀由微压指挥阀构成，自力式压力调节阀由气动执行器和主阀体构成，微压指挥阀由气动检测器和副阀体构成，上游管路设置有一号、二号套管气引出管，下游管路设置有一号、二号套管气反馈管，一号套管气引出管经过气液过滤罐和减压阀与气动检测器连通，二号套管气引出管与副阀体连通，副阀体经过主控压力信号传输管与气动执行器连通，一号套管气反馈管与气动执行器连通，二号套管气反馈管经过单向阀与气动检测器连通，本装置可实现低压井套管气的回收，使套管气压力高于油管压力，确保套管气顺利输送到计量联合站集中使用，实现了安全、绿色、环保的油田开发理念。
文档编号E21B43/00GK202300330SQ201120372359
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者付国庆, 张军, 杜洪, 檀志远, 蔡俊, 辛爽, 郑景珊 申请人:付国庆, 张军, 杜洪, 檀志远, 蔡俊, 辛爽, 郑景珊