一种自动油井排气阀与气体净化装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动油井排气阀与气体净化装置及方法，包括阀体、阀盖、阀芯、顶杆、弹簧、压盖、螺栓、外衬套管、排气管、溶剂箱，阀体下部的进气通道上设有压力表；阀体下部进气通道的上端与阀芯的下端分别设有密封平面；阀盖与阀芯之间设有顶杆，顶杆的外部套有弹簧，弹簧的一端抵靠阀盖下平面，另一端抵靠顶杆下端台阶的上平面，顶杆的下端通过簧力顶紧阀芯，使阀芯下端的密封平面与阀体下部进气通道上端的密封平面相密贴；外衬套管与阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管之间设有暖气流通空间；排气管的出口置于溶液箱内，溶液箱内置有氢氧化钠溶剂。本发明具有自动卸压灵敏、抽油泵的泵效好、油井采油率高、节能、降耗、环保等优点。
【专利说明】一种自动油井排气阀与气体净化装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动油井排气阀与气体净化装置及方法，用于自动排放油田井下气体，属于石油装备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在石油开采过程中，从油田井下原油中分离出来的气体会直接影响抽油泵的泵效，使抽油机井的产液量随井口气体回压升高而降低，抽油机井耗电量随井口气体回压升高而上升，导致的后果是油井产油量低、能耗高。目前传统解决抽油机井口气体回压的方法是，通过人工打开井口预置的角阀，将井下的高压气体直接排放到大气中。这种排放方法不仅不能及时卸压，使产油效率低下，且由于排出的气体中存在硫化氰而导致大气环境的严重污染，有违石油开采的可持续发展。因此油田希望有一种自动排放抽油井气体回压的阀运用到石油开采中，且使排出的气体不污染大气环境。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自动油井排气阀与气体净化装置及方法，解决目前抽油机井气体回压不能自动卸压及排放气体污染环境的问题。
[0004]本发明实现上述目的的技术方案是:
[0005]一种自动油井排气阀与气体净化装置，包括阀体、阀盖、阀芯、顶杆、弹簧、压盖、螺栓、外衬套管、排气管、溶剂箱，阀体的下部设有进气通道，进气通道的上部为阀腔，阀腔的一侧设有出气通道，进、出气通道呈角形相通；阀盖通过螺栓紧固于阀体上部；排气管通过螺栓连接在阀体一侧的出气通道上；压盖通过外螺纹旋拧在阀盖上部的内螺纹中；阀芯外径间隙配合在阀体中的阀腔内径内，
[0006]所述阀体下部的进气通道上设有压力表；
[0007]所述阀体下部进气通道的上端与阀芯的下端分别设有密封平面，且两密封平面相平行；
[0008]所述阀盖与阀芯之间设有顶杆，顶杆的外部套有弹簧，弹簧的一端抵靠阀盖下平面，另一端抵靠顶杆下端台阶的上平面，顶杆的下端通过簧力顶紧阀芯，使阀芯下端的密封平面与阀体下部进气通道上端的密封平面相密贴；
[0009]所述阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管的外部均设有外衬套管，形成外衬套管与阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管之间的暖气流通空间；
[0010]所述阀体进气通道、阀腔、出气通道与排气管外部的外衬套管上均设有暖气进口法兰与出口法兰；
[0011]所述排气管的出口置于溶液箱内，溶液箱内置有氢氧化钠溶剂。
[0012]本发明在阀体的进气通道上设置压力表，并通过旋拧压盖调整弹簧的设定预压，当井下的气体回压大于设定预压时，气体回压顶起弹簧的簧力使阀芯的密封平面与阀体进气通道上端的密封平面脱开，从而从排气管中自动排放出井下的高压气体实现卸压。由于排放出的气体中含有大量的硫化氢，因此将排气管的排放出口置于盛有氢氧化钠溶剂的溶液箱中，达到酸、碱中和消除污染的目的。
[0013]本发明具有自动卸压灵敏、抽油泵的泵效好、油井采油率高、节能、降耗、环保等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构原理示意图；
[0015]图2为图1中A-A截面视图。
[0016]在图1、2中:阀体1、进口通道101、阀腔102、出口通道103、密封平面104、调节手轮2、压力表3、进口法兰4、出口法兰16、外衬套管5、螺栓6、阀盖7、压盖8、弹簧9、顶杆10、阀芯11、密封平面1101、排气管12、排放出口 1201、溶液箱13、氢氧化钠溶剂14、排气阀15。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0017]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0018]实施例1:如图1、图2所示，
[0019]一种自动油井排气阀与气体净化装置，阀体I的下部设有进气通道101，进气通道101的侧壁上设有压力表3，进气通道101的上端设有密封平面104，密封平面104的上部为阀腔102，阀腔102的一侧设有出气通道103，进气通道101与出气通道103呈角形相通；阀盖7通过螺栓6紧固于阀体I上部；
[0020]排气管12通过螺栓6连接在阀体I 一侧的出气通道103上；压盖8通过外螺纹旋拧在阀盖7上部的内螺纹中；
[0021]阀芯11外径间隙配合在阀体I中的阀腔102内径内，阀芯11的下端设有密封平面1101，且与进气通道101上端设有的密封平面104相平行；
[0022]阀盖7与阀芯11之间设有顶杆10，顶杆10的外部套有弹簧9，弹簧9的一端抵靠阀盖7的下平面，另一端抵靠顶杆10下端台阶的上平面，顶杆10的下端通过簧力顶紧阀芯11，使阀芯11下端的密封平面1101与阀体I下部进气通道101上端的密封平面104相密贴；
[0023]阀体I进气通道101、阀腔102、出气通道103以及排气管12的外部均设有外衬套管5，形成外衬套管5与阀体I进气通道101、阀腔102、出气通道103、排气管12之间的暖气流通空间；
[0024]阀体I进气通道101、阀腔102、出气通道103与排气管12外部的外衬套管5上均设有暖气进口法兰4与出口法兰16 ;
[0025]排气管12的出口 1201置于溶液箱13内，溶液箱13内置有氢氧化钠溶剂14，侧壁上置有排气阀15。
[0026]一种自动油井排气阀与气体净化的方法，含有以下步骤:
[0027]将自动油井排气阀与气体净化装置的阀体I下部的进口通道101与抽油管相连接，然后旋拧压盖8调整弹簧9并通过压力表3设定预压，当井下的气体回压大于设定预压时，气体回压顶起弹簧9，使阀芯11的密封平面1101与阀体I进气通道101上端的密封平面104脱开，井下的高压气体从进口通道101进入阀腔102、出口通道103进入排气管12，并通过排气管12的排放出口 1201将高压气体排放在溶液箱13内，从而实现自动卸压。由于排放出的气体中含有大量的硫化氢，溶液箱13中盛有氢氧化钠溶剂14，故排放出的硫化氢气体在溶液箱中得到酸、碱中和，当溶液箱13中的气体压力达到设定值时，排气阀15自动打开，实现气体的自动排放，且排放出的气体不污染环境。为防止高压气体进入进口通道101、阀腔102、出口通道103和排气管12时发生冻结而堵死通道，本发明通过进口法兰4将蒸汽源源不断地流过外衬套管5与阀体I进气通道101、阀腔102、出气通道103、排气管12之间的暖气流通空间，并从出口法兰16流出，始终保持高压气体排放的一路畅通，使阀的使用稳定性得到了可靠的保证。
[0028]因此本发明具有自动卸压灵敏、稳定性可靠、抽油泵的泵效好、油井采油率高、节能、降耗、环保等优点。
[0029]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自动油井排气阀与气体净化装置，包括阀体、阀盖、阀芯、顶杆、弹簧、压盖、螺栓、外衬套管、排气管、溶剂箱，阀体的下部设有进气通道，进气通道的上部为阀腔，阀腔的一侧设有出气通道，进、出气通道呈角形相通；阀盖通过螺栓紧固于阀体上部；排气管通过螺栓连接在阀体一侧的出气通道上；压盖通过外螺纹旋拧在阀盖上部的内螺纹中；阀芯外径间隙配合在阀体中的阀腔内径内，其特征在于: 所述阀体下部的进气通道上设有压力表； 所述阀体下部进气通道的上端与阀芯的下端分别设有密封平面，且两密封平面相平行； 所述阀盖与阀芯之间设有顶杆，顶杆的外部套有弹簧，弹簧的一端抵靠阀盖下平面，另一端抵靠顶杆下端台阶的上平面，顶杆的下端通过簧力顶紧阀芯，使阀芯下端的密封平面与阀体下部进气通道上端的密封平面相密贴。
2.根据权利要求1所述的一种自动油井排气阀与气体净化装置，其特征在于所述阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管的外部均设有外衬套管，形成外衬套管与阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管之间的暖气流通空间。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动油井排气阀与气体净化装置，其特征在于所述排气管的出口置于溶液箱内，溶液箱内置有氢氧化钠溶剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种自动油井排气阀与气体净化装置，其特征在于所述阀体进气通道、阀腔、出气通道与排气管外部的外衬套管上均设有暖气进口法兰与出口法ΛΑ~O
5.使用权利要求1至4所述的任意一种自动油井排气阀与气体净化装置的方法，其特征在于含有以下步骤: 将自动油井排气阀与气体净化装置的阀体下部的进口通道与抽油管相连接，然后旋拧压盖调整弹簧并通过压力表设定预压，当井下的气体回压大于设定预压时，气体回压顶起弹簧，使阀芯的密封平面与阀体进气通道上端的密封平面脱开，井下的高压气体从进口通道进入阀腔、出口通道进入排气管，并通过排气管的排放出口，将高压气体排放在溶液箱内，从而实现自动卸压；由于排放出的气体中含有大量的硫化氢，溶液箱中盛有氢氧化钠溶剂，故排放出的硫化氢气体在溶液箱中得到酸、碱中和，当溶液箱中的气体压力达到设定值时，排气阀自动打开，实现气体的自动排放；为防止高压气体进入进口通道、阀腔、出口通道和排气管时发生冻结而堵死通道，通过进口法兰将蒸汽源源不断地流过外衬套管与阀体进气通道、阀腔、出气通道、排气管之间的暖气流通空间，并从出口法兰流出，始终保持高压气体排放的一路畅通。
【文档编号】E21B34/02GK104047567SQ201310078600
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】章敬, 马兆琳, 麦欣, 杨宇尧, 李峰, 陈仙江, 蔡贤平, 关爱霞, 王彩海, 张俊中 申请人:中国石油天然气股份有限公司