一种气井井口导流装置的制作方法

本实用新型涉及一种气井井口导流装置。

背景技术：

高温高压及高含硫气井完井包括生产套管以及位于穿设在生产套管内部的油管，油管与生产套管之间具有环形空间，环形空间内通常设计有永久式封隔器，以密封油管外与生产套管内的环形空间；同时，在封隔器以上的环形空间内灌注有环空保护液，用于减缓酸性介质对生产套管内壁的腐蚀，实现保护套管的目的。

受交变应力、腐蚀性介质等因素影响，会出现封隔器密封件失效、油管螺纹渗漏等问题，使油管内空间与封隔器上方的环形空间直接或间接连通，高压气体就会窜入环形空间进而引发环空带压现象。当生产套管环空实际带压值长期高于该环空最大允许带压值时，可能导致生产套管或油管变形挤毁，造成该环空内的气体窜至相邻技术套管环空而诱发技套环空带压。若环空带压持续得不到有效控制，可能致使套管头、油管悬挂器等装置及部件密封失效，使环空气体泄漏至地表，进而引发更为严重的事故。

因高温高压及高含硫气井环空带压处置难度和处置风险大，目前对于环空带压井的管控方式是：对于单井井场，通常直接将环空内高压气体从井口释放到外界大气，使得环空压力控制在最大允许带压范围内，但是该方式会造成天然气直接浪费，增加放空成本，同时会加剧温室效应，对周边环境带来不利的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种气井井口导流装置，用以解决现有技术中直接放压造成天然气浪费、影响周边环境的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种气井井口导流装置，其特征在于，包括：

单流阀，所述单流阀包括阀体、阀芯和复位弹簧，阀体内具有进气腔室和出气腔室，进气腔室和出气腔室通过轴向节流孔连通，出气腔室内设有阀座，所述阀芯导向安装在阀座上，复位弹簧顶设在阀芯与阀座之间，所述阀芯在复位弹簧的顶压作用下封堵所述轴向节流孔以使单流阀内流体只能单向流通；

进气导管，进气导管的进气端用于与待放压气井的环形空间连通，进气导管的出气端与单流阀的进气口密封连接；

出气导管，出气导管的进气端与单流阀的出气口密封连接，出气导管的出气端用于与待接收气井连通。

本实用新型的有益效果是：气井井口导流装置在使用时，进气导管与待放压气井的环形空间连通，出气导管与待接收气井连接，这样能够将气体引导至设定的油井内，避免天然气浪费，避免对环境造成影响；同时通过设置单流阀，能够避免接收气井内的气体反向进入到待放压气井中，同时单流阀对放压气体进行节流，避免对接收气井造成冲击。

进一步地，进气导管的进气端设有用于与待放压气井的环空压力表考克连接的进气接头，出气导管的出气端设有用于与待接收气井的压力表考克连接的出气接头，气井井口导流装置能够与待放压气井的环空压力表考克配套连接，无需改变现有采油设备结构，拆装使用方便，且不会额外增加设备成本。

进一步地，所述待接收气井的压力表考克为采气树测压阀顶端压力表考克，或者待放压气井自身油管顶端的压力表考克，或者邻井油管顶端的压力表考克连接，可以根据现场实际情况选择待接收气井，操作灵活。

进一步地，阀座包括座体和螺纹连接在座体上的阀帽，所述复位弹簧顶压在阀芯与阀帽之间，通过旋拧阀帽能够调节复位弹簧的压紧力，能够根据待放压气井的实际压力来调整单流阀的开启压力。

进一步地，所述阀体上设有与所述阀帽位置对应用于指示阀体开启压力的指示刻度，便于调节单流阀的开启压力。

进一步地，所述阀芯为阀杆，所述座体为t型结构，座体包括与出气腔室内壁固定连接的径向支撑板和悬伸固定在径向支撑板的朝向轴向节流孔一侧的阀杆套，径向支撑板上开设有用于供单流阀内流体通过的连通孔，所述阀杆导向穿装在阀杆套内，所述阀帽螺纹连接在径阀杆套的后端，复位弹簧位于阀杆套内；采用阀杆作为封堵轴向节流孔的阀芯结构，与现有的阀球结构相比，阀杆受到来自接收气井压力的影响较小，可以看作阀杆仅受到来自待放压气井的压力，有利于调节阀杆开启压力调节。

进一步地，所述阀杆上设有与阀杆套在复位弹簧的弹力作用下挡止配合的台阶，便于对阀杆挡止限位。

进一步地，所述进气导管的出气端设有滤网垫片，能够对进入单流阀内的气体进行过滤。

进一步地，阀体上开设有与进气腔室连通的连接孔，连接孔的孔口处安装有压力表。

附图说明

图1是本实用新型气井井口导流装置具体实施例1的整体结构示意图；

图2是图1中滤网垫片的主视图；

图3为图1中径向支撑板的a-a剖视图；

图4为图1中阀帽的右视图；

图中：1、进气导管，2、单流阀，3、座体，31、径向支撑板，32、阀杆套，4、阀杆，5、弹簧，6、阀帽，61、手柄，7、进气腔室，8、连接孔，9、出气腔室，10、轴向节流孔，11、滤网垫片，12、指示刻度，13、连通孔，14、出气导管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的气井井口导流装置的具体实施例1，如图1-4所示，气井井口导流装置包括单流阀2、进气导管1和出气导管14，单流阀2同时具备单向阀和节流阀的功能，进气导管1的出气端与单流阀2的进气口密封连接，进气导管1的进气端用于与待放压气井的环形空间连通，本实施例中，进气导管1的进气端设有与待放压气井的环空压力表考克配套的进气接头，通过将进气接头与环空压力表考克配套连接实现进气导管与待放压气井的环形空间连通；这里需要解释的是：环空压力表考克属于阀类零件，属于现有技术，也是现有采油设备的常用零件，环空压力表考克的进气口与气井的环形空间连通，出气口处螺纹连接有环空压力表，环空压力表考克开启状态下，环空压力表与气井的环形空间连通，就能够测出气井的环形空间内的气体压力；当环空压力表考克关闭，此时可以拧下压力表，然后就能够将进气导管上的进气接头通过螺纹拧装在环空压力表考克上。

出气导管14的进气端与单流阀2的出气口密封连接，出气导管14的出气端用于与待接收气井连通，这里所说的待接收气井，就是油管内部压力小于待放压气井环形空间压力的气井，也即满足接收条件的气井。本实施例中，出气导管14的出气端设有与待接收气井配套连接的出气接头；本实施例中，出气接头与待接收气井的采气树测压阀顶端压力表考克配套，这里需要解释的是：采气树测压阀顶端压力表考克与环空压力表考克结构类似，均属于现有阀类零件，是采油设备常用的零件；在需要对待放压气井进行放压时，关闭采气树测压阀顶端压力表考克，拧下连接在该处的压力表，然后将出气接头与采气树测压阀顶端压力表考克旋拧在一起，当进气导管与出气导管连接完毕后，待放压气井环形空间内的高压气体就能够通过气井井口导流装置被引导至气压较低的待接收气井内。

本实施例中，单流阀2的作用是阻止待接收气井内气体反向流入到待放压气井的环形空间中，同时对待放压气井环形空间内的气体进行节流，避免对待接收气井造成冲击。单流阀2的具体结构如图1所示，其包括阀体、阀芯和复位弹簧5，阀体内具有进气腔室7和出气腔室9，进气腔室7与进气导管1的出气端连通，出气腔室9与出气导管14的进气端连通，进气腔室7与出气腔室9之间通过轴向节流孔10连通。阀芯为阀杆4，出气腔室9内设有阀座，本实施例中，阀座包括座体3和阀帽6，阀杆4导向活动安装在座体3上，阀帽6具有手柄61，阀帽6螺纹拧装在座体3背离轴向节流孔10的一侧，复位弹簧5顶压在阀杆4与阀帽6之间，在复位弹簧5的顶压作用下阀杆4的一端插入轴向节流孔内并封堵轴向节流孔，通过旋拧阀帽6进而调节阀帽6对复位弹簧5的压紧力。

本实施例中，座体3为t型结构，具体地，座体3包括固定在出气腔室9内壁上的径向支撑板31和悬伸固定在径向支撑板31朝向轴向节流孔一侧的阀杆套32，径向支撑板31与阀杆套32同轴固定设置，径向支撑板31的中心具有中心孔，径向支撑板31上于中心孔的径向一侧对称开设有供流体通过的两个连通孔13。阀帽6螺纹拧装在阀杆套32的后端，阀杆4导向活动安装在阀杆套32中，复位弹簧5位于阀杆套32内。

本实施例中，阀体上于阀帽6的对应位置处设有指示刻度12，在放压前，阀体的端部还未连接出气导管14，此时，可以参照指示刻度12从阀体的端口处手动旋拧阀帽6，将复位弹簧5的预紧力调节至所需值，使单流阀2的开启压力与实际待放压气井的压力情况相匹配，保证单流阀2能够正常开启，调节完毕后再将出气导管14与单流阀2连接。阀体上开设有与进气腔室7连通的连接孔8，连接孔8的孔口处连接有压力表。进气导管1的出气端设有滤网垫片11，能够过滤气体中的杂质。

本实用新型气井井口导流装置的使用过程是：在使用前，首先进行开启压力标定，将阀帽6旋至相应的指示刻度12，后将单流阀2两端分别与进气导管和出气导管相连，将进气导管1的进气端与高压气瓶相连，检验单流阀开启时压力是否与设置的压力一致，若不一致，则考虑更换弹簧5，直至符合工作条件。在对待放压气井进行放压时，根据待放压气井的环空压力（环形空间内气压）选择满足接收条件的待接收气井，然后拆卸待放压气井的环空压力表和待接收气井采气树测压阀门顶端压力表，将本实用新型的进气导管1分别与待放压气井的环空压力表考克连接，出气导管与待接收气井采气树测压阀门顶端压力表考克连接，先后打开待接收气井采气树测压阀门顶端压力表考克阀门和待放压气井的环空压力表考克阀门，开始进行放压，两边压力平衡后阀杆4复位，此时分别关闭两个压力表考克，放压结束。然后分别通过压力表考克上的泄压阀来排空进气导管1、出气导管和单流阀2内的剩余气体，拆卸气井井口导流装置，将压力表分别装回，结束环空放压操作。

本实用新型气井井口导流装置的实施例2，与实施例1不同的是，实施例1中的阀芯为杆结构，本实施例中阀芯为球结构，包括阀球和复位弹簧，阀球在复位弹簧的作用下封堵轴向节流孔的孔口。

本实用新型气井井口导流装置的实施例3，与实施例1不同是，阀帽可以省去，此时，复位弹簧的预紧力为固定值，适用于环空压力值大于开启压力的气井。

本实用新型气井井口导流装置的实施例4，与实施例1不同是，待接收气井是待放压气井自身，具体是，气井井口导流装置的出气接头与待放压气井的油管顶端的压力表考克配套连接，待放压气井的环形空间内的气体被引导至该气井的油管内。其他实施例中，待放压气井环形空间内的气体也可以被引导至邻井（即与待放压气井相邻的气井）内。

本实用新型气井井口导流装置的实施例5，与实施例1不同是，进气导管和出气导管上可不设置与气井上的压力表考克配套的进气接头和出气接头，也可以在待放压气井的环形空间额外设置专门的考克与进气导管连接，待接收气井上额外设置专门的考克与出气导管连接。