同心式双管注气井口装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种同心式双管注气井口装置，采用双层油管头四通可安装两个悬挂器，利用两个同心油管悬挂器，分别可连接两个油管管线，两条不同通径的油管线可分别插入不同天然气区块，小通径的油管管线悬挂在上层油管头四通内，大通径的油管管线悬挂在下层油管头四通内，小通径的油管管线安装在大通径的油管管线通径内通过，两者分别密封各自的环形空间，互不干涉，这样就实现了单一注气井口装置可在油田工程中对地下不同深度天然气区块进行注气作业，减少了注气作业的设备使用投资。
【专利说明】同心式双管注气井口装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田用石油机械注气井口装置，具体涉及一种同心式双管注气井口装置。
【背景技术】
[0002]注气井口装置是近年来新兴的一种井口装置，它主要是通过气层套管向地下岩层天然气区块注入二氧化碳气体，原理是二氧化碳的密度大于井下天然气的密度，通过向地下注入二氧化碳气体可以使井下的天然气上浮，从而达到“驱气开采”的目的。现有的注气用井口装置都是只能对某一岩层天然气区块进行注气作业，设备投资高，生产成本高，使用维护费用高，而 且现有注气井口装置在油田注气过程中每台注气井口装置只能对单一地下天然气层进行注气作业，而不能对地层下深度跨度很大的岩层天然气区块进行注气作业，这样就导致了注气工艺复杂，给工程生产操作带来不便，生产作业效率低，另外注气工程中很多作业工序中都需使用大型的移动设备和工程车辆，这样一来使用传统的注气井口装置浪费了大量的财力和物力。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种同心式双管注气井口装置，不仅能克服上述不足，还降低了油田注气工程的生产成本，给油田带来可观的经济效益。
[0004]为了解决现有的技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]一种同心式双管注气井口装置，包括下油管头四通和与所述下油管头四通通过螺栓连接的上油管头四通；所述下油管头四通内安装有下油管悬挂器和下油管；所述下油管悬挂在所述下油管悬挂器上；所述上油管头四通内安装有上油管悬挂器和上油管；所述上油管悬挂在所述上油管悬挂器上；所述下油管头四通的左右两端各分布有第一平板闸阀和第二平板闸阀，所述第一平板闸阀与放喷管线连接；所述第二平板闸阀与第一压力表截止阀组件连接；所述上油管头四通的左右两边各分布有第三平板闸阀和第四平板闸阀，所述第三平板闸阀通过丝扣法兰连接注气管线经过所述下油管向井下注入C02气体，所述第四平板闸阀与第二压力表截止阀组件连接；所述上油管头四通的上面还连接有整体式法兰连接液驱闸阀；所述整体式法兰连接液驱闸阀包括2个第五平板闸阀、设置在所述2个第五平板闸阀之间的手轮、设置在右侧的第六平板闸阀以及设置在左侧的法兰，所述第六平板闸阀连接注气管线经过所述上油管向井下注入C02气体，所述法兰连接于第三压力表截止阀组件，所述手轮是液压远程控制的阀门。
[0006]进一步的，所述下油管头四通下部连接有下法兰。
[0007]进一步的，所述整体式法兰连接液驱闸阀上部还连接有法兰。
[0008]进一步的，所述第一平板闸阀、第二平板闸阀、第三平板闸阀以及第四平板闸阀均为2个。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:[0010]本实用新型由于采用双层油管头四通可安装两个悬挂器，利用两个同心油管悬挂器，分别可连接两个油管管线，两条不同通径的油管线可分别插入不同天然气区块，小通径的油管管线悬挂在上层油管头四通内，大通径的油管管线悬挂在下层油管头四通内，小通径的油管管线安装在大通径的油管管线通径内通过，两者分别密封各自的环形空间，互不干涉，这样就实现了单一注气井口装置可在油田工程中对地下不同深度天然气区块进行注气作业，减少了注气作业的设备使用投资；本使用新型采用了整体式法兰连接液驱闸阀，与传统的注气结构相比，具有结构简单，安装方便，抗压强度高等特点，这一改进有利于提高油田注气作业的生产效率，提高了作业的安全性能，且其上的手轮是液压远程控制的阀门，它可以根据现场作业人员的需要选择使用不同的控制方式，可以通过旋转手轮控制启闭，还可以通过液压泵实现远程控制启闭，出现井下状况突变的情况，现场作业人员可以远距离控制井口装置，保证了作业人员的人身安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型同心式双管注气井口装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013]如图1所示，本新型同心式双管注气井口装置由以下部分组成:下油管头四通1、下油管悬挂器2、下油管3、下法兰4、第一平板闸阀5、第二平板闸阀6、丝扣法兰7、14、18、压力表截止阀组件8、15、20、上油管头四通9、上油管悬挂器10、上油管11、第三平板闸阀12、第四平板闸阀13、整体式法兰连接液驱闸阀16、第六平板闸阀17、接表法兰19、上法兰21，其中下法兰4带有内螺纹用于连接油层套管。
[0014]下法兰4上端如图1所示通过16根M36螺栓与下油管头四通I连接，二者之间通过R46密封垫环进行密封，R46垫环具有自压紧密封的特性，通过螺栓压紧力变形更好的实现密封。在下油管头四通I的内部安装有下油管悬挂器2，它的作用是悬挂下油管3，密封下油管3环形空间。在下油管悬挂器2的顶部均匀的分布有8根止动顶丝，止动顶丝的作用是防止悬挂器向上移动，止动顶丝组件自带密封橡胶件，可以实现很好的密封。如图1所示在下油管头四通I的左右两端各分布有2个第一平板闸阀5、第二平板闸阀6，在进行固井(固下油管3)的时候打开左右两边的第一平板闸阀5和第二平板闸阀6，第一平板闸阀5是用来与放喷管线连接，在固井的时候从左边阀门的流道排出井底返出的泥浆，第二平板闸阀6是固井作业的时候用来观察固井泥浆的压力，通过观察井下压力来控制固井的节奏。左右两边各分布2平板闸阀的用途在于一旦其中I台失效，另I台还可以继续工作，保证了作业过程的安全系数，另外也为维护修理阀门提供了方便，在固井作业结束后通过旋转阀门的手轮关闭4台平板闸阀。丝扣法兰7通过8根M27螺栓与阀体相连，与阀体之间通过R27密封垫环实现密封，丝扣法兰7带有螺纹与丝堵通过螺纹连接，在连接放喷管线的时候，卸掉丝堵，露出螺纹与放喷管线接头连接，在固井作业结束后卸下放喷管线接头，把丝堵安装回原位。压力表截止阀组件8的安装连接方法与丝堵一样，也是通过丝扣法兰的螺纹连接。下油管头四通I的上端通过16根M36螺栓与上面的上油管头四通9连接，二者之间通过R46密封垫环进行密封。在上油管头四通9的内部安装有上油管悬挂器10，它的作用是悬挂上油管11，密封上油管环形空间。在上油管悬挂器10的顶部均匀的分布有8根止动顶丝，止动顶丝的作用是防止悬挂器向上移动。上油管头四通9的左右两边同样各布置2个第三平板闸阀12、第四平板闸阀13，第三平板闸阀12的作用是通过丝扣法兰14连接注气管线向井下2000-3000米天然气区块注入C02气体，这次注气过程是通过下油管3内部环形空间完成的，第四平板闸阀13主要作用是观测注气作业的压力，作业人员通过观察与第四平板闸阀13连接的压力表截止阀组件15的读数来控制注气作业的节奏。在注气过程中第三平板闸阀12和第四平板闸阀13都要保持打开状态，在注气过程结束后通过旋转第三平板闸阀12和第四平板闸阀13的手轮关闭第三平板闸阀12和第四平板闸阀13。
[0015]如图1所示，在上油管头四通9的上面连接有整体式法兰连接液驱闸阀16，二者通过16根M36栽丝螺栓连接，通过R46密封垫环实现密封。整体式法兰连接液驱闸阀16由三部分组成，它的结构特点是相当于三个闸阀组合在了一起，其中上、下分别相当于一台垂直通径为65mm的第五平板闸阀。2个第五平板闸阀中间的大手轮的是一台液压远程控制阀门，它可以根据现场作业人员的需要选择使用不同的控制方式，如果在作业现场可以通过旋转手轮控制启闭，还可以通过液压泵实现远程控制启闭，它的优点就是如果井下状况突变的情况下现场作业人员可以远距离控制井口装置，保证了作业人员的人身安全。整体式法兰连接液驱闸阀16是二次注气作业的主要通路，这次注气作业是向井下3000-5000米天然气区块注入C02气体，注入的C02气体通过上油管11环形空间注入井下天然气区块，在注气作业的时候打开第六平板闸阀17，打开整体式法兰连接液驱闸阀16上的全部闸阀，卸下连接在丝扣法兰上的丝堵18，接上注气管线向井下天然气区块注入C02气体。整体式法兰连接液驱闸阀16的左边通过8根M27螺栓连接丝扣法兰19和压力表截止阀组件20，通过压力表截止阀组件20观测注气作业的压力，现场作业人员通过观测压力表的读数控制注入C02气体的节奏。在整体式法兰连接液驱闸阀16的上面通过8根M27螺栓连接丝扣法兰21和丝堵。在需要下入井下工具的时候，卸下丝堵，使用钻杆连接井下工具，通过本新型注气井口装置的垂直通径向井下伸入井下工具从而完成相关的作业程序。另外将三个阀门整体合在一起作为整体式阀门结构，这样的结构设计相比的传统的注气树结构具有更高的强度。因为整体式法兰连接液驱闸阀16它是由一整块锻件一体式加工而成，锻造比为
1:2.5的lCrl3锻钢材质，锻件探伤符合JB/T4730.3-1I级探伤标准，因此本结构设计可以承担抗压强度更高，使用寿命更长久，同时具有很好的作业安全性能，与传统的注气树结构相比本结构安装方便只需一次安装，提高了工作效率，另外整体式的结构设计使装置的结构更加紧凑、稳定平衡性更好，维修维护更加方便。传统的注气树的阀门如果坏掉了需要把坏掉的阀门卸下来，有的时候还需要配合进行压井作业浪费了大量的人力物力，而使用整体式法兰连接液驱闸阀16代替传统的注气树结构这一改进提高了本新型注气井口装置的整体密封性能，即使整体式法兰连接液驱闸阀16的某一阀失效了，我们依然可以关闭另外两只，提高了作业的安全性能。
[0016]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种同心式双管注气井口装置，其特征在于:包括下油管头四通(I)和与所述下油管头四通(I)通过螺栓连接的上油管头四通(9);所述下油管头四通(I)内安装有下油管悬挂器(2)和下油管(3);所述下油管(3)悬挂在所述下油管悬挂器(2)上；所述上油管头四通(9)内安装有上油管悬挂器(10)和上油管(11);所述上油管(11)悬挂在所述上油管悬挂器(10)上；所述下油管头四通(I)的左右两端各分布有第一平板闸阀(5)和第二平板闸阀(6)，所述第一平板闸阀(5)与放喷管线连接；所述第二平板闸阀(6)与第一压力表截止阀组件(8)连接；所述上油管头四通(9)的左右两边各分布有第三平板闸阀(12)和第四平板闸阀(13)，所述第三平板闸阀(12)通过丝扣法兰(14)连接注气管线经过所述下油管(3)向井下注入C02气体，所述第四平板闸阀(13)与第二压力表截止阀组件(15)连接；所述上油管头四通(9)的上面还连接有整体式法兰连接液驱闸阀(16);所述整体式法兰连接液驱闸阀(16)包括2个第五平板闸阀、设置在所述2个第五平板闸阀之间的手轮、设置在右侧的第六平板闸阀(17)以及设置在左侧的法兰(19)，所述第六平板闸阀(17)连接注气管线经过所述上油管(11)向井下注入C02气体，所述法兰(19)连接于第三压力表截止阀组件(20),所述手轮是液压远程控制的阀门。
2.根据权利要求1所述的同心式双管注气井口装置，其特征在于:所述下油管头四通(I)下部连接有下法兰(4)。
3.根据权利要求1所述的同心式双管注气井口装置，其特征在于:所述整体式法兰连接液驱闸阀(16 )上部还连接有法兰(21)。
4.根据权利要求1所述的同心式双管注气井口装置，其特征在于:所述第一平板闸阀(5 )、第二平板闸阀(6 )、第三平板闸阀(12 )以及第四平板闸阀(13 )均为2个。
【文档编号】E21B34/02GK203808914SQ201420239917
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】于冬, 李宏, 朱国亚 申请人:江苏双辉机械制造有限公司