用于油井收气工艺管线的单相阀的制作方法

本实用新型涉及油井开采技术领域，具体是一种用于油井收气工艺管线的单相阀，特别是一种仅能通过气相而不能通过液相的用于油井收气工艺管线的单相阀。

背景技术：

稠油油田在开发过程中，需要向地层注入高温蒸汽来提高油田采收率，但在油田开发中后期，随着蒸汽吞吐轮次的不断增加，再加上井网较密，地层压力下降等因素的影响，油井汽窜日益严重。

油井发生汽窜后，会造成严重的影响，特别是汽窜井的混合液会进入到收气工艺中，导致收气工艺管线内充满混合液体，致使整个收气工艺系统瘫痪，操作人员需要大量的时间来处理，费时费力，施工效率低。

而目前防止汽窜井的方法主要是加密巡井，当发现有汽窜迹象时，以便及时采取措施，人力投入大，无法做到彻底预防，现有技术还没有一种有效针对发生汽窜后阻止混合液进入收气工艺管线的装置。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种用于油井收气工艺管线的单相阀，来克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于油井收气工艺管线的单相阀，其允许气体通过而不允许液体通过，能防止汽窜井混合液进入收气工艺管线中，确保安全生产，劳动强度低。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种用于油井收气工艺管线的单相阀，其包括：单相阀本体，其与所述收气工艺管线串联，所述单相阀本体内设有喇叭口形的中空通道，所述中空通道的上端形成过气孔，所述中空通道的下端形成安装孔；球座，其密封设于所述中空通道的安装孔内，所述球座上设有多个过流通孔，所述球座的上表面凹设凹槽，所述凹槽内设有空心球，所述空心球的外径大于所述过气孔的孔径。

在优选的实施方式中，所述单相阀本体的上端向外凸设上法兰盘，所述单相阀本体的下端向外凸设下法兰盘，所述单相阀本体通过所述上法兰盘和所述下法兰盘串联于所述收气工艺管线。

在优选的实施方式中，所述安装孔内设有内螺纹，所述球座外周面设有外螺纹，所述球座螺纹连接于所述安装孔内。

在优选的实施方式中，所述凹槽位于所述球座的上表面的中心，多个所述过流通孔位于所述凹槽的外侧并沿所述球座的周向均匀分布。

在优选的实施方式中，所述凹槽呈半球形。

在优选的实施方式中，所述过流通孔为四个。

在优选的实施方式中，所述空心球的外径大于所述过流通孔的内径。

在优选的实施方式中，所述过气孔的孔径小于所述安装孔的孔径。

在优选的实施方式中，所述球座的外径小于所述收气工艺管线的内径。

本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的特点及优点是：

本实用新型通过在单相阀本体的中空通道内设置空心球，并利用空心球能在液体介质中依靠浮力向上运动而浮起的原理，实现单相阀本体的中空通道内仅能通过气体而不能通过液体的功能，即本实用新型在油井没有发生汽窜时，能使气体顺利通过单相阀本体的中空通道而进行收气工艺，并在油井发生汽窜后，空心球在进入收气工艺管线的前段部分的汽窜混合液作用下浮起而封堵中空通道内的过气孔，有效防止油井发生汽窜后混合液进入后续的收气工艺管线的后段部分中，确保安全生产，避免因汽窜井混合液进入油井收气工艺管线而造成设备损害或系统瘫痪，降低人力投入，劳动强度低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的主视结构示意图；

图2为本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的空心球和球座的组合结构示意图；

图3为本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的球座的主视结构示意图；

图4为本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的球座的俯视结构示意图。

附图标号说明：

1单相阀本体，11上法兰盘，12下法兰盘，13中空通道，131过气孔，132安装孔，2空心球，3球座，31凹槽，32过流通孔。

具体实施方式

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。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本实用新型所示的图1中的上、下等方向为准，在此一并说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种用于油井收气工艺管线的单相阀，其包括：单相阀本体1，其与所述收气工艺管线串联，所述单相阀本体1内设有喇叭口形的中空通道13，所述中空通道13的上端形成过气孔131，所述中空通道13的下端形成安装孔132；球座3，其密封设于所述中空通道13的安装孔132内，所述球座3上设有多个过流通孔32，所述球座3的上表面凹设凹槽31，所述凹槽31内设有空心球2，所述空心球2的外径大于所述过气孔131的孔径。

具体的，如图1所示，单相阀本体1大体呈圆柱筒状，其内部的中空通道13自上而下依次包括圆柱形的过气孔131、圆台形的通道和圆柱形的安装孔132，使中空通道13呈上小下大的喇叭口形(也即大体圆锥形)，即所述过气孔131的孔径小于所述安装孔132的孔径；球座3大体呈圆柱形，以配合安装在安装孔132内，多个过流通孔32能将单相阀本体1下方的收气工艺管线前段部分与中空通道13连通，同时，所述球座3的外径小于所述收气工艺管线的前段部分的内径，或者球座3的外径等于收气工艺管线的前段部分的内径，以保证球座3的下端凸出单相阀本体1的部分能全部位于收气工艺管线的前段部分内，保证顺利单相阀本体1与管线的顺利连接，再者，空心球2的外径设置为大于过气孔131的内径的目的是实现过气孔131过气不过液的功能，即在气体通过时，空心球2不会封堵过气孔131，使气体顺利通过，液体通过时，空心球2封堵过气孔131，使液体无法通过。

进一步的，如图1所示，所述单相阀本体1的上端向外凸设上法兰盘11，所述单相阀本体1的下端向外凸设下法兰盘12，所述单相阀本体1通过所述上法兰盘11和所述下法兰盘12串联于所述收气工艺管线，具体的，收气工艺管线包括前段部分和后段部分，所述上法兰盘11上沿其圆周方向均匀设有多个上螺纹孔，以与位于单相阀本体1上方的收气工艺管线后段部分相连，所述下法兰盘12上沿其圆周方向也设有多个下螺纹孔，以与位于单相阀本体1下方的收气工艺管线前段部分相连，保证单相阀本体1稳定牢固的串联于油井的收气工艺管线上。

进一步的，如图1所示，所述安装孔132内设有内螺纹，所述球座3外周面设有外螺纹，所述球座3螺纹连接于所述安装孔132内，既保证密封连接，又便于安装操作，同时也可以在二者螺纹连接时，缠绕生料带，以更好的密封。

进一步的，如图1至图4所示，所述凹槽31位于所述球座3的上表面的中心，使位于凹槽31内的空心球2与过气孔131相对，多个所述过流通孔32位于所述凹槽31的外侧并沿所述球座3的周向均匀分布，使凹槽31和空心球2的设置不会影响气体通过过流通孔32，便于收气，且在汽窜后，汽窜混合液进入中空通道13内后，能更均匀的充满中空通道13，较佳的，所述过流通孔32为四个，方便介质通过，当然，也可以设为其他合适的数量，例如三个、五个、六个或更多个，在此不做限制。

在一实施例中，所述凹槽31呈半球形，以更好的容纳空心球2，当然凹槽31也可以为其他形状，例如碗状等，只要能稳定的盛放空心球2即可，且所述空心球2的外径大于所述过流通孔32的内径，多个过流通孔32是尺寸完全一样的上下贯通的通孔，避免空心球2从过流通孔32中落下而掉到球座3的下面，其中，空心球2的平均密度大于气体的平均密度，在仅气体流通时，其保持不动且不会封堵过气孔131，且空心球2的平均密度小于混合液的平均密度，以在混合液的作用下能浮起位于混合液的液面上。

本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀是仅能通过气相而不能通过液相的一种阀，其在使用时，首先将空心球2放置在球座3的凹槽31内，然后将球座3螺纹连接在单相阀本体1的中空通道13下端的安装孔132内，然后通过单相阀本体1的上法兰盘11和下法兰盘12连接在收气工艺管线中，其中下法兰盘12与收气工艺管线的前段部分相连，上法兰盘11与收气工艺管线的后段部分相连，且该单相阀始终处于上下竖直设置，球座3始终位于该单相阀的底部，保证单相阀的顺利工作；

其具体工作过程为：当没有发生汽窜时，油井内的气体经收气工艺管线进行正常收气，空心球2在自身重力的作用下始终坐落于球座3的凹槽31内，气体从收气工艺管线的前段部分(也即位于单相阀本体1下方的管线)由过流通孔32进入单相阀本体1的中空通道13内，并从中空通道13上端的过气孔131流入整个收气工艺管线后段部分(也即位于单相阀本体1上方的收气工艺管线)中，顺利进行收气；当油井内发生汽窜使混合液会进入收气工艺管线的前段部分中，或其他原因使收气工艺管线的前段部分充满混合液体时，混合液会由过流通孔32进入单相阀本体1的中空通道13内，随着进入中空通道13内的混合液的液面逐渐上升，空心球2会受到混合液的浮力，且该浮力大于空心球2的重力，使空心球2随混合液上升直至密封卡设于过气孔131而将过气孔131封堵，切断整个工艺流程，使混合液无法进入后续收气工艺管线中，混合液会从部分或全部过流通孔32返回收气工艺管线的前段部分中，避免混合液充满收气工艺管线后段部分并进入后续工艺管线中，而造成系统瘫痪。

本实用新型用于油井收气工艺管线的单相阀的特点及优点是：

本实用新型通过在单相阀本体1的中空通道13内设置空心球2，并利用空心球2能在液体介质中依靠浮力向上运动而浮起的原理，实现单相阀本体1的中空通道13内仅能通过气体而不能通过液体的功能，即本实用新型在油井没有发生汽窜时，能使气体顺利通过单相阀本体1的中空通道13而进行收气工艺，并在油井发生汽窜后，空心球2在进入收气工艺管线的前段部分的汽窜混合液作用下浮起而封堵中空通道13内的过气孔131，有效防止油井发生汽窜后混合液进入后续的收气工艺管线的后段部分中，确保安全生产，避免因汽窜井混合液进入油井收气工艺管线而造成设备损害或系统瘫痪，降低人力投入，劳动强度低。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限制本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的原则和构思的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型的保护范围。