一种将油井低压套管气回收至高压井口集输管路中的装置的制作方法

本实用新型涉及油田技术领域，具体涉及一种将油井低压套管气回收至高压井口集输管路中的装置。

背景技术：

在油田采油井生产过程中，油井内油层中不仅产出原油，还会有部分溶解在地层液体中的可燃气体会随压力降低而逸出，从油套环空排出井筒，通常称之为套管气。这部分气体性质与天然气相同，可直接燃烧。但由于开采工艺及设备特性的限制，套管气无法和原油等液体同步开采和集输，另外这部分气体相对来说数量较少，达不到工业开采利用的级别，因此套管气经常被就地用火炬点燃消耗掉或直接释放到空气中去。随着安全环保发展要求及石油天然气资源的迅速枯竭，数量众多的油井套管溢出的天然气（以下简称套管气）被重视起来，但要在现有的开采工艺框架内收集利用套管气仍有很多问题。油井套管气由于压力低数量分散，强制进入抽油泵会严重影响采油效率，如果单独铺设新的集气管网成本太高，因此目前状况下要集中收集利用套管气非常困难。

曾经有过利用定压放气阀控制收集套管气的实践活动，当套管气压力高于额定压力时会打开通往集输管线的通道，使气压力较高的套管气直接进入集输流程，但由于集输流程的回压普遍比套管气的气压较高很多，90％以上的油井套管气无法进入现有的集输流程，甚至部分定压放气阀出现漏油等问题，定压放气阀设施目前在现场上大部分处于失效停用状态。如果不能克服低压走向高压的难关，套管气的收集利用将无法实现。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种将油井低压套管气回收至高压井口集输管路中的装置。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种将油井低压套管气回收至高压井口集输管路中的装置，其特征在于：包括管套接头，管套接头上通过套管气收集管线与套管气路单流阀连接，套管气路单流阀的下端与井口管线上的转向三通接箍，转向三通接箍内设置有井口快装式单流阀。

与套管气路单流阀连接的套管气收集管线端设置有气路闸门。

所述的管套接头为三通接头。

所述的管套接头的一端还连接有套管三通闸门。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型结构简单，成本低廉，可有效突破低压套管气进入高压集输管路的压力屏障，实现利用现有条件有效收集套管气的目的。

本实用新型利用了配套单流阀的交替开关作用，破解了低压套管气无法进入高压集输管线的难题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种电力机车总风缸进气控制总成示意图；

其中，1-光杆，2-盘根盒，3-井口油管三通，4-井口法兰，5-法兰螺栓，6-下法兰，7-套管三通短接，8-套管三通出口，9-套管接头，10-套管三通闸门，11-集输管线A，12-套管气收集管线，13-集输管线B，14-闸板阀，15-井口快装式单流阀，16-转向三通接箍，17-取样阀门，18-套管气路闸门，19-套管气路单流阀，20-生产阀门，21-测压闸门，22-压力表，23-转向四通接箍。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定实用新型。

本实施例提供一种将油井低压套管气回收至高压井口集输管路中的装置（参见图1），包括管套接头9，管套接头9上通过套管气收集管线12与套管气路单流阀19连接，套管气路单流阀19的下端与井口管线上的转向三通接箍16，转向三通接箍内16设置有井口快装式单流阀15。

与套管气路单流阀19连接的套管气收集管线12端设置有气路闸门18。

所述的管套接头9为三通接头，管套接头9的一端还连接有套管三通闸门10。

以下对各部件进行介绍：

1、光杆1：将抽油机提升动力传递至抽油泵的一根抽油杆，表面光滑便于和盘根盒2配合实现上下运动时的动态密封；

2、盘根盒2：在抽油机带动光杆做往复运动时用盘根盒来保持井口压力系统的密封，下部以丝扣连接井口油管三通；

3、井口油管三通3：由多段同规格油管短节组成，囊括抽油杆系统及油管出口，为原油产出进入集输管道A11或集输管道B13提供通路，下端与井口上法兰丝扣连接；

4、井口法兰4：由上法兰和下法兰组合而成，用来悬挂井内油管，承载井内生产管串重量，并密封油管和套管之间的环形空间，上下法兰以螺栓固定，中间用环形钢圈实现密封；

5、法兰螺栓5：用来固定法兰组的螺栓；

6、下法兰6：安装在套管三通短接7上，支撑悬挂井内油管并实现密封，与井口法兰4配对成井口法兰，与套管三通短接7丝扣连接；

7、套管三通短接7：用于连接地下套管和井口法兰，并提供环形空间的出口；

8、套管三通出口8；

9、套管接头9：以丝扣连接在套管三通出口8和套管三通闸门10之间，将低压套管气引入套管气收集管线12；

10、套管三通闸门10：用来控制套管环空流体通过或密闭的闸门；

11、集输管线A11：常用来测量单井产液能力的集输管线，有时也用做主要生产管线（管线轮换维护等情况下），部分油田没有设置这条管线，其末端连至处理站点；

12、套管气收集管线12：将套管气引入生产集输管线的通路；

13、集输管线B13：一般用于井内原油产出的主要集输管线连，接到至集输处理站点，管线A和B是两条独立的线路，其末端都是接入到集输处理站点，作用可以根据需要互换；

14、闸板阀14：在A和B两条集输线路上各自安装有控制的闸门，用于控制集输管线的开启和关闭；

15、井口快装式单流阀15：安装于转向三通或转向四通接箍内，使井口管线具有单向通过能力，井口液体只能从井口向下方的集输管线中流动，防止高压力集输油流回流或压力作用在单流阀以上的井口；

16、转向三通接箍16：专门用来更换管线走向的接箍；

17、取样阀门17：用于控制从井口管线中取出原油样品。直接焊接在转向三通接箍上；

18、套管气路闸门18：一个用来在需要时隔断套管气的联通的备份闸门；

19、套管气路单流阀19：以丝扣形式接在转向三通接箍16（或转向四通接箍23）上方，是套管气进入井口管线的单向自动控制机构，只允许套管气进入井口，不允许井口流体进入套管气线路。以丝扣拧紧在转向三通接箍上方时也配合压紧下部的井口快装式单流阀15，为其提供压紧密封圈所需的预紧力；

20、生产阀门20：在井口油管三通上安装的阀门，用来在必要时切断井内和井口管线的联通；

21、测压闸门21：焊接在井口管路上用来安装压力表的小闸门；

22、压力表22：用来监测井口压力；

23、转向四通接箍23：和转向三通接箍作用相同。为转换管路方向而提供的接头。上部以丝堵密封，其他三处以丝扣形式连接井口管线。

本实用新型的连接过程：

本实用新型套管接头9为一个三通式接头，其直通的两端分别以丝扣公扣形式，分别连接套管三通出口8短节的母扣和套管三通闸门10的母扣上。其垂直出口丝扣形式连接着套管气收集管线12一端。井口快装式单流阀15是安装于井口转向三通接箍16内腔的一个单流阀芯，下部依靠其本体上的抬肩与转向三通接箍内的抬肩配合，中间放置O型密封圈密封，隔绝井口快装式单流阀15本体外围的过流通道，迫使所有流经的流体都从其内腔通过，其内腔有自动复位的凡尔与凡尔座配合形成单向流动通道。转向三通接箍16的上部依靠套管气路单流阀19以丝扣形式连接在转向三通接箍16上方，拧紧并压制井口快装式单流阀15，使之外壁的密封圈实现密闭。套管气路单流阀19的侧壁上有侧孔，以丝扣形式连接着套管气路阀门18，继而与套管气收集管线12的另一端相连。

本实用新型安装于现有管线中的作用原理：

当井口安装本实用新型装置后，抽油机在生产中带动光杆1上下往复运动，当光杆1向上运动时，井底的抽油泵将采出的原油等液体举升到井口，液体压力在井口升高，当井口管线中的压力高于井口快装式单流阀15下部的压力时（此时套管气路单流阀19由于受井口高压影响处于关闭状态通道封死），井口快装式单流阀15的凡尔就会被井口高压液体打开，从而允许井口的液体通过其内腔进入下方的集输管线，并在井口快装式单流阀上下压力平衡时自动切断过流通道。当光杆1向下运动时，由于向上的运动转变为向下的运动，油管所受载荷由原先被提拉缩短状态变为被推挤伸长，此时由于井口快装式单流阀15关闭了通道，集输管线内的高压被隔绝，油管的伸长和抽油泵游动凡尔的不及时开启，就造成了抽油泵至井口这段密封腔的容积随油管伸长而增大，抽油泵游动凡尔开启前没有地层原油液体的补充，就造成井口压力回落至零甚至出现负压。此时井口快装式单流阀15通道处于封闭状态，而套管气路单流阀19受到井口低压区和套管气高压影响从而推开套管气路单流阀19使套管气进入到井口管线中来，直到井口压力平衡或高于套管气压力时套管气路单流阀19会关闭通道。进入到井口管线中的套管气，将会随光杆1向上运动时井口压力升高打开井口快装式单流阀15，一起进入集输管线到达管线下游的处理站点。如此井口快装式单流阀15和套管气路单流阀19随光杆上下运动而反复轮替开启和关闭，配合抽油泵往复运动，就能够使原本无法进入高压井口集输管线的低压套管气屏蔽高压干扰进入到集输管线B13（或集输管线A11）中，使得油井在不改变现有管网布局的前提下收集套管气成为可能。

根据生产集输管线使用情况变化，井口快装式单流阀15和套管气路单流阀19不仅可以安装在常用的外侧线路上，也同样可以根据生产调整安装在内侧的备用线路集输管线A11上。用哪一条管线生产，就将本实用新型装置安装到对应的管线接头处即可实现套管气回收。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。