本发明涉及油田生产井套压控制,是一种套管放气阀。
背景技术:
1、套压是油井生产的重要参数之一,它的变化与波动将直接影响油井的沉没度、原油产量、泵效和结蜡程度。在油井生产过程中,当井底压力低于饱和压力时,天然气便从原油中分离出来,分离出的天然气一部分聚积在油套环形空间内形成套管压力,套管压力过高,迫使动液面下降,当动液面下降到深井泵吸入口时,气体窜入深井泵内,使泵效降低,油井停产,严重时发生气锁现象。目前现场采用机械人工调节的传统方式控制套管压力,或者利用手轮和顶丝对弹簧施加不同压力,实现对凡尔开启设定不同的定压,但仍然存在调节不便,凡尔卡滞、不能实时监测的技术瓶颈。
技术实现思路
1、本发明提供了一种套管放气阀,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有传统方式控制套压存在调节不便,凡尔卡滞的问题。
2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种套管放气阀,包括阀体、阀球、阀杆、驱动机构、调节阀门和控制阀门,阀体左端中央设有左右贯通的排气通道,阀体右部外侧设有与排气通道右部连通的排气口,对应排气口位置的排气通道内安装有转动后能够使得排气口与排气通道连通和断开的阀球,阀球右部外侧固定安装有右端密封穿过排气通道的阀杆,阀体右侧安装有能够驱动阀杆转动的驱动机构,对应排气口左方位置的阀体上侧设有与排气通道左部连通的控制通道,阀体左部上侧间隔设有第一安装通道和第二安装通道,第一安装通道的下端和第二安装通道的下端均与控制通道连通,阀体左部外侧设有能够启闭第一安装通道的调节阀门,对应控制通道位置的阀体外侧设有能够使得排气通道与第一安装通道、第二安装通道连通和断开的控制阀门。
3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
4、上述排气通道可包括从左至右依次连通且直径逐渐增大的第一直孔段、锥孔段、第二直孔段和第三直孔段,控制通道与第一直孔段连通,阀球左部外侧与锥孔段内壁密封接触,阀球中部外侧固定有密封外环台,所述密封外环台外环面与第二直孔段内壁密封接触,密封外环台外环面设有连通孔,连通孔的另一端延伸至阀球左部外侧并与第一直孔段连通,排气口的上端位于和连通孔相对应的第一直孔段内壁,排气口的下端延伸至阀体右部下侧,对应阀球右侧位置的阀杆外侧转动安装有阀座,第三直孔段右部内侧固定安装有套装于阀杆外侧的固定座,对应固定座左侧和阀座右侧之间位置的阀杆外侧密封套装有密封件。
5、上述连通孔的直径、密封外环台的宽度和第二直孔段的长度依次增大。
6、上述第一安装通道的直径和第二安装通道的直径可相同,并且第一安装通道的下端与阀体上侧之间的距离和第二安装通道下端与阀体上侧之间的距离相同。
7、上述控制通道可包括从上至下依次连通且直径逐渐变小的第一连接段、第二连接段和第三连接段,第三连接段下端与第一直孔段连通,第一安装通道的下端和第二安装通道的下端均位于第一连接段内壁,第二连接段内壁呈上大下小的锥形,控制阀门包括控制阀芯、控制杆和安装座,对应第一安装通道下端上方位置的第一连接段内密封固定安装有安装座,安装座中央密封螺接有下端位于第一连接段下部内侧的控制杆,对应第一安装通道下端下方位置的第一控制杆下端固定安装有控制阀芯,控制阀芯下部外侧与第二连接段上部内壁密封接触。
8、上述对应第一安装通道和安装座之间位置的阀体外侧可设有开口向上的安装槽,安装槽下部与第一安装通道上部连通,调节阀门安装于安装槽内。
9、上述阀体右部上侧可设有开口向上的固定槽,固定槽下部与第二安装通道上端连通,固定槽内侧、排气口下部内侧以及阀体左部外侧均设有连接螺纹。
10、上述还可包括电源模块,驱动机构包括驱动电机和固定壳体,阀体右方设有驱动电机,驱动电机的输出轴左端和阀杆右端传动连接在一起,驱动电机下侧固定安装有固定壳体,固定壳体内安装有电源模块,电源模块与驱动电机连接。
11、本发明结构合理而紧凑,使用时,将阀体左侧与套管安装在一起,当套管内压力高于设定值时,通过控制驱动机构,能够使得排气通道和排气口连通,对套管进行排气降压,当套管压力在设定区间内,通过控制驱动机构,能够将排气通道和排气口断开,通过这样的设置,能够稳定控制套管压力,使不同油井的套管压力达到设定要求,降低气体对泵功图的影响,合理的设定沉没度区间,通过设置控制阀门,能够对第一安装通道和第二安装通道进行开闭作业,第二安装通道与排气通道连通时,可以通过压力表读取套管压力,从而便于控制驱动机构,通过设置调节阀门,当驱动机构动作缓慢时可以操作调节阀门,使得第一安装通道与排气通道快速打开,这样能够在现场通过操作调节阀门来控制套管压力,操作方便。
1.一种套管放气阀,其特征在于包括阀体、阀球、阀杆、驱动机构、调节阀门和控制阀门,阀体左端中央设有左右贯通的排气通道,阀体右部外侧设有与排气通道右部连通的排气口,对应排气口位置的排气通道内安装有转动后能够使得排气口与排气通道连通和断开的阀球,阀球右部外侧固定安装有右端密封穿过排气通道的阀杆,阀体右侧安装有能够驱动阀杆转动的驱动机构,对应排气口左方位置的阀体上侧设有与排气通道左部连通的控制通道,阀体左部上侧间隔设有第一安装通道和第二安装通道,第一安装通道的下端和第二安装通道的下端均与控制通道连通,阀体左部外侧设有能够启闭第一安装通道的调节阀门,对应控制通道位置的阀体外侧设有能够使得排气通道与第一安装通道、第二安装通道连通和断开的控制阀门。
2.根据权利要求1所述的套管放气阀,其特征在于排气通道包括从左至右依次连通且直径逐渐增大的第一直孔段、锥孔段、第二直孔段和第三直孔段,控制通道与第一直孔段连通,阀球左部外侧与锥孔段内壁密封接触,阀球中部外侧固定有密封外环台,所述密封外环台外环面与第二直孔段内壁密封接触,密封外环台外环面设有连通孔,连通孔的另一端延伸至阀球左部外侧并与第一直孔段连通,排气口的上端位于和连通孔相对应的第一直孔段内壁,排气口的下端延伸至阀体右部下侧,对应阀球右侧位置的阀杆外侧转动安装有阀座,第三直孔段右部内侧固定安装有套装于阀杆外侧的固定座,对应固定座左侧和阀座右侧之间位置的阀杆外侧密封套装有密封件。
3.根据权利要求2所述的套管放气阀,其特征在于连通孔的直径、密封外环台的宽度和第二直孔段的长度依次增大。
4.根据权利要求1或2或3所述的套管放气阀,其特征在于第一安装通道的直径和第二安装通道的直径相同,并且第一安装通道的下端与阀体上侧之间的距离和第二安装通道下端与阀体上侧之间的距离相同。
5.根据权利要求4所述的套管放气阀,其特征在于控制通道包括从上至下依次连通且直径逐渐变小的第一连接段、第二连接段和第三连接段,第三连接段下端与第一直孔段连通,第一安装通道的下端和第二安装通道的下端均位于第一连接段内壁,第二连接段内壁呈上大下小的锥形,控制阀门包括控制阀芯、控制杆和安装座,对应第一安装通道下端上方位置的第一连接段内密封固定安装有安装座,安装座中央密封螺接有下端位于第一连接段下部内侧的控制杆,对应第一安装通道下端下方位置的第一控制杆下端固定安装有控制阀芯,控制阀芯下部外侧与第二连接段上部内壁密封接触。
6.根据权利要求5所述的套管放气阀,其特征在于对应第一安装通道和安装座之间位置的阀体外侧设有开口向上的安装槽,安装槽下部与第一安装通道上部连通,调节阀门安装于安装槽内。
7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的套管放气阀,其特征在于阀体右部上侧设有开口向上的固定槽,固定槽下部与第二安装通道上端连通,固定槽内侧、排气口下部内侧以及阀体左部外侧均设有连接螺纹。
8.根据权利要求4所述的套管放气阀,其特征在于阀体右部上侧设有开口向上的固定槽,固定槽下部与第二安装通道上端连通,固定槽内侧、排气口下部内侧以及阀体左部外侧均设有连接螺纹。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的套管放气阀,其特征在于还包括电源模块,驱动机构包括驱动电机和固定壳体,阀体右方设有驱动电机,驱动电机的输出轴左端和阀杆右端传动连接在一起,驱动电机下侧固定安装有固定壳体,固定壳体内安装有电源模块,电源模块与驱动电机连接。
10.根据权利要求4所述的套管放气阀,其特征在于还包括电源模块,驱动机构包括驱动电机和固定壳体,阀体右方设有驱动电机,驱动电机的输出轴左端和阀杆右端传动连接在一起,驱动电机下侧固定安装有固定壳体,固定壳体内安装有电源模块,电源模块与驱动电机连接。