一种石油开采压差式定压放气阀的制作方法

本发明属于石油开采技术领域，涉及一种石油开采压差式定压放气阀。

背景技术：

随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为必然和社会共识。油田采油产生的伴生气，也要进行全面回收。

目前油田控制套管压力使用定压放气装置，安装在油井套管气出口和单井混输管线之间，当油井套管压力超过设定值时，自动开启放气降压；当压力降到或低于设定值时，自动关闭。这种结构阀体尺寸不可调节，现场安装由于油井本身高度不一致，要在现场进行短接加工，极其不方便；阀体在一个独立的空腔内，低温很难散去，容易结冻，导致伴生气无法收集；调压不方便要用专用工具。

技术实现要素：

本发明提出一种石油开采压差式定压放气阀，解决了现有技术中放气过程产生的冷气使进气管结冰，导致进气管堵塞的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种石油开采压差式定压放气阀，包括阀体，所述阀体的一端设置有上接头，所述阀体的另一端设置有下接头，所述阀体内设置有阀芯，所述阀芯上设置有进气口，所述进气口与进气管的一端连通，所述进气管的另一端穿过所述阀体与外界连通，所述阀芯内侧设置有通气腔，所述进气口与所述通气腔连通，所述通气腔内设置有第一阀球，所述第一阀球通过第一弹簧顶在所述进气口与所述通气腔连通的一端，所述阀芯上设置有出气管，所述出气管的一端与所述通气腔连通，另一端与所述阀芯的外侧连通。

作为进一步的技术方案，所述阀芯的外壁与所述阀体的内壁不接触。

作为进一步的技术方案，所述上接头可伸缩设置在所述阀体上。

作为进一步的技术方案，所述阀体在设置有所述上接头的一端的内壁上设置有第一凸沿，所述第一凸沿沿所述阀体的周向设置，所述第一凸沿的内径与所述上接头的外径相同，所述第一凸沿上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封圈，所述上接头的外壁与所述第一凸沿的内壁滑动设置，所述上接头设置在所述阀体内部的一端设置有第二凸沿，所述第二凸沿沿所述阀体的周向设置，所述第二凸沿的外径大于所述第一凸沿的内径。

作为进一步的技术方案，所述通气腔与所述出气管的连接处设置有第二阀球，所述第二阀球通过第二弹簧顶在所述通气腔的出气口处。

作为进一步的技术方案，所述阀体上设置有连接座，所述连接座与所述阀体连接的另一端设置有阀盖，所述阀盖的中部设置有螺纹孔，所述第一弹簧与所述第一阀球连接的另一端接触设置有阀杆，所述阀杆通过螺纹穿设在所述螺纹孔内，所述阀杆与所述第一弹簧接触的另一端与调节手柄连接。

作为进一步的技术方案，所述阀芯内部设置有第一滑槽，所述第一滑槽与所述通气腔连通，所述第一弹簧设置在所述第一滑槽内，所述第一弹簧与所述第一阀球通过第一连接块连接，所述连接块的外壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈与所述第一滑槽的内壁滑动接触。

作为进一步的技术方案，所述阀芯内部设置有第二滑槽，所述第二滑槽与所述通气腔连通，所述第二弹簧设置在所述第二滑槽内，所述第二弹簧与所述第二阀球通过第二连接块连接，所述第二连接块的外壁上设置有第三凹槽，所述第三凹槽内设置有第三密封圈，所述第三密封圈与所述第二滑槽的内壁滑动接触。

作为进一步的技术方案，还包括固定板，所述固定板的中间部位与所述阀芯固定，所述固定板的两端固定在所述阀体内壁上，所述固定板上设置有通孔，所述通孔为若干个，且沿周向均匀设置在所述阀芯与所述阀体内壁之间。

作为进一步的技术方案，所述上接头和所述下接头的外壁上设置有螺纹，所述进气管的外壁上设置有螺纹。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中第一阀球和第一弹簧具有压力，将上接头与下接头接入输油管上，将进气管与油井套管气出口连通，当开采石油时不断产生的伴生气的气压作用在第一阀球上产生的压力大于或等于第一阀球和第一弹簧的压力时，伴生气从进气口挤压第一阀球，使第一阀球向第一弹簧的方向挤压，从而打开通道，使伴生气通过并经出气管排到阀体的内腔中与石油混合，然后顺着下接头一端从同一管道输送出去，该阀方便控制套管压力，有利于回收油田伴生气，且结构简单安装方便。阀体在放气过程中气体从高压到低压会产生大量的冷气，会快速结霜，如不能将冷气带走，进气管就会结冰，导致进气管堵塞，一直无法排气。现有的排气阀，阀芯外设置有空腔导致无法将冷气带走，容易结冻。本发明直接把阀芯设置在阀体内，可以和石油很好接触，石油有一定的温度，在阀芯周围流过，石油的油温就可以将低温气体加热，进气管就不会结冻了。另外，本发明去除空腔的设置，使阀体零部件大大减少，装备效率提高，成本减少，实用性提高。

2、本发明中阀芯的外壁与阀体的内壁不接触，可以使阀芯整体与石油接触，形成石油对阀芯的全包流，从而更好地将石油的温度传递给阀芯，有效将低温气体加热，从而有效解决进气管结冻的问题。

3、本发明中把上接头设置成了可伸缩型的，解决了现场安装阀体长度与井口距离不匹配的缺陷，大大降低了现场施工难度，省时省力，提高工作效率。

4、本发明中阀体内壁上的第一凸沿的内径与上接头的外径相同，使上接头滑动设置在第一凸沿内，从而实现上接头与阀体的可伸缩设置，第一凸沿上的密封圈起到密封作用，使石油不会从上接头与第一凸沿的连接处流出，造成浪费，同时也会造成危险，第二凸沿限定了上接头的伸缩长度的最大值，当上接头伸长到最大长度时，第二凸沿与第一凸沿接触，第二凸沿的外径大于第一凸沿的内径，使第一凸沿卡住第二凸沿，从而避免上接头因伸缩太长而滑出阀体，设计简单，实用性强。

5、本发明中阀芯内还设置有第二阀球和第二弹簧，第二阀球设置在通气腔与出气管的连接处，第二阀球和第二弹簧具有固定压力值，当伴生气从第一阀球与阀芯内壁之间的通道通过后，挤压第二阀球，使第二阀球挤压第二弹簧，使第二阀球和阀体内壁之间形成通道，伴生气从此通道通过并经出气管排到阀体内腔中，从而对伴生气进行二次减压，另外，也起到防止石油和伴生气回流的作用。

6、本发明中设计了调压手柄，可以根据需要调节压力，首先拧动调节手柄，阀盖通过连接座固定在阀体上，调节手柄带动阀杆在阀盖内转动，使阀杆通过螺纹向内移动，从而挤压第一弹簧，调节设定第一弹簧的压力，从而使伴生气达到固定压力时自动放气，更有效的达到使用效果。调压手柄的设置有利于现场调压方便，不需专用工具，调压精确度高，实用性强。

7、本发明中第一弹簧和第一连接块设置在第一滑槽内，当向第一弹簧方向拧动调节手柄调节第一弹簧的压力时，第一弹簧会沿着第一滑槽移动，而不会因为挤压力太大而弯曲，从而达不到使用效果，另外，当气体压力大于第一弹簧的压力时，挤压第一阀球，使第一阀球向弹簧方向运动，从而带动第一连接块沿着第一滑槽运动，使第一阀球的运动轨迹固定在一条直线上，第一连接块的直径等于第一滑槽的内径，使气体不会进入到第一连接块另一端的第一滑槽内与第一弹簧接触，避免气体浪费，也避免第一弹簧的压力变化。第一滑槽设置在所述阀芯内部，可以防止石油流入第一弹簧上，避免第一弹簧因石油的长期接触而对第一弹簧造成腐蚀，使其达不到预期的效果。

8、本发明中第二弹簧和第二连接块设置在第二滑槽内，当气体从第一阀球处经过后到达第二阀球时，挤压第二阀球，使第二阀球向弹簧方向运动，从而带动第二连接块沿着第二滑槽运动，使第二阀球的运动轨迹固定在一条直线上，第二连接块的直径等于第二滑槽的内径，使气体不会进入到第二连接块另一端的第二滑槽内与第二弹簧接触，避免气体浪费，也避免第二弹簧的压力变化。第二滑槽设置在所述阀芯内部，可以防止石油流入第二弹簧上，避免第二弹簧因石油的长期接触而对第二弹簧造成腐蚀，使其达不到预期的效果。

9、本发明中固定板的中部与阀芯固定，两端固定在阀体内壁上，可以将阀芯固定在阀体内部，从而更好地发挥定压放气的作用，固定板上设置有通孔，通孔沿周向均匀设置在阀芯与阀体内壁之间，不会阻止石油的流通，同时使阀体整体分布更均匀。

10、本发明中上接头和下接头的外壁上设置有螺纹，可以方便上接头与石油运输管道的连接，设计简单易操作，省时省力。进气管的外壁上设置有螺纹，方便进气管与油井套管气出口的连接，设计简单易操作，省时省力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明阀芯结构示意图；

图中：1-阀体，2-上接头，3-下接头，4-阀芯，5-进气口，6-进气管，7-通气腔，8-第一阀球，9-第一弹簧，10-出气管，11-第二阀球，12-第二弹簧，13-连接座，14-阀杆，15-调节手柄，16-阀盖，17-第一滑槽，18-第一连接块，19-第二滑槽，20-第二连接块，21-固定板，22-通孔，23-连接端头，24-卡紧结构，241-壳体，242-拨轮，243-推杆，244-传动齿，245-卡扣，25-密封橡胶，26-调节部，27-弧形孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明提出了一种石油开采压差式定压放气阀，

包括阀体1，阀体1的一端设置有上接头2，阀体1的另一端设置有下接头3，阀体1内设置有阀芯4，阀芯4上设置有进气口5，进气口5与进气管6的一端连通，进气管6的另一端穿过阀体1与外界连通，阀芯4内侧设置有通气腔7，进气口5与通气腔7连通，通气腔7内设置有第一阀球8，第一阀球8通过第一弹簧9顶在进气口5与通气腔7连通的一端，阀芯4上设置有出气管10，出气管10的一端与通气腔7连通，另一端与阀芯4的外侧连通。

本实施例中第一阀球8和第一弹簧9具有压力，将上接头2与下接头3接入运输石油的管道上，将进气管6与油井套管气出口连通，当开采石油时不断产生的伴生气的气压作用在第一阀球8上产生的压力大于或等于第一阀球8和第一弹簧9的压力时，伴生气从进气口5挤压第一阀球8，使第一阀球8向第一弹簧9的方向挤压，从而打开通道，使伴生气通过并经出气管10排到阀体1的内腔中与石油混合，然后顺着下接头3一端从同一管道输送出去，该阀方便控制套管压力，有利于回收油田伴生气，且结构简单安装方便。阀体1在放气过程中气体从高压到低压会产生大量的冷气，会快速结霜，如不能将冷气带走，进气管6就会结冰导致进气管6堵塞，一直无法排气。现有的排气阀，阀芯4外设置有空腔导致无法将冷气带走，容易结冻。本发明直接把阀芯4设置在阀体1内，可以和石油很好接触，石油有一定的温度，在阀芯4周围流过，石油的油温就可以将低温气体加热，进气管6就不会结冻了。另外，本发明去除空腔的设置，使阀体1零部件大大减少，装备效率提高，成本减少，实用性提高。

进一步，阀芯4的外壁与阀体1的内壁不接触。

本实施例中阀芯4的外壁与阀体1的内壁不接触，可以使阀芯4整体与石油接触，形成石油对阀芯4的全包流，从而更好地将石油的温度传递给阀芯4，有效将低温气体加热，从而有效解决进气管6结冻的问题。

进一步，上接头2可伸缩设置在阀体1上。

本实施例中把上接头2设置成了可伸缩型的，解决了现场安装阀体1长度与井口距离不匹配的缺陷，大大降低了现场施工难度，省时省力，提高工作效率。

进一步，阀体1在设置有上接头2的一端的内壁上设置有第一凸沿，第一凸沿沿阀体1的周向设置，第一凸沿的内径与上接头2的外径相同，第一凸沿上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封圈，上接头2的外壁与第一凸沿的内壁滑动设置，上接头2设置在阀体1内部的一端设置有第二凸沿，第二凸沿沿阀体1的周向设置，第二凸沿的外径大于第一凸沿的内径。

本实施例中阀体1内壁上的第一凸沿的内径与上接头2的外径相同，使上接头2滑动设置在第一凸沿内，从而实现上接头2与阀体1的可伸缩设置，第一凸沿上的密封圈起到密封作用，使石油不会从上接头2与第一凸沿的连接处流出，造成浪费，同时也会造成危险，第二凸沿限定了上接头2的伸缩长度的最大值，当上接头2伸长到最大长度时，第二凸沿与第一凸沿接触，第二凸沿的外径大于第一凸沿的内径，使第一凸沿卡住第二凸沿，从而避免上接头2因伸缩太长而滑出阀体1，设计简单，实用性强。

进一步，通气腔7与出气管10的连接处设置有第二阀球11，第二阀球11通过第二弹簧12顶在通气腔7的出气口处。

本实施例中阀芯4内还设置有第二阀球11和第二弹簧12，第二阀球11设置在通气腔7与出气管10的连接处，第二阀球11和第二弹簧12具有固定压力值，当伴生气从第一阀球8与阀芯4内壁之间的通道通过后，挤压第二阀球11，使第二阀球11挤压第二弹簧12，使第二阀球11和阀体1内壁之间形成通道，伴生气从此通道通过并经出气管10排到阀体1内腔中，从而对伴生气进行二次减压，另外，也起到防止石油和伴生气回流的作用。

进一步，阀体1上设置有连接座13，连接座13与阀体连接的另一端设置有阀盖16，阀盖16的中部设置有螺纹孔，第一弹簧9与第一阀球8连接的另一端接触设置有阀杆14，阀杆14通过螺纹穿设在螺纹孔内，阀杆14与第一弹簧9接触的另一端与调节手柄15连接。

本实施例中设计了调压手柄，可以根据需要调节压力，首先拧动调节手柄15，阀盖16通过连接座13固定在阀体1上，调节手柄15带动阀杆14在阀盖16内转动，使阀杆14通过螺纹向内移动，从而挤压第一弹簧9，调节设定第一弹簧9的压力，从而使伴生气达到固定压力时自动放气，更有效的达到使用效果。调压手柄的设置有利于现场调压方便，不需专用工具，调压精确度高，实用性强。

进一步，阀芯4内部设置有第一滑槽17，第一滑槽17与通气腔7连通，第一弹簧9设置在第一滑槽17内，第一弹簧9与第一阀球8通过第一连接块18连接，连接块18的外壁上设置有第二凹槽，第二凹槽内设置有第二密封圈，第二密封圈与第一滑槽17的内壁滑动接触。

本实施例中第一弹簧9和第一连接块18设置在第一滑槽17内，当向第一弹簧9方向拧动调节手柄15调节第一弹簧9的压力时，第一弹簧9会沿着第一滑槽17移动，而不会因为挤压力太大而弯曲，从而达不到使用效果，另外，当气体压力大于第一弹簧9的压力时，挤压第一阀球8，使第一阀球8向弹簧方向运动，从而带动第一连接块18沿着第一滑槽17运动，使第一阀球8的运动轨迹固定在一条直线上，第一连接块18的直径等于第一滑槽17的内径，使气体不会进入到第一连接块18另一端的第一滑槽17内与第一弹簧9接触，避免气体浪费，也避免第一弹簧9的压力变化。第一滑槽17设置在阀芯4内部，可以防止石油流入第一弹簧9上，避免第一弹簧9因石油的长期接触而对第一弹簧9造成腐蚀，使其达不到预期的效果。

进一步，阀芯4内部设置有第二滑槽19，第二滑槽19与通气腔7连通，第二弹簧12设置在第二滑槽19内，第二弹簧12与第二阀球11通过第二连接块20连接，第二连接块20的外壁上设置有第三凹槽，第三凹槽内设置有第三密封圈，第三密封圈与第二滑槽19的内壁滑动接触。

本实施例中第二弹簧12和第二连接块20设置在第二滑槽19内，当气体从第一阀球8处经过后到达第二阀球11时，挤压第二阀球11，使第二阀球11向弹簧方向运动，从而带动第二连接块20沿着第二滑槽19运动，使第二阀球11的运动轨迹固定在一条直线上，第二连接块20的直径等于第二滑槽19的内径，使气体不会进入到第二连接块20另一端的第二滑槽19内与第二弹簧12接触，避免气体浪费，也避免第二弹簧12的压力变化。第二滑槽19设置在阀芯4内部，可以防止石油流入第二弹簧12上，避免第二弹簧12因石油的长期接触而对第二弹簧12造成腐蚀，使其达不到预期的效果。

进一步，还包括固定板21，固定板21的中间部位与阀芯4固定，固定板21的两端固定在阀体1内壁上，固定板21上设置有通孔22，通孔22为若干个，且沿周向均匀设置在阀芯4与阀体1内壁之间。

本实施例中固定板21的中部与阀芯4固定，两端固定在阀体1内壁上，可以将阀芯4固定在阀体1内部，从而更好地发挥定压放气的作用，固定板21上设置有通孔22，通孔22沿周向均匀设置在阀芯4与阀体1内壁之间，不会阻止石油的流通，同时使阀体1整体分布更均匀。

进一步，上接头2和下接头3的外壁上设置有螺纹。

本实施例中上接头2和下接头3的外壁上设置有螺纹，可以方便上接头2与石油运输管道的连接，设计简单易操作，省时省力。

进一步，进气管6的外壁上设置有螺纹。

本实施例中进气管6的外壁上设置有螺纹，方便进气管6与油井套管气出口的连接，设计简单易操作，省时省力。

进一步，下接头3上设置有连接装置。

进一步，连接装置包括连接端头23和对连接端头23进行固定的卡紧结构24，连接端头23上的外壁上套设有密封橡胶25。

进一步，卡紧结构24包括壳体241、拨轮242、推杆243、传动齿244和用于固定推杆243的卡扣245，连接端头23设置在下接头3与阀体1连接的另一端的端部，下接头3的外壁上设置有传动齿244，传动齿244位于阀体1与连接端头23之间，

拨轮242与传动齿244啮合，壳体241设置在拨轮242的外侧，拨轮242的中心轴处穿设有转轴，转轴的两端固定在壳体241上，拨轮242与推杆243的一端连接，壳体241上设置有弧形孔27，推杆243转动穿设在弧形孔27内，

下接头3的外侧设置有调节部26，调节部26与阀体1外壁连接，调节部26与阀体1连接的另一端的内壁上沿周向设置有第三凸沿，壳体241与调节部26移动连接，壳体241与调节部26连接的一端的外壁上沿周向设置有第四凸沿，壳体241与调节部26连接的另一端的内壁与输油管的一端的外壁接触。

卡扣245固定在阀体1上。

进一步，壳体241与调节部26连接的另一端的内壁上设置有沿周向设置的第五凸沿。

本实施例中需要将自动控制装置安装到输油管上，在安装的过程中，首先将进气口与输气管通过螺纹连接，再将上接头2通过螺纹与输油管的上端连接，由于上接头2可伸缩，上接头2也可以在阀体1上自由转动，所以在旋转上接头2时无需将整个装置共同旋转，最后连接下接头3，在连接下接头3时，首先使上接头2处于向内收缩状态，将输油管的端部伸入壳体241与阀体1连接的另一端，使输油管的外壁与第五凸沿紧密接触，下接头3与输油管的端部接触，此时转动推杆243，使推杆243向靠近阀体1的方向转动，由于输油管的外壁与第五凸沿紧密接触，使拨轮242沿推杆243运动方向转动但不发生位移，而与拨轮242啮合的传动齿244向输油管方向移动，从而带动阀体1向输油管的端部内顶进，连接端头23外壁上套设的密封橡胶25起到密封作用，防止油气外泄，这时上接头2向外延伸，壳体241与调节部26连接的一端也向内收缩，最后再用卡扣245将推杆243固定在靠近阀体1的一侧，从而实现了下接头3与输油管的连接固定，简单方便，如果上接头2和下接头3通过外壁上的螺纹与输油管连接，需要将自动控制装置的整体进行旋转，安装不便，连接装置就解决了这一安装不便的问题，设计巧妙，省时省力。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。