一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置制造方法
【專利摘要】一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置，主要應(yīng)用于各類油氣田采油(氣)井口中套管氣的回收與處理。該裝置由智能控壓執(zhí)行機構(gòu)、流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和渦流管自動分離加溫機構(gòu)組成，具有液氣自動分離、氣體自動加熱、流量壓力自動調(diào)節(jié)的功能等。調(diào)節(jié)彈簧載荷位置采用“金屬平面旋轉(zhuǎn)密封”結(jié)構(gòu)，使整個裝置達到“全金屬密封”結(jié)構(gòu)，具有抗腐蝕、耐高低溫(-80℃-500℃)、密封可靠的特點，能有效防止采油電泵氣鎖現(xiàn)象的發(fā)生，控制套管氣的排放量，維持流程壓力與流量的安全穩(wěn)定性，確保外輸?shù)捻樌麑嵤?br> 【專利說明】一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到一種套管氣回收裝置，特別是一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國改革開放以來，國民經(jīng)濟得到快速的增長，“科技創(chuàng)新，自主創(chuàng)新”已成為目前國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流。石油主要被用作燃油和汽油，是世界上最重要的能源之一，隨著《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》和《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等政策的出臺，促進了煉油行業(yè)等相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展。在油田原油開采過程中，油藏流體隨著壓力的降低，原油中的輕組分如甲烷、乙烷、丙烷等，會從套管與油管之間的環(huán)形空間揮發(fā)，形成套管氣，在上部形成具有一定壓力的氣柱，迫使油井動液面下降，使油井有效生產(chǎn)壓降降低，產(chǎn)能下降，一部分氣體隨液流流入抽油泵泵腔，占據(jù)一定的泵腔空間，影響泵效，嚴(yán)重時會發(fā)生“氣鎖”，使抽油泵無法工作。目前油田多數(shù)油井的套管氣由于氣量小、壓力低，無法直接進入集油流程，都是長期放空或定期排放，既浪費資源，又污染環(huán)境，同時存在嚴(yán)重的安全隱患。對于常規(guī)油井，套管氣的回收主要有移動式套管氣回收技術(shù)、定壓放氣閥回收技術(shù)、連動式低壓抽氣筒回收技術(shù)以及油管套管聯(lián)通定壓回收技術(shù)等，而上述各種技術(shù)只是對套管氣進行簡單的處理，然后把處理后的套管氣輸入集油干線，套管氣不能有效應(yīng)用，同時還造成油井產(chǎn)能下降的問題，投資大、維護管理費用高、耗電量大，經(jīng)濟效益不明顯。為了解決上述問題，科研單位與企業(yè)的技術(shù)人員在不斷地探索、研究，希望研制出一種更為先進的套管氣回收裝置，雖然取得了一定的進展，但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服以上不足，提供一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置，主要應(yīng)用于各類油氣田采油(氣)井口中套管氣的回收與處理。該裝置由智能控壓執(zhí)行機構(gòu)、流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和渦流管自動分離加溫機構(gòu)組成，具有液氣自動分離、氣體自動加熱、流量壓力自動調(diào)節(jié)的功能等。調(diào)節(jié)彈簧載荷位置采用“金屬平面旋轉(zhuǎn)密封”結(jié)構(gòu)，使整個裝置達到“全金屬密封”結(jié)構(gòu)，具有抗腐蝕、耐高低溫(_80°C -500°C )、密封可靠的特點，能有效防止采油電泵氣鎖現(xiàn)象的發(fā)生，控制套管氣的排放量，維持流程壓力與流量的安全穩(wěn)定性，確保外輸?shù)捻樌麑嵤?br> [0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:含有下主體、套管壓力探測管線、渦流腔、渦流管、金屬密封墊A、螺栓螺母、上主體、金屬密封墊B、閥芯、彈簧、金屬密封墊C、調(diào)節(jié)管、旋轉(zhuǎn)軸、閥蓋、無級電機、數(shù)據(jù)交互儀、螺栓、金屬平面旋轉(zhuǎn)密封、波形彈簧、銷軸、套管回壓探測管線、噴嘴、孔板，下主體上面設(shè)有上主體，下主體與上主體接觸的地方設(shè)有金屬密封墊A，上主體左右突出部分上面分別設(shè)有一個螺栓螺母，上主體左邊靠上位置設(shè)有套管回壓探測管線，下主體里面設(shè)有噴嘴，噴嘴右邊設(shè)有渦流腔，渦流腔下面設(shè)有孔板，渦流腔上面設(shè)有渦流管，下主體的右邊設(shè)有套管壓力探測管線，渦流管上設(shè)有閥芯，閥芯與上主體接觸的地方設(shè)有金屬密封墊B，上主體上設(shè)有閥蓋，上主體與閥蓋接觸的地方設(shè)有一個金屬密封墊C，閥蓋上面左右分別設(shè)有一個螺栓，閥蓋里面設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與下主體接觸的地方左右分別設(shè)有一個波形彈簧，旋轉(zhuǎn)軸與閥蓋上面接觸的地方設(shè)有金屬平面旋轉(zhuǎn)密封，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有數(shù)據(jù)交互儀，數(shù)據(jù)交互儀上設(shè)有無級電機，旋轉(zhuǎn)軸里面設(shè)有調(diào)節(jié)管，調(diào)節(jié)管左邊與下主體接觸的地方設(shè)有銷軸，調(diào)節(jié)管里設(shè)有彈簧，組成了一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)原理是:該裝置安裝在井口套管出口管匯上。套管氣在套管壓力的作用下通過管匯進到噴嘴，膨脹降壓后沿切線方向高速進入渦流腔(氣體經(jīng)高速膨脹旋轉(zhuǎn)后水份被自動分離從下端分離孔板流出進入油套管再循環(huán))，形成自由渦流，經(jīng)過動能交換分離成溫度不等的兩個部分，中心部分動能降低形成冷氣流向下運行通過分離孔板進入油套管再循環(huán)，邊緣部分動能增大成為熱氣流向上運行，進入渦流管，渦流管自動分離加溫機構(gòu)對氣體進行分流，當(dāng)熱氣流聚集達到裝置設(shè)定壓力時氣壓頂開閥芯，排放到回收管線，同時套管壓力下降；當(dāng)壓力降到裝置設(shè)定值以下時，閥芯在彈簧力的作用下轄行，閥芯與閥座重新密封，防止氣體倒流。當(dāng)套管氣重新聚集并壓力再次升高到設(shè)定壓力時，裝置重復(fù)上述過程。該回收裝置由智能控壓執(zhí)行機構(gòu)、流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和渦流管自動分離加溫機構(gòu)組成，具有液氣自動分離、氣體自動加熱、流量壓力自動調(diào)節(jié)的功能等。渦流管自動分離加溫機構(gòu)對氣體進行分流，使排出氣體自動加熱，排除在低溫環(huán)境下的積冰堵塞現(xiàn)象，提高裝置的使用頻率。流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)是采用數(shù)據(jù)雙向傳輸、模糊控制技術(shù)對套管壓力和套管回壓進行探測計算，從而將模擬信號傳遞給智能控壓執(zhí)行機構(gòu)的微電腦，微電腦通過無級電機對閥芯彈簧載荷進行設(shè)定，達到氣體恒壓排放，實現(xiàn)智能化操作。調(diào)節(jié)彈簧載荷位置采用“金屬平面旋轉(zhuǎn)密封”結(jié)構(gòu)，使整個裝置達到“全金屬密封”結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的橡膠密封件易腐蝕、使用溫度范圍較窄以及使用壽命較短的弊端，具有抗腐蝕、耐高低溫(_80°C -500°C )、密封可靠的特點。
[0006]本實用新型的有益效果:該裝置由智能控壓執(zhí)行機構(gòu)、流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和渦流管自動分離加溫機構(gòu)組成，具有液氣自動分離、氣體自動加熱、流量壓力自動調(diào)節(jié)功能等。調(diào)節(jié)彈簧載荷位置采用“金屬平面旋轉(zhuǎn)密封”結(jié)構(gòu)，使整個裝置達到“全金屬密封”結(jié)構(gòu)，具有抗腐蝕、耐高低溫(_80°C _500°C )、密封可靠的特點，能有效防止采油電泵氣鎖現(xiàn)象的發(fā)生，控制套管氣的排放量，維持流程壓力與流量的安全穩(wěn)定性，確保外輸?shù)捻樌麑嵤?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0008]圖中是現(xiàn)有平行閘閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]在圖中:1、下主體、2、套管壓力探測管線、3、渦流腔、4、渦流管、5、金屬密封墊A、
6、螺栓螺母、7、上主體、8、金屬密封墊B、9、閥芯、10、彈簧、11、金屬密封墊C、12、調(diào)節(jié)管、13、旋轉(zhuǎn)軸、14、閥蓋、15、無級電機、16、數(shù)據(jù)交互儀、17、螺栓、18、金屬平面旋轉(zhuǎn)密封、19、波形彈簧、20、銷軸、21、套管回壓探測管線、22、噴嘴、23、孔板。
【具體實施方式】
[0010]在圖中:下主體I上面設(shè)有上主體7，下主體I與上主體7接觸的地方設(shè)有金屬密封墊A5，上主體7左右突出部分上面分別設(shè)有一個螺栓螺母6，上主體7左邊靠上位置設(shè)有套管回壓探測管線21，下主體I里面設(shè)有噴嘴22，噴嘴22右邊設(shè)有渦流腔3，渦流腔3下面設(shè)有孔板23，渦流腔3上面設(shè)有渦流管4，下主體I的右邊設(shè)有套管壓力探測管線2，渦流管4上設(shè)有閥芯9，閥芯9與上主體7接觸的地方設(shè)有金屬密封墊B8，上主體7上設(shè)有閥蓋14，上主體7與閥蓋14接觸的地方設(shè)有一個金屬密封墊C11，閥蓋14上面左右分別設(shè)有一個螺栓17，閥蓋14里面設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸13，旋轉(zhuǎn)軸13與下主體I接觸的地方左右分別設(shè)有一個波形彈簧19，旋轉(zhuǎn)軸13與閥蓋14上面接觸的地方設(shè)有金屬平面旋轉(zhuǎn)密封18，旋轉(zhuǎn)軸13上設(shè)有數(shù)據(jù)交互儀16，數(shù)據(jù)交互儀16上設(shè)有無級電機15，旋轉(zhuǎn)軸13里面設(shè)有調(diào)節(jié)管12，調(diào)節(jié)管12左邊與下主體I接觸的地方設(shè)有銷軸20，調(diào)節(jié)管12里設(shè)有彈簧10，組成了一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置。
[0011 ] 該裝置安裝在井口套管出口管匯上。套管氣在套管壓力的作用下通過管匯進到噴嘴22，膨脹降壓后沿切線方向高速進入渦流腔3 (氣體經(jīng)高速膨脹旋轉(zhuǎn)后水份被自動分離從下端分離孔板流出進入油套管再循環(huán))，形成自由渦流，經(jīng)過動能交換分離成溫度不等的兩個部分，中心部分動能降低形成冷氣流向下運行通過分離孔板23進入油套管再循環(huán)，邊緣部分動能增大成為熱氣流向上運行，進入渦流管4，渦流管4自動分離加溫機構(gòu)對氣體進行分流，當(dāng)熱氣流聚集達到裝置設(shè)定壓力時氣壓頂開閥芯9，排放到回收管線21，同時套管壓力下降；當(dāng)壓力降到裝置設(shè)定值以下時，閥芯9在彈簧力10的作用下轄行，閥芯9與閥座重新密封，防止氣體倒流。當(dāng)套管氣重新聚集并壓力再次升高到設(shè)定壓力時，裝置重復(fù)上述過程。該回收裝置由智能控壓執(zhí)行機構(gòu)、流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和渦流管自動分離加溫機構(gòu)組成，具有液氣自動分離、氣體自動加熱、流量壓力自動調(diào)節(jié)的功能等。渦流管4自動分離加溫機構(gòu)對氣體進行分流，使排出氣體自動加熱，排除在低溫環(huán)境下的積冰堵塞現(xiàn)象，提高裝置的使用頻率。流量壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)是采用數(shù)據(jù)雙向傳輸、模糊控制技術(shù)對套管壓力和套管回壓進行探測計算，從而將模擬信號傳遞給智能控壓執(zhí)行機構(gòu)的微電腦，微電腦通過無級電機對閥芯彈簧載荷進行設(shè)定，達到氣體恒壓排放，實現(xiàn)智能化操作。調(diào)節(jié)彈簧載荷位置采用“金屬平面旋轉(zhuǎn)密封”結(jié)構(gòu)，使整個裝置達到“全金屬密封”結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的橡膠密封件易腐蝕、使用溫度范圍較窄以及使用壽命較短的弊端，具有抗腐蝕、耐高低溫(-SO0C -500 0C )、密封可靠的特點。
【權(quán)利要求】
1.一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置，含有下主體、套管壓力探測管線、渦流腔、渦流管、金屬密封墊A、螺栓螺母、上主體、金屬密封墊B、閥芯、彈簧、金屬密封墊C、調(diào)節(jié)管、旋轉(zhuǎn)軸、閥蓋、無級電機、數(shù)據(jù)交互儀、螺栓、金屬平面旋轉(zhuǎn)密封、波形彈簧、銷軸、套管回壓探測管線、噴嘴、孔板，其特征是:下主體上面設(shè)有上主體，下主體與上主體接觸的地方設(shè)有金屬密封墊A，上主體左右突出部分上面分別設(shè)有一個螺栓螺母，上主體左邊靠上位置設(shè)有套管回壓探測管線，下主體里面設(shè)有噴嘴，噴嘴右邊設(shè)有渦流腔，渦流腔下面設(shè)有孔板，渦流腔上面設(shè)有渦流管，下主體的右邊設(shè)有套管壓力探測管線，渦流管上設(shè)有閥芯，閥芯與上主體接觸的地方設(shè)有金屬密封墊B，上主體上設(shè)有閥蓋，上主體與閥蓋接觸的地方設(shè)有一個金屬密封墊C，閥蓋上面左右分別設(shè)有一個螺栓，閥蓋里面設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與下主體接觸的地方左右分別設(shè)有一個波形彈簧，旋轉(zhuǎn)軸與閥蓋上面接觸的地方設(shè)有金屬平面旋轉(zhuǎn)密封，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有數(shù)據(jù)交互儀，數(shù)據(jù)交互儀上設(shè)有無級電機，旋轉(zhuǎn)軸里面設(shè)有調(diào)節(jié)管，調(diào)節(jié)管左邊與下主體接觸的地方設(shè)有銷軸，調(diào)節(jié)管里設(shè)有彈簧，組成了一種自動分離全金屬密封套管氣恒壓回收裝置。
【文檔編號】E21B43/00GK203783535SQ201420038375
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】顧海洋, 張永宏, 張雪梅, 崔長勝, 郭紅星 申請人:鹽城華躍石油機械制造有限公司