一种油井套管气定压放气装置的制作方法

本实用新型涉及石油工业采油井的套管气放气装置，尤其是一种油井套管气定压放气装置，用在油井套管阀门上定压放出套管气。

背景技术：

在油田开发过程中，特别是伴生气丰富的油层，原油压力低于饱和压力时溶解的气体从原油中脱出，在套管中聚集。在开采过程中，由于受套管气体压力的作用会使动液面下降，导致抽油泵产生气锁现象，严重影响深井泵的正常工作，给油井生产及产量带来损失。如现场放空，既污染了环境，也存在严重的安全隐患。其次，当套压较高时，如果快速将套压降低，易导致油层压力波动，继而造成油层出砂，从而对油井生产产生很多不利影响。

目前现场套压较高的油井，大都设计安装了一套能将油井的套管气或称伴生气引入生产干线系统、达到以回收为目的套气定压闪。这种装置在使用过程中，由于种种原因，单流阀极易出现漏失问题，致使干线的井液倒灌，需要人工定期开关阀门收气。由于上述装置的压力设定机构由弹簧组成，在生产现场安装后就不能再重新设置压力，而且已设置的压力值也无法直视和读取，很大程度上影响了油井正常生产。当套压过高时，能发生将低压供气管线憋爆的现象，当套压小于回压时又能出现倒灌现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种油井套管气定压放气装置，对油井的套管气实现精准的定压放气，克服现有技术的缺陷，降低生产成本，保证生产的正常运行。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：一种油井套管气定压放气装置包括单流阀，卡箍头一端与井口套管阀门连接、另一端与定压阀连接，卡箍头的中心孔做为进气通道；定压阀的另一端装有控制阀和活接头；卡箍头与浮球阀之间通过放压管连通，该放压管中装有放压阀；定压阀与浮球阀通过出气管连通，浮球阀通过油管线与井口回压阀门连接，在油管线中装有单流阀和油套连通阀，浮球阀通过低压供气管线与用气设备连接，该放气管线中装有出气阀；浮球阀通过放油管与储油设备连接；卡箍头和定压阀的控制室中均装有压力表，定压阀的控制室中还充有惰性气体。

本实用新型的有益效果是：当需要对套气进行定压放气时，将惰性气体充入到定压阀的控制室中，直到控制室上的压力表达到所需压力，当套气达到预定压力时，套气顶开活塞，从出气管中流出。

本装置能够有效降套压回收天然气，防止了不可再生的天然气资源的浪费。减少了进入深井泵原油中的天然气含量，使泵的充满度提高，泵效提高，增加油井产量。既能保证深井泵正常生产，又能将套管气回收或向边远井加热炉供气，同时回收或供使用的气体洁净、不含油水。避免了放套气引起的油层激动出砂躺井，能够节约大量作业费。大大减少了人工排放套气的时间，不需人员守侯，节省工作量，缩短劳动时间。减少有害物质及有害气体对采油工人的直接接触，改善了采油工的工作环境，保证了采油工的身体健康。另外，本实用新型相比现有技术的套气定压阀，还具有气体定压压力可视、阀件不易失效、结构简单、成本低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图和工作原理图。

图2为浮球阀实施例一的结构和连接示意图。

图3为浮球阀实施例二的结构和连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围。以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，其他运用本实用新型的等效变化，均应属于本实用新型的保护范围。

参见图1，一种油井套管气定压放气装置包括单流阀14，卡箍头1一端与井口套管阀门连接、另一端与定压阀4连接，卡箍头1的中心孔做为进气通道；定压阀4的另一端装有控制阀6和活接头7；卡箍头1与浮球阀10之间通过放压管8连通，该放压管8中装有放压阀9；定压阀4与浮球阀10通过出气管13连通，浮球阀10通过油管线16与井口回压阀门连接，在油管线16中装有单流阀14和油套连通阀15，浮球阀10通过低压供气管线12与用气设备连接，该放气管线12中装有出气阀11；浮球阀10通过放油管17与储油设备连接；卡箍头1和定压阀4的控制室4-2中均装有压力表2，定压阀4的控制室4-2中还充有惰性气体，如N₂，CO₂等气体。浮球阀10能够防止油液进入到油管线16和低压供气管线12中。为了方便控制室4-2内充入惰性气体且节约成本，本实用新型使用的惰性气体为氮气，可打开控制阀6，通过活接头7注入。

所述定压阀4设有壳体和活塞3，活塞3的外壁设有密封圈5，活塞3的前端设有外倒角与壳体前端内腔的内倒角配合；壳体前部内腔为出气室4-1、壳体后部内腔为控制室4-2，出气管13在出气室4-1中与浮球阀10连通。

所述放油管17与浮球阀10的沉球腔底部连通，在放油管17中还装有放油阀18。

所述放压管8、油管线16、出气管13和低压供气管线12均与浮球阀10的灌注腔连通。

所述定压阀4的控制室4-2中充入的惰性气体的压力小于套管气的气体压力。

浮球阀10有两种实施例。

实施例一

参见图2，浮球阀10包括阀室一10-1-1和阀球一10-1-2，阀室一10-1-1设有沉球腔和灌注腔，该沉球腔是半球形腔室与阀球一10-1-2配合，放油管17的放油管口设在半球形腔室的底部；灌注腔是直筒形腔室、与放压管8、油管线16、出气管13和低压供气管线12连通。

放油阀18是常开阀，当需要对套气定压放气时，向控制室4-2内充入氮气并观察在控制室4-2上的压力表2，直到达到需要的压力值，停止充气，关闭控制阀6。套气达到预定压力，顶开活塞3，气体依次流经进气通道、出气室4-1、出气管13、浮球阀10和单流阀14，进入油管线16中，油套连接阀15处于打开状态，放压阀9和出气阀11处于关闭状态。当套气未达到预定压力，但仍需要对套气进行放气时，人工打开放压阀9和出气阀11，关闭油套连接阀15，套气依次经过进气通道、放压管8和浮球阀10，进入低压供气管线12。当套气中混杂着油液进入到浮球阀10中时，浮球10-1-2浮起，油液由阀室一10-1-1下端的放油管17流出，放油阀18处于常开状态，当油液流净时，浮球10-1-2落下重新堵住底部的放油管口，避免气体由此流出。

实施例二

参见图3，浮球阀10包括阀室二10-2-1和阀球二10-2-2，阀室二10-2-1整体呈酒杯状、设有沉球腔和灌注腔，该沉球腔是半球形腔室，阀球二10-2-2沉落在该半球形腔室的底部，放油管17的放油管口设在半球形腔室的底部；灌注腔是上小下大的锥形腔室、与放压管8、油管线16、出气管13和低压供气管线12连通。

所述阀球二10-2-1是空心半球、空心半球的球腔底部设有配重10-2-3，空心半球的平面直径与灌注腔顶部直径相符。

所述放压管8和出气管13与灌注腔的上部连通，油管线16和低压供气管线12与灌注腔的顶部连通。

放油阀18是常开阀，当存在大量的油液随套气进入到浮球阀10中的情况时，配重10-2-3可保证阀球二10-2-2在浮起时不会侧翻，阀球二10-2-2处在阀室二10-2-1底部时，阀球二10-2-2的半球面封堵阀室二10-2-1与放油管17连接的放油管口，阀球二10-2-2浮到阀室二10-2-1顶面时，阀球二10-2-2的平面封堵阀室二10-2-1与油管线16和低压供气管线12的出口，避免油液进入到油管线16和低压供气管线12中。