过滤装置及采油系统的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术，尤其涉及一种过滤装置及采油系统。

背景技术：

在石油开采过程中，刚钻通的油井内部的原油压力较高，在压力的作用下，油井内部原油会向地面流动进而由采油树上的生产阀门流出，之后流入到输送管道内，以将原油输送到储存设备中；如何避免输送管道内的原油压力过大，进而防止损坏储存设备或者输送管道成为研究的热点。

现有技术中，常在生产阀门和输送管道之间设置油嘴，油嘴呈圆柱状，由进油端向内部凹陷形成有进油通道，由出油端向内部凹陷形成有出油通道，进油通道和出油通道之间通过油嘴内的节流通道连通，节流通道的截面面积小于进油通道的截面面积和出油通道的截面面积；进油通道与采油树上的生产管连通，出油通道与输送管道连通。工作时，由采油树流出的原油经生产管流入到进油通道内，之后，原油经节流通道流入到出油通道内，进而流入到输送管道内；在原油流经节流通道时，原油会与节流通道的侧壁摩擦，进而使出油通道内的原油压力小于进油通道内的原油压力；以降低输送管道内的原油压力，避免压力过高损坏储存设备或者输送管道。

然而，现有技术中，原油在油井内向地面流动的过程中，温度逐渐降低，使得原油中溶解的石蜡凝结，凝结后的石蜡容易堵塞节流通道，进而造成原油生产终止，影响原油的生产。

技术实现要素：

本实用新型提供一种过滤装置及采油系统，以解决现有技术中，原油在油井内向地面流动的过程中，温度逐渐降低，使得原油中溶解的石蜡凝结，凝结后的石蜡容易堵塞节流通道的技术问题。

本实用新型提供一种过滤装置，包括：第一导油管、油嘴以及过滤器；所述第一导油管的第一端与采油树连通；所述油嘴包括进油端和出油端，由所述进油端向内部开设有进油通道，由所述出油端向内部开设有出油通道，所述进油通道与所述出油通道通过所述油嘴内的节流通道连通，所述进油通道与所述第一导油管连通，所述出油通道与输送管道连通；所述过滤器设置在所述第一导油管内、且位于所述进油端与所述第一端之间，以阻止杂质进入到所述进油通道内。

如上所述的过滤装置，优选地，所述过滤器包括过滤板，所述过滤板上开设多个过滤孔。

如上所述的过滤装置，优选地，所述过滤装置还包括第二导油管，所述第二导油管的一端与所述采油树连通，所述第二导油管的侧壁上开设有出油孔，所述第一导油管的所述第一端与所述出油孔连通；所述第二导油管的另一端通过封堵块封闭。

如上所述的过滤装置，优选地，所述过滤装置还包括加热装置，所述加热装置设置在所述第二导油管的外壁上，以对所述第二导油管加热。

如上所述的过滤装置，优选地，所述加热装置包括电伴热带，所述电伴热带缠绕在所述第二导油管上。

如上所述的过滤装置，优选地，所述第二导油管的直径大于所述第一导油管的直径。

如上所述的过滤装置，优选地，所述封堵块可拆卸的与所述第二导油管连接。

如上所述的过滤装置，优选地，所述封堵块包括扭转部以及密封柱，所述密封柱上设置有密封外螺纹，所述第二导油管的另一端设置有密封内螺纹，所述密封外螺纹与所述密封内螺纹配合。

如上所述的过滤装置，优选地，所述油嘴与所述第一导油管可拆卸的连接。

本实用新型还提供了一种采油系统，包括：采油树、输送管道以及如上所述的过滤装置；所述采油树与油井内的油管连通，所述输送管道通过所述过滤装置与所述采油树连通。

本实用新型提供的过滤装置及采油系统，通过使第一导油管的第一端与采油树连通，油嘴的进油通道与第一导油管连通，油嘴的出油通道与输送管道连通，并且进油管道和出油管道通过油嘴内部的节流通道连通；在第一导油管内部设置过滤器，并且过滤器设置在进油端与第一端之间；使得过滤器能够阻止原油中的石蜡或其他杂质流过，进而避免石蜡或其他杂质经进油通道流入到节流通道内，防止节流通道阻塞。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中过滤装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1中油嘴的结构示意图；

图4为图1中过滤器的结构示意图；

图5为图1中封堵块的结构示意图。

附图标记说明：

10、第一导油管；

20、油嘴；

30、输送管道；

40、过滤器；

50、第二导油管；

60、电伴热带；

201、进油通道；

202、节流通道；

203、出油通道；

401、过滤板；

402、过滤孔；

501、封堵块；

5011、密封柱；

5012、扭转部。

具体实施方式

在原油的开采过程中，首先需检测地下储油层的位置，之后由地面向地下钻出井管，井管的底端与储油层连通；在此之后通过注入高压压裂液的方法使位于储油层的岩石破裂，产生的裂缝有助于原油向井管内部流动，便于原油的开采。井管内穿设有油管，油管的底端与储油层连通，之后在油管的顶端设置采油树，使采油树的底端与油管的顶端连通，以便将储油层内的原油经油管输入到采油树。

其中，油管一般为铸铁管或者钢管，油管一般包括多个连接管，每一连接管的一端形成有外螺纹，另一端形成有内螺纹，前一连接管的外螺纹与后一连接管上的内螺纹配合；或者前一连接管的内螺纹与后一连接管上的外螺纹配合，以将所有的连接管依次连接成油管。另外在油管和井管的侧壁之间常设置有封隔器，以保证油管与井管之间的密封性。

采油树是一种井口控制装置，采油树的底端与油管连通，以使油管内的原油可以进入采油树内；采油树上设置有多个生产管，每一生产管上均设置有生产阀门，以控制生产管的通断；生产管可以与输送管道连通，以将采油树内的原油输入到储油罐内或者运输至联合站，进而实现原油的开采。

由于刚进行压裂后的油井内部压力较高，在压力作用下储油层内的原油向地面流动，进而由采油树上的生产管流出；为了避免输入到输送通道内的原油压力过高，进而对输送管道或者储油罐造成影响，常在生产管与输送管道之间设置油嘴；油嘴呈圆柱状，由进油端向内部凹陷形成有进油通道，由出油端向内部凹陷形成有出油通道，进油通道和出油通道之间通过油嘴内的节流通道连通，节流通道的截面面积小于进油通道的截面面积、同时节流通道的截面面积也小于出油通道的截面面积；进油通道与生产管连通，出油通道与输送管道连通。工作时，由采油树流出的原油经生产管流入到进油通道内，之后，原油经节流通道流入到出油通道内，进而流入到输送管道内；在原油流经节流通道时，会与节流通道的侧壁摩擦，进而使出油通道内的原油压力小于进油通道内的原油压力；以降低输送管道内的原油压力，避免压力过高损坏储存设备或者输送管道

然而，原油在油井内向地面流动的过程中，温度逐渐降低，使得原油中溶解的石蜡凝结，凝结后的石蜡容易堵塞节流通道，进而造成原油生产终止，影响原油的生产。针对上述问题，本实用新型实施例提供了一种过滤装置，利用该过滤装置能够阻止原油中的石蜡或其他杂质流过，进而避免石蜡或其他杂质经进油通道流入到节流通道内，防止节流通道阻塞。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型实施例中过滤装置的结构示意图；图2为图1的剖视图；图3为图1中油嘴的结构示意图；图4为图1中过滤器的结构示意图；图5为图1中封堵块的结构示意图。

请参照图1-图5。本实用新型实施例提供一种过滤装置，包括：第一导油管10、油嘴20以及过滤器40；第一导油管10的第一端与采油树连通；油嘴20包括进油端和出油端，由进油端向内部开设有进油通道201，由出油端向内部开设有出油通道203，进油通道201与出油通道203通过油嘴20内的节流通道202连通，进油通道201与第一导油管10连通，出油通道203与输送管道30连通；过滤器40设置在第一导油管10内、且位于进油端与第一端之间，以阻止杂质进入到进油通道201内。

本实施例中第一导油管10的材质可以有多种，例如：第一导油管10可以为由铜、铁或铝等金属材质构成的金属管；或第一导油管10由塑料等非金属材质够成的非金属管。另外，本实施例中第一导油管10的截面形状可以有多种，例如：第一导油管10的截面可以呈圆形、三角形、矩形等规则形状，或者第一导油管10的截面呈其他的不规则形状。

本实施例中第一导油管10的第一端与采油树之间的连接方式可以多种，只要保证原油可以由采油树的生产管流入到第一导油管10内即可；例如：第一导油管10的第一端可以通过焊接的方式与采油树上的生产管连接，连接强度较高、且密封性较好。或者，第一导油管10与生产管之间通过法兰装置连接，法兰装置包括第一法兰盘和第二法兰盘；第一导油管10的第一端与第一法兰盘的一侧通过焊接的方式连接，第一法兰盘上设置有与第一导油管10连通的第一通孔；生产管的末端与第二法兰盘的一侧通过焊接的方式连接，第二法兰盘上设置有与生产管连通的第二通孔；安装时将第一法兰盘的另一侧和第二法兰盘的另一侧贴合，并且使第一法兰盘和第二法兰盘之间通过紧固螺栓连接，进而实现第一导油管10与生产管之间的连接；生产管内的原油依次流经第二通孔和第一通孔后流入到第一导油管10内；优选地，为了保证第一法兰盘和第二法兰盘间的密封性，可在第一法兰盘和第二法兰盘间设置密封垫圈，通过旋紧紧固螺栓，可以使第一法兰盘和第二法兰盘压紧密封垫圈，进而阻止原油由第一法兰盘和第二法兰盘间流出；密封垫圈可以为主要由橡胶构成的橡胶圈。

本实施例中油嘴20的形状可以有多种，例如：油嘴20可以呈圆柱状，此时进油端和出油端分别位于油嘴20的两端，在进油通道201和出油通道203的底部开设有节流通道202，此时节流通道202的中心线、进油通道201的中心线以及出油通道203的中心线共线设置；或者，进油端位于油嘴20的端面上，出油端位于油嘴20的侧面上，此时进油通道201的底部设置节流通道202，节流通道202的末端与出油通道203连通，进油通道201的中心线和节流通道202的中心线共线设置，出油通道203的中心线可以与节流通道202的中心线垂直设置，或者出油通道203的中心线可以与节流通道202的中心线间具有一定的夹角。或者，油嘴20呈长方体状，此时进油端和出油端分别位于油嘴20的两个侧面上，进油通道201的中心线和出油通道203的中心线垂直，节流通道202的两端分别与进油通通道和出油通道203连通。

需要说明的是，节流通道202的截面面积小于进油通道201的截面面积，并且节流通道202的截面面积也小于出油通道203的截面面积；以使原油流经节流通道202时，与节流通道202的侧壁摩擦，进而使出油通道203内的原油压力小于进油通道201内的原油压力，以免输入到输油管道或储油罐内的原油压力过大。通过改变节流通道202的截面面积可以调节进油通道201和出油通道203内的原油压力差。

本实施例中油嘴20与第一导油管10之间的连接方式有多种，例如：油嘴20上的进油端与第一导油管10上与第一端相对的第二端通过焊接的方式连接，或者油嘴20与第一导油管10通过铸造的方式一体成型。另外，油嘴20的进油管也可以与第一导油管10的侧壁通过焊接的方式连接，此时需将第一导油管10的第二端封闭，并且在第一导油管10的侧壁上开设与进油通道201连通的进油孔。

本实施例中过滤器40可以有多种，只要保证过滤器40可以阻止原油中凝结的石蜡或者其他的杂质进入到进油通道201内即可，例如：过滤器40可以包括多个过滤柱，每一过滤柱的两端均与第一导油管10内壁焊接，多个过滤柱处于同一平面内、且间隔的设置，通过间隔设置的过滤柱可以阻止石蜡或其他杂质进入到进油通道201内，进而避免节流通道202阻塞。

或者，过滤器40包括过滤网以及连接盘，连接盘上开设有安装孔，过滤网安装在安装孔内；第一导油管10包括第一段和第二段，第一段的一端与生产管连接，第一段的另一端边缘形成有第一连接凸缘，第二段的一端与油嘴20连接，第二段的另一端边缘形成有第二连接凸缘；安装时，将连接盘夹设在第一连接凸缘和第二连接凸缘之间，并且第一连接凸缘和第二连接凸缘通过第一连接螺栓连接，此时，第一段和第二段通过安装孔连通；原油由生产管流出后进入到第一段内，进而经安装孔内的过滤网的网眼流入到第二段内，过滤网可以阻止第一段内的石蜡和其他杂质进入到第二段内。在过滤网阻塞或者损坏时，将第一连接螺栓由第一连接凸缘和第二连接凸缘上拆卸下来，以使第一段和第二段分离，可更换过滤器40。需要说明的是，过滤网可以为主要由铜、铁、铝等金属材质构成的金属网，或者过滤网主要由塑料、尼龙等非金属材质构成的非金属网。

本实施例提供的过滤装置的工作过程为：打开采油树上的生产阀门，采油树内的原油经生产管流入到第一导油管10内，位于第一导油管10道内的过滤器40可以阻止原油中的石蜡或其他杂质向油嘴20流动；原油由第一导油管10流出后进入到油嘴20的进油通道201内，进而流入到节流通道202内；在原油流经节流通道202时，原油与节流通道202的内壁接触，使得原油的压力降低；原油由节流通道202流出后经出油通道203流入到输送管道30内。

本实施例提供的过滤装置，通过使第一导油管10的第一端与采油树连通，油嘴20的进油通道201与第一导油管10连通，油嘴20的出油通道203与输送管道30连通，并且进油管道和出油管道通过油嘴20内部的节流通道202连通；在第一导油管10内部设置过滤器40，并且过滤器40设置在进油端与第一端之间；使得过滤器40能够阻止原油中的石蜡或其他杂质流过，进而避免石蜡或其他杂质经进油通道201流入到节流通道202内，防止节流通道202阻塞。

继续参照图2和图4。具体地，过滤器40包括过滤板401，过滤板401上开设多个过滤孔402。通过滤板401上的多个过滤孔402来阻止原油中的石蜡或其他杂质流过，结构简单、且便于加工制造。

需要说明的是，过滤板401垂直于第一导油管10的中心线设置，并且过滤板401的截面形状与第一导油管10的截面形状相同，过滤板401的边缘可以通过焊接的方式与第一导油管10的内壁连接。合理的设置过滤孔402的直径，可以及调节允许流经过滤器40的最大颗粒的粒径。

继续参照图1和图2。具体地，滤装置还包括第二导油管50，第二导油管50的一端与采油树连通，第二导油管50的侧壁上开设有出油孔，第一导油管10的第一端与出油孔连通；第二导油管50的另一端通过封堵块501封闭。第一导油管10的中心线与第二导油管50的中心线垂直设置，使得第一导油管10内的原油流动方向与第二导油管50内的原油流动方向垂直，以免第二导油管50内的石蜡或其他杂质在惯性的作用下穿过过滤器40，进而进入到进油通道201内，造成过滤失效。

优选地，过滤器40尽量靠近第一导油管10的第一端设置，以使阻挡在过滤器40上的石蜡可以掉落在第二导油管50内，避免石蜡在过滤器40上积累，进而阻塞第一导油管10。

优选地，封堵块501可以通过焊接的方式与第二导油管50的另一端连接，以阻止第二导油管50内的原油由第二导油管50的另一端流出，或者，封堵块501通过铸造的方式与第二导油管50一体成型。

具体地，过滤装置还包括加热装置，加热装置设置在第二导油管50的外壁上，以对第二导油管50加热。加热装置对第二导油管50加热，进而使第二导油内的石蜡熔化，熔化后的石蜡可以通过过滤器40，并且经油嘴20流入到输送管道30内；以免石蜡在第二导油管50内堆积。

本实施例对加热装置不做限制，例如：加热装置可以包括缠绕在第二导油管50上的加热管、加热容器以及输送泵，加热容器的进口与输送泵的出口连通，加热容器的出口与加热管的一端连通，加热管的另一端与输送泵的进口连通；在加热容器内填充由水或者其他液体构成的加热介质；工作时，通过燃烧煤、天然气、石油等燃料对加热容器加热，以使加热介温度升高；与此同时控制输送泵工作，输送泵可以将高温的加热介质输入加热管内，进而加热管对第二导油管50加热，并且将第二导油管50内的低温加热介质输入加热容器内。或者，加热装置包括缠绕在第二导油管50上的电热丝，电热丝的两端而分别与电源的两极连接，当电流流经电热丝时，电热丝发热，进而实现对第二导油管50的加热。

继续参照图2。具体地，加热装置包括电伴热带60，电伴热带60缠绕在第二导油管50上。电伴热带60随着温度的升高其功率逐渐减低，可以将第二导油管50的温度维持在较为恒定的范围内，避免第二导油管50的温度过高；另外，电半热带60可以任意剪短或对接延长，以适应第二导油管50的长度和管径。

电伴热带60是由导电聚合物和两根平行金属导线及绝缘层构成，导电聚合物设置在两金属导线之间，绝缘层包裹在金属导线和导电聚合物的外侧。导电聚合物具有很高的正温度系数，即导电聚合物的电阻随着温度的升高逐渐增大，因此电伴热带60可在温度升高的过程中通过增大电阻逐渐降低输出功率，以实现对加热温度的限制。

继续参照图1和图2。具体地，第二导油管50的直径大于第一导油管10的直径。可增大第二导油管50与加热装置的接触面积，以使第二导油管50的温度可以迅速升高；另外，可减小第二导油管50内原油的流速，使得原油在第二导油管50内的流动时间较长，增加了第二导油管50内原油的加热时间，进而使第二导油管50内的石蜡熔化、且与原油混合。

继续参照图2。具体地，封堵块501可拆卸的与第二导油管50连接。以便在第二导油管50内积累的碎石等杂质较多时，将封堵块501拆卸下来，进而方便清理第二导油管50内的碎石等杂质。

本实施例中封堵块501与第二导油管50之间的连接方式可以有多种，例如：封堵块501可以通过螺栓连接的方式与第二导油管50连接，或者封堵块501通过卡接的方式与第二导油管50连通。

继续参照图5。具体地，封堵块501包括扭转部5012以及密封柱5011，密封柱5011上设置有密封外螺纹，第二导油管50的另一端设置有密封内螺纹，密封外螺纹与密封内螺纹配合。通过密封外螺纹与密封内螺纹配合实现对第二导油管50背离采油树一端的封闭，拆卸方便。

优选地，扭转部5012可以为设置在密封柱5011背离第二导油管50的一端的截面呈正六边形的扭转柱，扭转转柱可以与扳手配合。或者，扭转部5012为设置在密封柱5011背离第二导油管50的一端的旋转盘，通过旋转旋转盘来带动密封柱5011转动，避免了使用专用工具来拆卸封堵块501，拆装方便。

具体地，油嘴20与第一导油管10可拆卸的连接。以便在油嘴20损坏时，将油嘴20由第一导油管10上拆卸下来，便于油嘴20的更换。

本实施例中油嘴20与第一导油管10之间的连接方式可以有多种，例如：在第一导油管10的第二端外侧形成有安装外螺纹，相应的在进油通道201内壁设置安装内螺纹，通过安装内螺纹与安装外螺纹间的配合实现油嘴20与第一导油管10之间的可拆卸连接。或者，第一导油管10的第二端外侧形成有第三连接凸缘，油嘴20上形成有第四连接凸缘，第三连接凸缘与第四连接凸缘通过第二连接螺栓接。

在其他实施例中还提供一种采油系统，包括：采油树、输送管道30以及如上所述的过滤装置；采油树与油井内的油管连通，输送管道30通过过滤装置与采油树连通。

本实施例提供的采油系统，通过使第一导油管10的第一端与采油树连通，油嘴20的进油通道201与第一导油管10连通，油嘴20的出油通道203与输送管道30连通，并且进油管道和出油管道通过油嘴20内部的节流通道202连通；在第一导油管10内部设置过滤器40，并且过滤器40设置在进油端与第一端之间；使得过滤器40能够阻止原油中的石蜡或其他杂质流过，进而避免石蜡或其他杂质经进油通道201流入到节流通道202内，防止节流通道202阻塞。

在上述实用新型实施例中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。