油井井口取样装置的制作方法

1.本发明涉及采油井井口取样设备技术领域，具体而言，涉及一种油井井口取样装置。


背景技术：

2.油样是采油日常管理中所录取的动态资料之一，通过油样可以了解油井的含水情况以及原油物性参数的变化，为油井动态分析提供了可靠的依据，是油田开发中必不可少的第一手资料。现有的井口取样装置在冬季容易冻堵，且每次取样的第一步都要放出取样管段内的死油，造成操作工序繁琐，取样效率低的情况。现有的井口取样装置的采样口是间隙开启式取样，这样使得取样油品的含水量偏高，使得取样油品不能真实的反映油样，影响油井的下步措施的规划。
3.也就是说，现有技术中的井口取样装置存在冬季冻堵、取样管段内有死油的问题。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种油井井口取样装置，以解决现有技术中的井口取样装置存在冬季冻堵、取样管段内有死油的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种油井井口取样装置，包括：堵头，堵头具有顺次连通的进油腔和连通腔，堵头还具有与进油腔连通的油品进口，堵头还具有取样通道和油品出口，油品出口通过取样通道与连通腔连通，油品出口位于堵头的侧壁上；杆结构，杆结构的至少一部分伸入连通腔内并沿连通腔的延伸方向可移动地设置，以使连通腔与取样通道连通或断开，杆结构朝向进油腔的一端具有密封面，堵头的内壁具有与密封面配合的密封结构；操作部，操作部与杆结构连接，通过调整操作部使得杆结构在连通腔内运动。
6.进一步地，油品进口位于堵头远离连通腔的一端。
7.进一步地，堵头呈圆柱状，进油腔和连通腔沿圆柱状的堵头的轴线顺次设置。
8.进一步地，进油腔的过油面积大于连通腔的过油面积。
9.进一步地，进油腔的过油面积沿靠近连通腔的方向逐渐减小。
10.进一步地，杆结构朝向进油腔的一端呈收缩状，以形成锥状的密封面。
11.进一步地，取样通道为多个，多个取样通道沿堵头的周向间隔设置，油品出口为多个，多个取样通道与多个油品出口一一对应设置。
12.进一步地，多个取样通道中的至少两个取样通道的入口至连通腔的入口的距离相等。
13.进一步地，杆结构的外表面上设置有螺纹段，连通腔的内壁具有与螺纹段配合的螺纹结构。
14.进一步地，螺纹段位于杆结构的中部；或螺纹段延伸至杆结构的两端。
15.进一步地，堵头还具有向外隆起的凸起结构，凸起结构的内部具有沉槽，沉槽的底部开设有过孔，过孔与连通腔连通，杆结构的至少一部分容置在沉槽内，操作部位于沉槽的
外侧并遮挡沉槽的槽口。
16.进一步地，油井井口取样装置还包括密封垫片，密封垫片设置在沉槽的底部。
17.进一步地，油井井口取样装置还包括格兰和压盖，格兰盖设在沉槽的槽口处，压盖套设在凸起结构的外侧且将格兰容置在压盖的内部，在格兰与压盖之间填充有密封填料。
18.进一步地，操作部包括手轮、手轮垫片、和固定螺母，手轮和手轮垫片依次套设在杆结构上，固定螺母与杆结构的端部螺纹连接以将手轮和手轮垫片压紧在杆结构上。
19.进一步地，油井井口取样装置还包括取样嘴和封堵装置，取样嘴与多个油品出口中的至少一个油品出口连接，以将取样通道内的油品导出；封堵装置为多个，多个封堵装置分别填充在未与取样嘴连通的多个取样通道内，以阻断油品流入。
20.应用本发明的技术方案，油井井口取样装置包括堵头、杆结构和操作部。堵头具有顺次连通的进油腔和连通腔，通过对堵头内部空间的划分，规划了堵头内部油品的流动通道，保证了堵头的使用可靠性。堵头还具有与进油腔连通的油品进口，堵头还具有取样通道和油品出口，油品出口通过取样通道与连通腔连通，油品出口位于堵头的侧壁上。通过对油品出口和取样通道的安装位置的合理规划，使得油品进口处的油品能够通过进油腔进入到连通腔，然后经过取样通道由堵头的侧壁上的油品出口排出，完成油井井口的取样工作，保证油品在堵头内流动的顺畅性，保证取样的稳定性。杆结构的至少一部分伸入连通腔内并沿连通腔的延伸方向可移动地设置，以使连通腔与取样通道连通或断开。这样设置当调整杆结构在连通腔内的位置，使杆结构朝向进油腔的一端运动至取样通道上方时，连通腔与取样通道连通，此时连通腔内的油品能够进入取样通道，进而由油品出口排出。当调整杆结构在连通腔内的位置，使杆结构的至少一部分封堵住取样通道与连通腔连通的一侧时，连通腔与取样通道断开，此时油品不能进入取样通道。
21.具体的，杆结构朝向进油腔的一端具有密封面，堵头的内壁具有与密封面配合的密封结构。这样设置通过密封面与密封结构的紧密配合，保证了连通腔的密封性，同时使得调整杆结构运动至杆结构的密封面与密封结构紧密配合时，杆结构的至少一部分能够全部填充于连通腔内，从而使连通腔与取样通道断开，从而实现油品的切断，由于连通腔被杆结构全部填充，使得连通腔内不会存油，避免了连通腔内存有死油的风险，省去了放死油的过程，节约了取样时间，减轻了工人的劳动强度，提高了取样效率。进一步避免油井井口取样装置在冬季出现冻堵的情况发生，保证了堵头的使用效果，提高了堵头的使用可靠性和工作稳定性，提高了取样准确性，同时提高了堵头的耐用性，增加了堵头的使用寿命。操作部与杆结构连接，通过调整操作部使得杆结构在连通腔内运动，这样使得工人易于操作，降低了操作难度，便于工人调整操作部进而控制杆结构在连通腔内的运动位置，提高了操作便利性。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1示出了本发明的一个可选实施例的油井井口取样装置的结构示意图；
24.图2示出了图1中的油井井口取样装置的爆炸图；
25.图3示出了图1中的油井井口取样装置的剖面图；
26.图4示出了图1中的油井井口取样装置的堵头的剖面图；
27.图5示出了图1中的油井井口取样装置的杆结构的结构示意图。
28.其中，上述附图包括以下附图标记：
29.10、堵头；11、进油腔；12、连通腔；13、取样通道；14、密封结构；15、凸起结构；20、杆结构；21、密封面；22、螺纹段；30、操作部；31、手轮；32、手轮垫片；33、固定螺母；40、密封垫片；50、格兰；60、压盖；70、取样嘴；80、封堵装置。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
31.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
33.为了解决现有技术中的井口取样装置存在冬季冻堵、取样管段内有死油的问题，本发明提供了一种油井井口取样装置。
34.如图1至图5所示，油井井口取样装置包括堵头10、杆结构20和操作部30，堵头10具有顺次连通的进油腔11和连通腔12，堵头10还具有与进油腔11连通的油品进口，堵头10还具有取样通道13和油品出口，油品出口通过取样通道13与连通腔12连通，油品出口位于堵头10的侧壁上；杆结构20的至少一部分伸入连通腔12内并沿连通腔12的延伸方向可移动地设置，以使连通腔12与取样通道13连通或断开，杆结构20朝向进油腔11的一端具有密封面21，堵头10的内壁具有与密封面21配合的密封结构14；操作部30与杆结构20连接，通过调整操作部30使得杆结构20在连通腔12内运动。
35.堵头10具有顺次连通的进油腔11和连通腔12，通过对堵头10内部空间的划分，规划了堵头10内部油品的流动通道，保证了堵头10的使用可靠性。堵头10还具有与进油腔11连通的油品进口，堵头10还具有取样通道13和油品出口，油品出口通过取样通道13与连通腔12连通，油品出口位于堵头10的侧壁上。通过对油品出口和取样通道13的安装位置的合理规划，使得油品进口处的油品能够通过进油腔11进入到连通腔12，然后经过取样通道13由堵头10的侧壁上的油品出口排出，完成油井井口的取样工作，保证油品在堵头10内流动的顺畅性，保证取样的稳定性。杆结构20的至少一部分伸入连通腔12内并沿连通腔12的延伸方向可移动地设置，以使连通腔12与取样通道13连通或断开。这样设置当调整杆结构20在连通腔12内的位置，使杆结构20朝向进油腔11的一端运动至取样通道13上方时，连通腔12与取样通道13连通，此时连通腔12内的油品能够进入取样通道13，进而由油品出口排出。当调整杆结构20在连通腔12内的位置，使杆结构20的至少一部分封堵住取样通道13与连通腔12连通的一侧时，连通腔12与取样通道13断开，此时油品不能进入取样通道13。
36.具体的，杆结构20朝向进油腔11的一端具有密封面21，堵头10的内壁具有与密封面21配合的密封结构14。这样设置通过密封面21与密封结构14的紧密配合，保证了连通腔
12的密封性，同时使得调整杆结构20运动至杆结构20的密封面21与密封结构14紧密配合时，杆结构20的至少一部分能够全部填充于连通腔12内，从而使连通腔12与取样通道13断开，从而实现油品的切断，由于连通腔12被杆结构20全部填充，使得连通腔12内不会存油，避免了连通腔12内存有死油的风险，省去了放死油的过程，节约了取样时间，减轻了工人的劳动强度，提高了取样效率。进一步避免油井井口取样装置在冬季出现冻堵的情况发生，保证了堵头10的使用效果，提高了堵头10的使用可靠性和工作稳定性，提高了取样准确性，同时提高了堵头10的耐用性，增加了堵头10的使用寿命。操作部30与杆结构20连接，通过调整操作部30使得杆结构20在连通腔12内运动，这样使得工人易于操作，降低了操作难度，便于工人调整操作部30进而控制杆结构20在连通腔12内的运动位置，提高了操作便利性。
37.需要说明的是，上述密封结构14为密封线，且密封线设置在连通腔12与进油腔11连接的一侧。这样设置当密封线与密封面21接触后形成线面密封，从而起到关闭连通腔12的作用，使得进油腔11内的油品能够被阻挡在连通腔12外，保证了连通腔12的密封性，同时使得连通腔12内不会存留油品，使得取出的油品更加均匀准确，以保证取样的准确性。
38.需要说明的是，上述杆结构20与连通腔12的配合为间隙配合，这样设置使得在取样过程中杆结构20在堵头10中以活塞的运行模式进行推进推出，使得连通腔12中不残留油品，防止油品在连通腔12的内壁处的留存，避免随着时间的推移而使得油品滴落至地面上而造成污染的风险。
39.具体的，油品进口位于堵头10远离连通腔12的一端。这样设置对油品进口的位置进行了规划，提高了油品进口的使用可靠性。
40.如图1所示，堵头10呈圆柱状，进油腔11和连通腔12沿圆柱状的堵头10的的轴线顺次设置，且进油腔11的过油面积大于连通腔12的过油面积。进油腔11的过油面积大于连通腔12的过油面积，这样设置使得进油腔11的体积较大，使得油品在进油腔11内能够形成回流，有利于保证进油腔11内的油品的均匀性和温度稳定性，保证取样的准确性。同时使得连通腔12的体积较小，有利于保证杆结构20与连通腔12始终是活塞的运动方式进行配合的，使得连通腔12中不会残留油品，避免冬季出现冻堵的情况，同时使得堵头10中没有存留死油的管段存在，使得在取样操作过程中不用放死油，大大节省了操作时间，减轻了劳动强度，提高了取样效率，同时保证了取样的准确性，保证了油井井口取样装置的耐用性。
41.另外，当杆结构20的密封面21脱离密封结构14而向上运动时，堵头10内部连通腔12的空间随着杆结构20的运动而逐渐增大，油品以混合状模式跟随杆结构20具有密封面21的一端流动，直至杆结构20具有密封面21的一端运动至取样通道13的上方，使得取样通道13打开，使得取样通道13与连通腔12连通，从而取出油样。这样保证取出的油样是均匀的。
42.具体的，进油腔11的过油面积沿靠近连通腔12的方向逐渐减小。这样设置当将堵头10安装在井口的油嘴上时，由于进油腔11为拔模设计，且角度为3度，使得油品从油嘴流入进油腔11后，能够形成回流，使得进油腔11内的油品为均匀混合状，且始终与油井产出的油品的温度一致，不会冻结，避免冻堵的情况发生，同时保证取出的油样是均匀混合状的，保证了取样的准确性。
43.如图5所示，杆结构20朝向进油腔11的一端呈收缩状，以形成锥状的密封面21。这样设置使得密封面21是锥状的，便于密封面21的加工，降低了密封面21的加工难度，同时有利于保证密封面21与密封线的紧密配合，保证线面密封的稳定性，保证连通腔12的密封性
能。
44.如图4所示，取样通道13为多个，多个取样通道13沿堵头10的周向间隔设置，油品出口为多个，多个取样通道13与多个油品出口一一对应设置。多个取样通道13沿堵头10的周向间隔设置，这样设置增加了取样通道13的数量，可根据堵头10与井口的油嘴的安装位置和紧固程度，选取合适的一个取样通道13进行取样，这样设置可根据具体情况选取合适的取样通道13进行取样，使得油品的取样更加的顺利，满足了取样的便利性。多个取样通道13与多个油品出口一一对应设置，这样设置有利于保证多个取样通道13与多个油品出口是有效对准的，保证取样通道13内的油品能够由油品出口排出至取样瓶中，保证取样工作能够稳定进行。
45.具体的，取样通道13为三个，三个取样通道13沿堵头10的周向间隔设置，且相邻两个取样通道13沿堵头10的周向间隔120度设置。根据堵头10在井口油嘴的紧固程度和位置，选择一个取样通道13，在选取的取样通道13的油品出口处装上取样嘴70，同时将另两个取样通道13用封堵装置80填充封堵，保证连通腔12内的油品仅能从选取的取样通道13中通过进而由油品出口排出，保证取样的稳定性。
46.具体的，多个取样通道13中的至少两个取样通道13的入口至连通腔12的入口的距离相等且至少两个取样通道13的入口相对于过孔更靠近进油腔11。当然，多个取样通道13中的至少两个取样通道13的入口至连通腔12的入口的距离也可以是不相等的，比如一个设置在连通腔12靠近进油腔11的一侧，一个设置在连通腔12远离进油腔11的一侧。这样可根据油嘴处的油量进行取样通道13的选择，当油嘴处的油量较大，油压较大时，可选择位于连通腔12远离进油腔11的一侧的取样通道13进行取样，这样设置增加了连通腔12的空间，起到了缓冲的作用，避免取样时油品由油嘴喷出或溅出。
47.如图5所示，杆结构20的外表面上设置有螺纹段22，连通腔12的内壁具有与螺纹段22配合的螺纹结构。这样设置使得杆结构20与连通腔12是螺纹配合的，使得通过旋拧杆结构20能够调整杆结构20在连通腔12的运动位置，实现杆结构20的前后运动的有效控制。同时，这样设置避免在工作过程中杆结构20出现前后移动或从连通腔12脱出的风险，有利于保证杆结构20与连通腔12的稳定装配，保证杆结构20和连通腔12的工作稳定性。
48.具体的，螺纹段22位于杆结构20的中部。当然，螺纹段22也可延伸至杆结构20的两端。螺纹段22的位置和范围可根据具体情况设置。
49.需要说明的是，上述堵头10为丝堵，上述杆结构20为丝杆。
50.如图3所示，堵头10还具有向外隆起的凸起结构15，凸起结构15的内部具有沉槽，沉槽的底部开设有过孔，过孔与连通腔12连通，杆结构20的至少一部分容置在沉槽内，操作部30位于沉槽的外侧并遮挡沉槽的槽口。这样设置使得连通腔12和沉槽为杆结构20提供了容置空间，提高了杆结构20的使用可靠性，同时便于工人旋拧操作部30实现对杆结构20的控制，进而调整杆结构20封堵或不封堵取样通道13与连通腔12连通的一端，实现连通腔12与取样通道13断开或连通，进而实现取样通道13的关闭与开启，提高了油井井口取样装置取样的便捷性。
51.具体的，油井井口取样装置还包括密封垫片40，密封垫片40设置在沉槽的底部。且密封垫片40与沉槽的底部紧密贴合，这样设置使得密封垫片40起到了密封的作用，避免外部空间的空气由过孔进入到连通腔12内，使得连通腔12内不会存有空气，同时避免连通腔
12中的油品外泄，保证了连通腔12的密闭性。
52.需要说明的是，上述密封垫片40为密封填料函垫片。
53.如图3所示，油井井口取样装置还包括格兰50和压盖60，格兰50盖设在沉槽的槽口处，且格兰50的至少一部分伸入沉槽的内部，格兰50远离槽口的一侧表面的大小与槽口的大小相等。这样设置使得格兰50与沉槽的槽口能够形成限位，避免在工作过程中格兰50发生晃动或与沉槽脱离的风险，使得格兰50能稳定安装在沉槽的槽口处，且能够全部遮挡住沉槽的槽口，保证了格兰50的工作稳定性。压盖60套设在凸起结构15的外侧且将格兰50容置在压盖60的内部，在格兰50与压盖60之间填充有密封填料。通过压盖60的设置，使得压盖60能够将格兰50压紧在槽口处且使格兰50与压盖60的顶部抵接，进一步增强了格兰50与凸起结构15的装配稳定性，同时保证了压盖60与凸起结构15的稳定装配。通过在格兰50与压盖60之间填充密封填料，使得密封填料能够充满格兰50与压盖60的抵接位置，有效阻挡外部空气的进入，保证了沉槽的密封性，进一步保证了连通腔12的密封性。
54.需要说明的是，上述压盖60为压紧螺母。
55.如图2和图3所示，操作部30包括手轮31、手轮垫片32、和固定螺母33，手轮31和手轮垫片32依次套设在杆结构20上，固定螺母33与杆结构20的端部螺纹连接以将手轮31和手轮垫片32压紧在杆结构20上。这样设至实现了手轮31与杆结构20的稳定装配，有利于保证手轮31与杆结构20的装配稳定性，同时使得操作部30易于安装，降低了安装和拆卸的难度，便于解体检修。
56.另外，这样设置在取样过程中通过旋拧手轮31带动杆结构20旋转，使得密封面21与密封结构14脱离并向上运动，当杆结构20具有密封面21的一端运动至取样通道13的入口处的上方时，取样通道13开启，连通腔12与取样通道13连通，此时进油腔11内的油品能够经连通腔12进入取样通道13，进而由油品出口排出，实现油品的取样。取样完毕后，旋转手轮31，使得杆结构20向靠近进油腔11的方向进行运动，使得杆结构20在连通腔12内推着油品向进油腔11移动，当杆结构20的密封面21与堵头10的密封结构14配合后，油品自然切断，此时连通腔12与取样通道13断开，取样通道13关闭，此时连通腔12被杆结构20完全占据，这样使得连通腔12中不会存留死油。
57.具体的，油井井口取样装置还包括取样嘴70和封堵装置80，取样嘴70与多个油品出口中的至少一个油品出口连接，以将取样通道13内的油品导出。封堵装置80为多个，多个封堵装置80分别填充在未与取样嘴70连通的多个取样通道13内，以阻断油品流入。这样设置使得连通腔12内的油品只能由与取样嘴70连通的一个取样通道13中流动，进而从取样嘴70导出，实现油品的取样工作。
58.需要说明的是，上述封堵装置80为小丝堵。
59.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
60.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
61.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
62.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。