专利名称：低压、轻型采气井口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种主要用于浅层天然气井在采气时控制流体流量的井口装置；亦可作为采油、压力酸化及其它井下作业的井口控制装置使用。
近几年来，我国在石油勘探开发中，浅气层的勘探开发利用得到重视和发展。但由于浅层井的钻探，井场窄，设备结构尺寸小，重量轻，因而对井口控制装置相应也就要求结构小巧轻便，运输、安装方便。而我国目前还没有与工作压力在21MPa以下的浅气井配套的井口装置。因此，在实际使用中一是采用压力等级高的中深井口装置代替；二是采用简易井口装置控制采气时的流体流量。前者由于压力等级较高、体积大、装置重量一般在1.5～2吨，因此，用于浅层井不但运输、安装及使用等均极不方便，而且生产及使用成本亦较高；而后者的油管头通常采用上、下法兰盘，中部加导管等焊结而成，并利用抱箍与油管连接。此类装置虽然结构简单，但存在安全可靠性差，不符合安全生产要求等弊病。
本实用新型的目的是设计一种可与工作压力在21MPa以下浅层气井配套使用的采气井口装置，以达到结构小巧轻便，作用安全可靠，运输、安装方便以及有效地降低生产及使用成本等目的。
本实用新型的解决方案是仍采用四通油管头作为井口装置的基座。在油管头中部串联设置2只闸阀及一小四通，小四通的侧面亦设置1～2只闸阀并在每只闸阀的出口端各设置一控制流体流量的节流阀；另一压力表则设在小四通的上端；该井口装置的油管头下端则通过带螺纹的底法兰与气井表层导管连接并配套使用。因此，本实用新型包括油管头及设于内腔的油管锥塞、闸阀、节流阀、小四通、压力表及连接件；关键是该装置共设4～6只闸阀，1～2只节流阀及2只压力表；其中在油管头和小四通侧面各设1～2只闸阀，而在两者之间串接2只闸阀；压力表分别通过截止阀接于小四通的端部及油管头一侧的闸阀输出端；而节流阀则设于小四通侧面的闸阀输出端，在油管头的上部还设置有丝锥以顶紧锥塞。各闸阀与油管头、小四通、节流阀、截止阀及闸阀之间均采用法兰密封连接。上述闸阀既可采用平板闸阀，亦可采用楔形阀。油管锥塞与其锥座配合面的斜角为30°，而两配合面之间采用O型圈加不锈钢环密封或利用螺纹将油管直接悬挂于上法兰的底面密封。上述用于控制流体流量的节流阀为角式节流阀。
本实用新型由于根据工作压力的不同，分别采用不同数量的闸阀、节流阀以及油管头、小四通等并采用标准化的法兰连接件、密封件有机地设计、组合成井口控制装置，其结构紧凑、合理、体积仅为一般中深井井口的三分之一左右，重量仅为其20～35％，生产成本仅为其20～30％，因而具有小巧轻便，使用安全、可靠性高、运输、安装方便，成本低等特点。可作为工作压力为4～21MPa的采气(油)井口控制装置用。
附图及
图1、为本实用新型结构及使用状态图；图中1、为油管头(特殊四通)，2、底法兰，3、锥塞(油管挂)，4、10、11、12、17、22闸阀，5、三通接头。6、表层导管，7、15截止阀，8、14压力表。9、锥，13、19节流阀，16、小四通，18法兰，20上法兰，21、密封圈，23、封头。
实施例本实施例以最大工作压力14MPa采气井口装置为例整个装置体积(高×宽×厚)1630×1200×500mm，共采用6只PF14/50平板闸阀；通径为46mm；13、19为6″×16角式节流阀，2只压力表均为Y100×25MPa。各闸阀法兰均采用6B～21/16×14，垫环号R23；螺孔数×直径8×Q20mm。其余各式大小法兰、垫环、接头、小四通均按API标准中SY5156～1～5设计，其中小四通16的规格为200×200×50mm。油管头1，材质为35铸钢，其中垂直通径 112mm，上部内径140mm，中部外径 210mm，上法兰20规格为 380×80，底法兰 380×90～5″；锥塞(油管挂)3 170×2″加厚，工作负荷63516kg/cm，该锥塞与锥座配合面的密封，本实施例采用2根 167×7mmO型圈21及在锥塞下锥面环形锥焊一层不锈钢层；用以顶紧锥塞3的丝锥9，为四根M27×2～175mm。该井口装置组装好后强度试压28MPa，3分钟，其密封密承压在50MPa前无渗漏冒汗现象，70MPa时壳作无异常为合格。该井口装置适用介质石油、天然气、水；每套总重500kg左右仅为CQ25/65型中深井的井口三分之一，成本仅为其25％。
实施例二在实施例一的基础上，减去闸阀12和22，节流阀13，而用封头23将油管头1及小四通16的通口封堵，即可用作最大工作压力为4～7MPa的井口装置。即在其它技术参数均同实施例一的条件下，其成本及重量还可进一步降低。
权利要求1.一种低压、轻型采气井口装置，包括油管头及设于内腔的油管锥塞，闸阀、节流阀、小四通、压力表及连接件；其特征在于该装置共设4～6只闸阀，1～2只节流阀及2只压力表；其中在油管头和小四通侧面各设1～2只闸阀，而在两者之间串接2只闸阀；压力表分别通过截止阀接于小四通端部及油管头一侧的闸阀输出端；而节流阀则设于小四通侧面的闸阀输出端；在油管头的上部还设置有丝锥以顶紧锥塞；各闸阀与油管头、小四通、节流阀、截止阀及闸阀之间均采用法兰密封连接。
2.按权利要求1所述低压、轻型采气井口装置，其特征在于所述4～6只闸阀既可为平板闸阀，亦可为楔形阀。
3.按权利要求1所述低压、轻型采气井口装置，其特征在于所述油管头及设于内腔的油管锥塞中油管锥塞与其锥座配合面的斜角为30°，而两配合间之间采用O型圈及不锈钢环密封或利用螺纹将油管直接悬挂于上法兰的底面密封。
4.按权利要求1所述低压、轻型采气井口装置，其特征在于所述节流阀为角式节流阀。
专利摘要本实用新型是一种石油勘探开发中用作浅层采气(油)的井口装置。包括内设油管锥塞的油管头、闸阀及节流阀、小四通、压力表等并通过各类法兰组装而成。其结构紧凑合理，重量及生产成本仅为中深井口的20～35％及20～30％，运输、安装方便，使用安全可靠。克服了将中深井井口用作浅层采气井口存在的体积大、成本高，安装运输极不方便；而采用简易井口又存在安全性差的弊病。尤其适合作为工作压力为4～21MPa的井口装置用。
文档编号E21B33/03GK2256031SQ96233298
公开日1997年6月11日 申请日期1996年6月21日 优先权日1996年6月21日
发明者贺鼎元, 杨国均, 丁坚, 吕致和, 倪伟 申请人:川西南矿区恒达机械厂