放套气装置.pdf

本发明提供了一种放套气装置，属于采油辅助设备领域，包括输油管，输油管包括主管道和副管道，主管道的出口端用于连通采油树的副生产阀门，其入口端连接副管道的管壁，且与副管道连通；副管道的入口端用于连通采油树的副套管阀门，其出口端封闭；副管道的管腔内设置有单向阀，单向阀令副管道的入口端向主管道的出口端畅通，以及令主管道的出口端向副管道的入口端阻断。本发明通过在输油管的副管道的管腔内设置单向阀，有效的将套管中的油、气体和水等物质通过单向阀流向采油树的多通阀，套管中的气体能够顺利排出，有效改善了采油过程中油泵的气锁现象，同时，套管中的油能够通过多通阀流入生产线，增加了产油量。

1.  一种放套气装置，其特征在于，包括输油管，所述输油管包 括主管道和副管道，所述主管道的出口端用于连通采油树的副生产 阀门，其入口端连接所述副管道的管壁，且与所述副管道连通；所 述副管道的入口端用于连通所述采油树的副套管阀门，其出口端封 闭；所述副管道的管腔内设置有单向阀，所述单向阀令所述副管道 的入口端向所述主管道的出口端畅通，以及令所述主管道的出口端 向所述副管道的入口端阻断。

2.  根据权利要求1所述的放套气装置，其特征在于，所述副管 道沿轴向包括第一管腔和第二管腔，所述第一管腔的内径大于所述 第二管腔的内径，且所述第一管腔与所述第二管腔的交接处位于所 述主管道的入口端和所述副管道之间；
所述单向阀的阀芯为圆柱体，所述圆柱体位于所述第一管腔内， 所述圆柱体的外径小于所述第一管腔的内径，且大于所述第二管腔 的内径。

3.  根据权利要求2所述的放套气装置，其特征在于，所述单向 阀还包括连接杆和活动杆，所述连接杆和所述活动杆的截面均为圆 形；
所述连接杆的一端可拆卸连接所述副管道的出口端，其另一端 滑动连接所述活动杆，所述活动杆连接所述阀芯，所述活动杆可沿 所述连接杆的轴向往复移动，带动所述阀芯同步往复移动。

4.  根据权利要求3所述的放套气装置，其特征在于，所述连接 杆与所述活动杆之间通过弹性装置连接，所述弹性装置令所述阀芯 具有远离所述连接杆的移动趋势。

5.  根据权利要求4所述的放套气装置，其特征在于，所述弹性 装置为弹簧，所述弹簧套装于所述活动杆。

6.  根据权利要求5所述的放套气装置，其特征在于，所述连接 杆的端部设置有柱形空腔，所述活动杆相应的端部位于所述柱形空 腔内，所述活动杆的端部设置有限位部，所述限位部用于防止所述 活动杆的端部脱离所述柱形空腔；
所述弹簧位于所述连接杆与所述阀芯之间。

7.  根据权利要求6所述的放套气装置，其特征在于，所述单向 阀还包括驱动机构，所述驱动机构通过法兰盘与所述副管道的出口 端可拆卸连接，用于驱动所述连接杆沿所述副管道的轴向移动。

8.  根据权利要求7所述的放套气装置，其特征在于，所述驱动 机构包括丝杠和驱动所述丝杠旋转的手动手枪，所述连接部固定连 接有螺母，所述丝杠螺接于所述螺母。

9.  根据权利要求1-8任一项所述的放套气装置，其特征在于， 还包括蒸汽管道，所述蒸汽管道连接所述副管道的管壁且与所述副 管道连通，其相对于所述主管道的入口端设置；
所述蒸汽管道上设置有阀门，所述阀门开启时，所述蒸汽管道 通过所述副管道与所述主管道连通。

10.  根据权利要求9所述的放套气装置，其特征在于，所述阀门 为针型阀。

放套气装置
技术领域
本发明涉及采油辅助设备领域，具体而言，涉及一种放套气装 置。
背景技术
油井采油过程中会出现气锁现象，气锁现象是指，气体充满了 深井泵工作筒，封锁了原油进入深井泵的通路，深井泵活塞在上下 冲程中只对气体进行压缩和膨胀，固定凡尔和游动凡尔不能打开， 这时油井不出油；当液面恢复到一定程度时，气锁现象就会解除， 但当液面降低到泵吸入口时，气锁现象又会发生。
现阶段处理气锁现象采用的方法有：通过人工开关套管闸门放 套气；在套管闸门处安装放气阀放套气。
发明人在研究中发现，现有技术中处理油井气锁现象采用的方 法至少存在以下缺点：
其一、采用人工开关套管闸门放套气，此方法增加了工人的劳 动强度，工人吸入了有毒套气还容易造成工人中毒，如果套管出油 工人关套管闸门不及时将造成环境的污染；其二、放气阀不能有效 分离油气，经常造成放气阀处漏油，污染环境，同时，工人吸入了 有毒气体容易中毒，损害工人的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种放套气装置，以改善现有的处理气 锁现象费时费力以及在该过程中有毒气体易泄露而损害人体健康的 情况。
本发明是这样实现的：
基于上述目的，本发明提供了一种放套气装置，包括输油管， 所述输油管包括主管道和副管道，所述主管道的出口端用于连通采 油树的副生产阀门，其入口端连接所述副管道的管壁，且与所述副 管道连通；所述副管道的入口端用于连通所述采油树的副套管阀门， 其出口端封闭；所述副管道的管腔内设置有单向阀，所述单向阀令 所述副管道的入口端向所述主管道的出口端畅通，以及令所述主管 道的出口端向所述副管道的入口端阻断。
优选的，所述副管道沿轴向包括第一管腔和第二管腔，所述第 一管腔的内径大于所述第二管腔的内径，且所述第一管腔与所述第 二管腔的交接处位于所述主管道的入口端和所述副管道之间；
所述单向阀的阀芯为圆柱体，所述圆柱体位于所述第一管腔内， 所述圆柱体的外径小于所述第一管腔的内径，且大于所述第二管腔 的内径。
采用上述结构，管道的内腔便于加工，同时，便于采用过程中 油的流动；单向阀的结构简单，圆柱体便于加工，密封效果好，与 管腔的配合好。
优选的，所述单向阀还包括连接杆和活动杆，所述连接杆和所 述活动杆的截面均为圆形；
所述连接杆的一端可拆卸连接所述副管道的出口端，其另一端 滑动连接所述活动杆，所述活动杆连接所述阀芯，所述活动杆可沿 所述连接杆的轴向往复移动，带动所述阀芯同步往复移动。
单向阀的结构简单，加工方便，加工省时省力；单向阀的运动 过程简单，阀门的阻断效果好。
优选的，所述连接杆与所述活动杆之间通过弹性装置连接，所 述弹性装置令所述阀芯具有远离所述连接杆的移动趋势。在单向阀 的阀芯运动过程中，阀芯能够靠自身的重力移动，但移动过程中受 到较大阻力时，阀门的关闭效果差，所以，弹性装置能够给阀门移 动提供动力，阀门的关闭效果好。
优选的，所述弹性装置为弹簧，所述弹簧套装于所述活动杆。 弹簧的结构简单，制造成本低，且安装方便，使用的寿命长；使用 较长时间后，便于更换。
优选的，所述连接杆的端部设置有柱形空腔，所述活动杆相应 的端部位于所述柱形空腔内，所述活动杆的端部设置有限位部，所 述限位部用于防止所述活动杆的端部脱离所述柱形空腔；
所述弹簧位于所述连接杆与所述阀芯之间。
柱形空腔作为活动杆滑动过程中的滑轨，保证活动杆在限定的 范围内滑动，从而不会脱离连接杆，运行更加安全可靠。
优选的，所述单向阀还包括驱动机构，所述驱动机构通过法兰 盘与所述副管道的出口端可拆卸连接，用于驱动所述连接杆沿所述 副管道的轴向移动。所述驱动机构安装方便，在维修或者更换单向 阀时，驱动机构便于将单向阀从管道中提出，操作简单方便，使用 省时省力。
优选的，所述驱动机构包括丝杠和驱动所述丝杠旋转的手动手 枪，所述连接部固定连接有螺母，所述丝杠螺接于所述螺母。驱动 结构的结构简单，连接方式简单可靠，同时，运行简单可靠，使用 更加安全。
优选的，还包括蒸汽管道，所述蒸汽管道连接所述副管道的管 壁且与所述副管道连通，其相对于所述主管道的入口端设置；
所述蒸汽管道上设置有阀门，所述阀门开启时，所述蒸汽管道 通过所述副管道与所述主管道连通。
蒸汽管道的结构简单，在采油过程中，通过向管道中通入蒸汽 能够稀释原油，进而降低原油的粘度，增加原油的流动性，原油不 易堵塞管道，采油效率高。
优选的，所述阀门为针型阀，针型阀的结构简单，是一种精确 调整的阀门，用途较广；同时，针型阀的体积较小，便于与管道连 接。
本发明的有益效果是：
综上所述，本发明提供了一种放套气装置，通过在输油管的副 管道的管腔内设置单向阀，有效的将套管中的油、气体和水等物质 通过单向阀流向采油树的多通阀，套管中的气体能够顺利排出，有 效改善了采油过程中油泵的气锁现象，同时，套管中的油能够通过 多通阀流入生产线，增加了油的产量；具体而言，该放套气装置包 括主管道和副管道，管道的结构简单，安装方便，制造成本低；实 际应用时，主管道的出口端连通采油树的副生产阀门，入口端连接 所述副管道的管壁，且与所述副管道连通；所述副管道的入口端连 通采油树的副套管阀门，其出口端封闭。采油过程中，套管环空中 的油、气体和水等物质通过副套管阀门流入副管道，通过副管道中 的单向阀流向主管道，再通过主管道流向采油树的多通阀，最终流 入成产管线，气体能够顺利排出，有效改善了气锁现象；管中的油 流入生产管线，增加了产量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了 本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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 这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明放套气装置实施例一的结构图；
图2为本发明放套气装置实施例一副管道的截面图；
图3为本发明放套气装置实施例一连接杆的截面图；
图4为本发明放套气装置实施例一的应用示意图；
图5为本发明放套气装置实施例二的结构图；
图6为本发明放套气装置实施例二的应用示意图。
附图标记汇总：主管道101，副管道102，副生产阀门103，副 套管阀门104，单向阀105，第一管腔106，第二管腔107，生产阀 门108，套管阀门109，油管110，套管111；
连接杆201，活动杆202，阀芯203，弹簧204，柱形空腔205， 限位部206，驱动机构207；
蒸汽管道301，针型阀302。
具体实施方式
在采油过程中，油泵会出现气锁现象，导致油不能够出油。现 在用于解决气锁现象的方法主要有两种：其一、通过人工开关套管 闸门放套气，此方法增加了工人的劳动强度，工人吸入了有毒套气 还容易造成工人中毒，损害人体健康，如果套管出油工人关套管闸 门不及时，有毒气体和原油的泄露将造成环境的污染；其二、在套 管闸门处安装放气阀放套气，放气阀不能有效分离油气，经常造成 放气阀处漏油，污染环境，同时，工人吸入了有毒气体容易中毒， 损害工人的健康。
鉴于此，本发明设计者设计了一种放套气装置，通过在输油管 的副管道的管腔内设置单向阀，有效的将套管中的油、气体和水等 物质通过单向阀流向采油树的多通阀，套管中的气体能够顺利排出， 有效改善了采油过程中油泵的气锁现象，同时，套管中的油能够通 过多通阀流入生产线，进而增加了油的产量。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将 结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施 例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附 图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本 发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因 此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对 其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系 为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常 摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而 不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的 方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示 相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和 限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如， 可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机 械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介 间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人 员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
请参阅图1-4，该实施例提供了一种放套气装置，包括输油管， 所述输油管包括主管道101和副管道102，所述主管道101的出口 端用于连通采油树的副生产阀门103，其入口端连接所述副管道102 的管壁，且与所述副管道102连通；所述副管道102的入口端用于 连通所述采油树的副套管阀门，其出口端封闭；所述副管道102的 管腔内设置有单向阀105，所述单向阀105令所述副管道102的入 口端向所述主管道101的出口端畅通，以及令所述主管道101的出 口端向所述副管道102的入口端阻断。
本发明放套气装置，不仅能够有效解决采油过程中油泵的气锁 现象，保证采油的效率，同时，套管中的油流入多通阀，最终流入 生产管线，增加了产量。具体而言，该放套气装置包括主管道101 和副管道102，实际应用时，所述主管道101的出口端连通采油树 的副生产阀门103，入口端连接所述副管道102的管壁，且与所述 副管道102连通；所述副管道102的入口端连通采油树的副套管阀 门，其出口端封闭，所述副管道102的管腔内设置有单向阀105。 采油过程中，打开生产阀门108、副生产阀门103以及副套管阀门 104，关闭套管阀门109，套管111与油管110之间形成套管环空， 套管环空中的油、气体和水等物质通过副套管阀门104流入副管道 102，顶起副管道102中的单向阀105进而流向主管道101，通过主 管道101流向采油树的副生产阀门103，再通过采用树的生产阀门 108流入多通阀，最终流入成产管线，油井中的气体能够顺利排出， 有效改善了气锁现象；套管环空中的油流入生产管线，增加了产量。
同时，由于单向阀105的作用，流入主管道101的油、气体和 水等物质不会回流入副管道102中，保证油井顺利出油。
该实施例的优选方案中，所述副管道102沿轴向包括第一管腔 106和第二管腔107，所述第一管腔106的内径大于所述第二管腔 107的内径，且所述第一管腔106与所述第二管腔107的交接处位 于所述主管道101的入口端和所述副管道102之间；
所述单向阀105的阀芯203为圆柱体，所述圆柱体位于所述第 一管腔106内，所述圆柱体的外径小于所述第一管腔106的内径， 且大于所述第二管腔107的内径。
实际加工过程中，管道的加工简单，制造方便，成本低；为了 增加管道的强度和进一步提高主管道101和副管道102的安装牢固 性，所述副管道102的横截面为矩形，所述主管道101的横截面为 圆形，即副管道102包括四个侧壁，四个侧壁为平面，便于在平面 上加工安装孔，进而便于将主管道101插装在安装孔，通过焊接与 副管道102固定连接，连接牢固可靠。副管道102和主管道101的 管腔为圆柱形，单向阀105的阀芯203为圆柱形，加工方便，便于 配合，单向阀105的作用效果好。在实际加工时，所述阀芯203为 实心圆柱体，阀芯203的重量大，在重力作用下向下移动实现阀门 的关闭，使用效果更好。该实施方式的优选方案中，所述阀芯203 的直径与所述第二管腔107的直径相同，阀芯203在移动时，不会 沿径向方向移动，使用安全可靠。
该实施例的优选方案中，所述单向阀105还包括连接杆201和 活动杆202，所述连接杆201和所述活动杆202的截面均为圆形；
所述连接杆201的一端可拆卸连接所述副管道102的出口端， 其另一端滑动连接所述活动杆202，所述活动杆202连接所述阀芯 203，所述活动杆202可沿所述连接杆201的轴向往复移动，带动所 述阀芯203同步往复移动。
单向阀105的结构简单，加工方便，加工省时省力；单向阀105 的运动过程简单，阀门的阻断效果好。套管环空中的油、气体和水 等物质流向所述单向阀105时，向上顶起阀芯203，同时，活动杆 202一起向上运动。活动杆202运动时，由于连接杆201的定位作 用，阀芯203不会沿径向方向移动，保证了使用的可靠性。
该实施例的优选方案中，所述连接杆201与所述活动杆202之 间通过弹性装置连接，所述弹性装置令所述阀芯203具有远离所述 连接杆201的移动趋势。在单向阀105的阀芯203运动过程中，阀 芯203能够靠自身的重力移动，但移动过程中受到较大阻力时，阀 门的关闭效果差，所以，弹性装置能够给阀门移动提供动力，阀门 的关闭效果好。
上述实施方式的优选方案中，所述弹性装置为弹簧204，所述 弹簧204套装于所述活动杆202。弹簧204的结构简单，制造成本 低，且安装方便，使用的寿命长；使用较长时间后，便于更换。
该实施例的优选方案中，所述连接杆201的端部设置有柱形空 腔205，所述活动杆202相应的端部位于所述柱形空腔205内，所 述活动杆202的端部设置有限位部206，所述限位部206用于防止 所述活动杆202的端部脱离所述柱形空腔205；
所述弹簧204位于所述连接杆201与所述阀芯203之间。
柱形空腔205作为活动杆202滑动过程中的滑轨，保证活动杆 202在限定的范围内滑动，从而不会脱离连接杆201，运行更加安全 可靠。实际生产时，所述活动杆202包括第一杆区和第二杆区，所 述第一杆区的直径大于第二杆区的直径且小于柱形空腔205的腔 口，所述第一杆区位于所述柱形空腔205内，所述第一杆区为所述 限位部206。例如还可以是在所述活动杆202的端部设置膨胀头等 结构，均可以实现限制活动杆202的端部在所述柱形空腔205内移 动的功能。
该实施例的优选方案中，所述单向阀105还包括驱动机构207， 所述驱动机构207通过法兰盘与所述副管道102的出口端可拆卸连 接，用于驱动所述连接杆201沿所述副管道102的轴向移动。所述 驱动机构207安装方便，在维修油井需要排液时，驱动机构207便 于将单向阀105从管道中提出，使套管111内的油、气、水依次通 过副套管阀门104以及本装置，无阻的排向副生产阀门103、副管 道102以及生产阀门108，释放套管111内的压力，操作简单方便， 使用省时省力。该实施方式的优选方案中，所述驱动机构207包括 丝杠和驱动所述丝杠旋转的手动手枪，所述连接部固定连接有螺母， 所述丝杠螺接于所述螺母。驱动结构的结构简单，连接方式简单可 靠，同时，运行简单可靠，使用更加安全。
实施例二
请参阅图5-6，该实施例也提供了一种放套气装置，该实施例 是在实施例一的技术方案的基础上的进一步改进，实施例一描述的 技术方案同样适用于该实施例，实施一的技术方案不再重复描述。
具体而言，所述放套气装置还包括蒸汽管道301，所述蒸汽管 道301连接所述副管道102的管壁且与所述副管道102连通，其相 对于所述主管道101的入口端设置；
所述蒸汽管道301上设置有阀门，所述阀门开启时，所述蒸汽 管道301通过所述副管道102与所述主管道101连通。蒸汽管道301 的结构简单，在采油过程中，通过向管道中通入蒸汽能够稀释原油， 进而降低原油的粘度，增加原油的流动性，原油不易堵塞管道，采 油效率高。
该实施例的优选方案中，所述阀门为针型阀302，针型阀302 的结构简单，是一种精确调整的阀门，用途较广；同时，针型阀302 的体积较小，便于与管道连接。
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。