[发明专利]气井井口减压开井装置有效

专利信息
申请号: 201110419905.9 申请日: 2011-12-15
公开(公告)号: CN103161424A 公开(公告)日: 2013-06-19
发明(设计)人: 陈勇;张书平;陈德见;于志刚;程小莉 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: E21B34/02 分类号: E21B34/02
代理公司: 北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013 代理人: 金杰
地址: 100007 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 气井 井口 减压 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种气井井口减压开井装置,属于油田采气技术领域。

背景技术

苏里格气田面积广,井数多,井位分散,采用中低压集气模式,大面积关井后开井困难,气井管理维护工作量巨大。目前,现场实用的远程开关井装置不能实现减压开井功能,而且阀芯无法保持全开,应用中易造成电磁阀冬季冻堵。同时,由于阀芯开启程度非常小,故密封接触面易积砂而导致电磁阀内漏。所以必须对该装置结构进行改进,才能适应现场实用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气井井口减压开井装置,以保证系统运行安全,减少人力物力消耗。

本发明的具体技术内容如下:

阀体上设有连接管线的相互垂直的进气和出气通道,并设有连通出气通道的低压通道,阀体腔室对准连接阀盖下腔室,阀体腔室内设有主阀芯。

主阀芯为上、下连接的两部分,下部分设有连通进气通道的腔室,腔室内设有连接气嘴和密封垫的气嘴固定头。副阀芯下部缩径筒设在主阀芯上部腔室内,缩径筒上套有主阀芯弹簧,副阀芯法兰式底盘设在主阀芯下腔室的上端面上,副阀芯下部腔室内设有T型芯杆,其T型杆头上、下方分别设有辅助弹簧和芯杆弹簧,设有平衡压力通孔的副阀芯的上部连接于阀盖上腔室。

在阀盖上腔室内副阀芯的上方设有主阀芯弹簧,阀盖连接设有磁芯的销定电磁头并通过接头连接开启电磁头,阀盖上设有连通其上腔室和接头内孔的上泄压通道,并设有连通接头内孔和低压通道的下泄压通道。

本发明气井井口减压开井装置通过弹簧储能两级传动及节流嘴减压,可实现气井远程减压开启,解决原电磁阀不能远程高压开井的难题,减少气井管理维护难度,减少人力物力消耗,保证生产运行的安全平稳。与远程控制系统协作,还可实现远程控制开关井、高低压自动保护等功能,提高单井信息化管理水平,在气田开采领域具有广阔的应用前景。

附图说明

附图为气井井口减压开井装置结构示意图。

具体实施方式

实施例:

参照附图对本发明的实施例进一步说明:

气井井口减压开井装置由阀盖1、阀体2、销定电磁头3、开启电磁头4、主阀芯5、副阀芯6、T型芯杆7、气嘴8、副阀芯压缩弹簧9、主阀芯压缩弹簧10、芯杆弹簧11、气嘴固定头12、平衡压力孔13、上卸压通道14、下卸压通道15、销定电磁头磁芯16、接头17、密封垫18、辅助弹簧19和低压通道20组成:

阀体2设有连接管线的相互垂直的进气和出气通道,并设有与出气通道相通的低压通道20,阀体2腔室对准连接阀盖1下腔室,阀体2腔室内设有圆筒状主阀芯5。

主阀芯5分为由螺纹上、下连接的两部分,下部分设有连通进气通道的腔室,腔室内设有连接气嘴8和密封垫18的气嘴固定头12。副阀芯6下部缩径筒设在主阀芯5上腔室内,缩径筒上套有主阀芯压缩弹簧10,副阀芯6法兰式底盘设在主阀芯5下腔室的上端面上,副阀芯6下部腔室内设有T型芯杆7,其T型杆头上、下方分别设有辅助弹簧19和芯杆弹簧11,副阀芯6上部连接于阀盖1上腔室内,并设有连通其下腔室和阀盖1上腔室的、纵向的平衡压力通孔。

在阀盖1腔室内副阀芯6的上方设有主阀芯压缩弹簧9,阀盖1连接设有磁芯16的销定电磁头3并通过接头17连接开启电磁头4,阀盖1上设有连通其上腔室和接头17内孔的上泄压通道14,并设有连通接头17内孔和低压通道20的下泄压通道15。

气井井口减压开井装置的工作过程如下:

1.开阀过程:

给开启电磁头4供电,其磁芯回缩,上卸压通道14和下卸压通道15通过接头17内孔连通,也即同时接通低压通道20,使副阀芯6上部的高压迅速减小。连通阀体2进气通道的副阀芯6由其上下压差推动上移,在其缩径凸台行至销定电磁头3时被磁芯16锁定,此时,副阀芯压缩弹簧9、主阀芯压缩弹簧10被压缩储能,芯杆弹簧11随副阀芯6的上移宜被压缩,并施力T型芯杆7上移,使T型芯杆7底端的密封垫18脱离气嘴固定头12,此时上游高压气体通过气嘴8进入下游出气通道,并节流降压。

通过气井远程控制系统的井口RTU给开启电磁头4断电,关闭上卸压通道14和下卸压通道15。开井生产一段时间后,本装置进气通道压力会降低,当主阀芯5内压力与出气通道压力接近时,主阀芯弹簧10开始释放能量,克服压力上提主阀芯5,此时主阀芯5完全打开,阀体2进气通道与出气通道连通,上下游压力完全导通,开阀过程结束。

2、关阀过程:给销定电磁头3通电,磁芯16回缩解除销定,副阀芯6在重力及副阀芯压缩弹簧9的作用下下移,主阀芯5宜下移并封闭出气通道,T型芯杆7在重力及辅助弹簧19的弹力作用下下移并封堵气嘴8的节流通道,此时,上游进气通道内压力开始升高,并通过主阀芯5腔室和纵向平衡压力孔13向阀盖1上腔室注入高压且通过副阀芯6下压主阀芯5,主阀芯5被压紧,阀即关严,关阀过程结束。

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