[发明专利]油井新型多功能套管定压放气阀

说明书

本发明涉及井口采油技术领域，是一种油井新型多功能套管定压放气阀，包括上接头、下接头、堵丝、保温套、阀座、压缩弹簧和阀球，下接头上端与上接头下端固定安装在一起。本发明结构合理而紧凑，使用方便，在保温套的外侧开两个保温孔，一个为进口，与油井油管产出流程相连，另一个为出口，与单井生产管线相连，这样就可以实现油井自身产出流体对套管定压放气阀的不间断保温，能够一劳永逸地解决冬季油井套管定压放气阀冻堵问题，力求简单易行、成本低廉，减少或消除冬季套管定压放气阀冻堵给油井生产带来的影响，与常规放气阀及其传统保温相比具有简单易行、成本低廉、保温效果优秀、性能可靠，使用成本低以及维护方便的优点。

技术领域

本发明涉及井口采油技术领域，是一种油井新型多功能套管定压放气阀。

背景技术

机械采油方式中不管是有杆泵采油还是电潜泵采油，为防止气体对抽油泵的影响，均采用在井底进行油气分离分别采出的方法采油，油进入泵内，从油管排出；气从油套环空自压排出，在井口采油树内重新汇合，进入单井生产管线。油气混合时为了防止液体从油套环空倒流入井筒，采用套管定压放气阀进行放气。

传统式套管定压放气阀是由固定式阀座、阀球、弹簧、堵头、上接头五部分连接组合而成。其工作原理是用弹簧将阀球压在阀座上，调控堵头调整设定弹簧的弹力，当套管内气体压力超过设定弹簧弹力时，气体克服阀上弹簧的弹力，推动阀球离开阀座，使套管内气体经过阀座和上接头内的通道进入生产管线。套管定压放气阀的阀座由于阀球的往复机械运动经常损坏，会造成放气阀不严，而阀座的一端与上接头通过外部丝扣连接在一起，另一端用卡箍连接在套管闸门上，因此，更换阀座必须停井通过动火作业将放气阀从丝扣处整体切割拆除才能进行更换，加之焊接非标准可靠的连接方式，使放气阀的拆装工作强度巨大，工作效率很低。此外，传统放气阀上接头与阀座丝扣连接处油气泄露污染环境的现象亦时有发生。

地温梯度一般为6℃/100m左右，井下流体产出到地面后都有一定的温度，特别是自产深井的流体到达井口后一般在20℃至60℃左右。所以油井油管产出的流体一般不冻堵，而套管产出的气体因为膨胀吸热的原因使温度下降，容易导致套管定压放气阀的冻堵，密封阀球和球座冻结在一起。特别是有凝析油析出、套压不稳定或套压较低暂时不放气时，加重了放气阀的冻堵。吐哈油田冬季温度通常在-20℃左右,导致放气阀经常冻堵，不能及时放气，造成抽油泵受气体影响，甚至发生气锁不出油的情况，给油田冬季原油生产带来很大影响。

针对冬季油井套管定压放气阀冻堵问题分析，对保温的位置设置精准，是提高保温效果的有力保障。油井井口采油树的油管产出部分冬季一般不冻堵，这是因为井下产出流体都有一定的温度，带有一定的热量，分析套管定压放气阀容易冻堵是因为气体通过时的膨胀吸热降温导致的。因此气生产流程阀前未节流部分的管线不需要保温，阀座气出口以后弹簧、堵头这部分本体易发生冻堵。

解决油井套管定压放气阀冻堵的传统方法有：用保温材料包裹、电伴热、热水管线伴热、冻堵后的热水淋浇解冻等等。在使用过程中存在诸多问题：保温材料包裹法防冻效果差，气温低于-10℃即失去保温效果；固定式电伴热成本高，不经济实用；移动式电伴热存在静电积累和产生电弧安全隐患；热水管线伴热法成本更高；冻堵后的热水淋浇解冻法占用大量人力，增加人工成本。所以，套管定压放气阀冻堵问题长期困扰着冬季油井正常生产。

发明内容

本发明提供了一种油井新型多功能套管定压放气阀，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有油井套管定压放气阀存在的防冻效果差、成本高以及存在安全隐患的问题。