本發(fā)明涉及石油油井采油技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種石油油井采油舉升高溫注氣閥。
背景技術(shù):
我國面臨著稠油井越來越多,地下儲藏稠油面積比較大,還有好多采稠油礦沒有開發(fā),主要受現(xiàn)在采油工藝的限制。目前,對于高溫?zé)岵傻呐e升設(shè)備上沒有高溫注氣閥。舉升高溫采油泵也只有往復(fù)泵一種,由于稠油熱采溫度高,抽油熱伸長大,造成泵效率低。螺桿泵可以舉升稠油,但是,螺桿泵定子是橡膠不耐高溫,在需要高溫注氣降粘時,必須將泵提出來才能注氣,注完氣再將泵下到井里去。每口稠油井每年需要3-5輪注氣降粘,就要反復(fù)提泵和下泵,修井費用高,工人勞動強度大,生產(chǎn)周期長。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種石油油井高溫注氣閥,以解決現(xiàn)有采油過程中反復(fù)提泵注氣所帶來的修井費用高,工人勞動強度大,生產(chǎn)周期長的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種石油油井采油舉升高溫注氣閥,包括注氣閥體、花鍵軸及注氣閥門組件,其中注氣閥體的上端部設(shè)有注氣閥口,所述注氣閥門組件容置于所述注氣閥體內(nèi)、且與所述注氣閥體的內(nèi)壁滑動連接,所述花鍵軸插設(shè)于所述注氣閥門組件內(nèi)、且可帶動所述注氣閥門組件上下移動,從而實現(xiàn)所述注氣閥口的打開或關(guān)閉。
所述注氣閥門組件包括均為中空結(jié)構(gòu)的注氣閥門和閥門座,所述注氣閥門與閥門座螺紋連接、且與所述注氣閥體的內(nèi)壁滑動配合,所述花鍵軸貫穿于所述注氣閥門和所述閥門座的中空腔體內(nèi),所述花鍵軸上設(shè)有用于與所述閥門座定位連接的花鍵軸連接部件,所述閥門座上設(shè)有進(jìn)液口。
所述花鍵軸連接部件為花鍵軸卡簧,所述花鍵軸卡簧可與所述閥門座底部設(shè)有的通孔卡接。
所述花鍵軸上靠近上端部設(shè)有錐形密封面,所述注氣閥門的上端面設(shè)有錐形密封槽,通過所述花鍵軸的錐形密封面與所述注氣閥門的錐形密封槽配合,實現(xiàn)所述注氣閥門內(nèi)腔的密封。
所述閥門座的外圓周上設(shè)有用于與所述注氣閥體定位連接的閥門定位連接部件,當(dāng)所述注氣閥門處于關(guān)閉所述注氣閥口的位置時,所述閥門定位連接部件與所述注氣閥體定位連接。
所述注氣閥門的兩端通過多個密封環(huán)與所述注氣閥體的內(nèi)壁密封配合。
所述閥門定位連接部件為注氣閥門卡簧,所述注氣閥門卡簧與所述注氣閥體內(nèi)壁上設(shè)有的環(huán)槽卡接。
所述注氣閥體包括螺紋連接的上注氣閥體和下注氣閥體。所述上注氣閥體上設(shè)有所述注氣閥口,所述下注氣閥體的底部設(shè)有用于所述注氣閥門組件軸向限位的下注氣閥體內(nèi)止口。
所述上注氣閥體的上端設(shè)有中空結(jié)構(gòu)的上接頭,所述上接頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于所述注氣閥門組件軸向限位的上接頭內(nèi)止口。
所述上接頭的外側(cè)連接有注氣閥罩,所述注氣閥罩罩于所述注氣閥口的外側(cè)、且下端為敞開式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
1.本發(fā)明在高溫注氣時,不用提泵,可以連續(xù)反復(fù)注氣,縮短作業(yè)時間,減少作業(yè)次數(shù),減少工人勞動強度,提高產(chǎn)油效率。
2.本發(fā)明在注氣閥門打開時,同時也將葉片泵工作腔封閉,避免高壓氣體損傷葉片泵,避免油管內(nèi)渣滓進(jìn)入葉片泵內(nèi),減少葉片泵損壞。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明注氣閥門打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1為上注氣閥體,2為花鍵軸,3為注氣閥口,4為注氣閥門,5為密封環(huán),6為花鍵軸卡簧,7為注氣閥門卡簧,8為注氣閥罩,9為下注氣閥體,10為閥門座,11為上接頭,A為閥門座下止口,B為下注氣閥體內(nèi)止口,C為上接頭內(nèi)止口,D為注氣閥門上端面。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1所示,本發(fā)明提供的一種石油油井采油舉升高溫注氣閥,包括注氣閥體、花鍵軸2及注氣閥門組件,其中注氣閥體的上端部設(shè)有注氣閥口3,注氣閥門組件容置于注氣閥體內(nèi)、且與注氣閥體的內(nèi)壁滑動連接,花鍵軸2插設(shè)于注氣閥門組件內(nèi)、且可帶動注氣閥門組件上下移動,從而實現(xiàn)注氣閥口3的打開或關(guān)閉。
所述注氣閥體包括螺紋連接的上注氣閥體1和下注氣閥體9,上注氣閥體1上設(shè)有注氣閥口3,下注氣閥體9的底部設(shè)有用于注氣閥門組件軸向限位的下注氣閥體內(nèi)止口B。
本發(fā)明的一實施例中,上注氣閥體1上對稱設(shè)有多個注氣閥口3,注氣閥口3為沿軸向開設(shè)的長方形結(jié)構(gòu)。
所述注氣閥門組件包括均為中空結(jié)構(gòu)的注氣閥門4和閥門座10,注氣閥門4與閥門座10螺紋連接、且與注氣閥體的內(nèi)壁滑動配合,注氣閥門4的兩端通過密封環(huán)5與注氣閥體的內(nèi)壁密封配合?;ㄦI軸2貫穿于注氣閥門4和閥門座10的中空腔體內(nèi),花鍵軸2上靠近下端的位置設(shè)有用于與閥門座10定位連接的花鍵軸連接部件,閥門座10上設(shè)有進(jìn)液口。
本發(fā)明的一實施例中,所述花鍵軸連接部件為花鍵軸卡簧6,花鍵軸卡簧6可與閥門座10底部設(shè)有的通孔卡接。
花鍵軸2上靠近上端部設(shè)有錐形密封面,注氣閥門4的上端面設(shè)有錐形密封槽,通過花鍵軸2的錐形密封面與注氣閥門4的錐形密封槽配合,實現(xiàn)注氣閥門4內(nèi)腔的密封。
進(jìn)一步地,閥門座10的外圓周上設(shè)有用于與注氣閥體定位連接的閥門定位連接部件,當(dāng)注氣閥門4處于關(guān)閉注氣閥口3的位置時,閥門定位連接部件與注氣閥體定位連接。
本發(fā)明的一實施例中,所述閥門定位連接部件為注氣閥門卡簧7,當(dāng)注氣閥門4處于關(guān)閉注氣閥口3的位置時,注氣閥門卡簧7與下注氣閥體9的內(nèi)壁上設(shè)有的環(huán)槽卡接,同時注氣閥門4的兩端的密封環(huán)5位于注氣閥口3的兩側(cè)。
密封環(huán)5采用徑向彈簧密封環(huán),根據(jù)壓力不同,注氣閥門4的兩端采用多個徑向彈簧密封環(huán),保證密封可靠。
上注氣閥體1的上端設(shè)有中空結(jié)構(gòu)的上接頭11,上接頭11的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于注氣閥門組件軸向限位的上接頭內(nèi)止口C。
上接頭11的外側(cè)連接有注氣閥罩8,注氣閥罩8罩于注氣閥口3的外側(cè)、且下端為敞開式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的工作原理是:
本發(fā)明裝在采油葉片泵的上端,當(dāng)需要往井下注氣時,花鍵軸2受抽油桿的重力向移動,花鍵軸2的錐形密封面壓在注氣閥門4上端的錐形密封槽上,注氣閥門4一起向下移動,直到閥門座下止口A和下注氣閥體內(nèi)止口B相接觸為止,此時注氣閥口3被打開,如圖2所示。高壓蒸氣將從注氣閥口3進(jìn)入地下稠油、高凝油層內(nèi),在高溫氣體的作用下,融化地下稠油、高凝油。
每次注氣大約15天左右,為了進(jìn)一步將稠油、高凝油融化,提高舉升效率,需要悶井一周時間。由于高溫、高壓注氣融化地下原油消耗了一部分熱量和壓力,地下仍有一定壓力。需要打開井口閥門開始采油,井下壓力高于地面計量站系統(tǒng)壓力,井下原油會自動噴出來,由于井下壓力高,噴出的液體流速高,攜砂嚴(yán)重,不允許噴出的液體進(jìn)入泵腔內(nèi),噴出的液體從泵上的注氣閥口3流出。
當(dāng)井下壓力小于地面計量站系統(tǒng)壓力,開始人工舉升液體時,抽油桿帶動花鍵軸2向上移動,當(dāng)花鍵軸2上的花鍵軸卡簧6移動至閥門座10底部的通孔處時,花鍵軸卡簧6與該通孔卡接,從而花鍵軸2通過花鍵軸卡簧6帶動注氣閥門4向上移動,直到注氣閥門上端面D與上接頭內(nèi)止口C相接觸,注氣閥門4處入關(guān)閉狀態(tài),如圖1所示。此時,注氣閥門4兩端的密封環(huán)5位于注氣閥口3的兩側(cè),起到密封作用;注氣閥門卡簧7與下注氣閥體9的內(nèi)壁上設(shè)有的環(huán)槽卡接,實現(xiàn)所述注氣閥門組件的定位。
綜上所述,上提和下放花鍵軸2是一輪完整注氣工作流程。在需要高溫注氣時,注氣閥門4在注氣閥體內(nèi)上下移動,達(dá)到關(guān)閉和開啟注氣閥口3的目的,保證舉升液體和注氣正常工作。
本發(fā)明是在舉升稠油,高凝高溫注氣時專用的油井高溫注氣閥,在不需要注氣時,注氣閥門處于關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)井下稠油,高凝油粘度高于3000mPa.s時,需要注氣降粘,將注氣閥門打開注入高溫蒸氣,或注入降粘化學(xué)液體,從而保證油井舉升液體順暢。
以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)、擴展等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。