專利名稱：油井套管氣收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固定連接在油田油井現(xiàn)場(chǎng)的套管氣的收集或及輸送裝置。
背景技術(shù)：
石油的抽吸采用抽油機(jī)，在抽油機(jī)抽油時(shí)，石油從抽油管中流出，套管氣(或稱油井伴生氣、油井天然氣)在油井套管中收集并流出。通常，套管氣從套管中流出后，采取直接放空或者連接套管氣輸送管或套管氣罐。直接放空會(huì)造成環(huán)境污染、資源浪費(fèi)。套管氣輸送管輸送或套管氣罐收集時(shí)，需要專門的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、輸送管道或儲(chǔ)氣罐，既增加設(shè)備的資金投入，又消耗額外的動(dòng)力。申請(qǐng)專利號(hào)為201010256380. 7的文件公開了 “一種油田油井套管氣回收裝置和 置和工藝，其工藝是當(dāng)井口來(lái)原油的一部分通過(guò)帶有節(jié)流閥、球閥及過(guò)濾器的第一路管路與同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的一個(gè)進(jìn)入口管路連接，第一路管路的井口來(lái)原油的一部分進(jìn)入同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，對(duì)同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)進(jìn)行密閉、潤(rùn)滑和冷卻，另一部分原油在抽油機(jī)作用下輸送至下游管路，第二路管路的套管氣經(jīng)同步回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)增壓后壓入油管輸送，實(shí)現(xiàn)套管氣增壓回收的目的。它提供了一種能有效降低井口回壓，改善采油工況，降低抽油機(jī)能耗的一種油田油井套管氣回收裝置和工藝。該文件未公開具體的工藝過(guò)程和工藝數(shù)據(jù)，缺乏實(shí)用性；而且壓縮機(jī)依靠外來(lái)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，能耗高
200920146986. 8油井套管氣收集裝置，由噴嘴、殼體、進(jìn)氣管、混合管組成。噴嘴聯(lián)接在殼體上部，進(jìn)氣管安裝在殼體中部側(cè)面，混合管與殼體下部螺紋聯(lián)接。使用時(shí)，安裝在采油樹上的出油閥門之后，進(jìn)氣管與套管閥門聯(lián)接。打開采油樹上出油閥門，開動(dòng)抽油機(jī)生產(chǎn)，抽出的具有一定壓力的液體進(jìn)入油井套管氣收集裝置內(nèi)，將進(jìn)氣管內(nèi)的天然氣吸入到殼體內(nèi)與噴嘴噴出的液體混合后經(jīng)出油管線進(jìn)入收集站內(nèi)。本發(fā)明用于抽油井套管收集天然氣時(shí)，不需要用泵車，不增加設(shè)備費(fèi)用，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，能有效收集套管氣。該裝置原有和套管氣同時(shí)抽送，由于壓力的不同，套管氣不能完全釋放輸送和收集利用。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的克服傳統(tǒng)的油井套管氣收集不完全、輸送成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重的缺陷，提供一種基本不需要額外動(dòng)力、不增加額外輸送設(shè)備的油井套管氣收集裝置。技術(shù)方案通常，油井中有抽油管和套管，油井上有抽油機(jī)、抽油桿、套管，抽油桿連接在抽油機(jī)上，抽油機(jī)將抽油管中的原油抽出后，流經(jīng)出油管，通過(guò)輸油管輸送出去。套管中收集油井中的伴生氣(文中稱套管氣)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的該裝置包括套管連接管、單向閥A、增壓泵、單向閥B、油管連接管；所述的增壓泵含有連桿、活塞、氣缸、進(jìn)氣口、出氣口 ；套管依次連接套管連接管、單向閥A、進(jìn)氣口、氣缸、出氣口、單向閥B、油管連接管、輸油管或大型儲(chǔ)氣罐；連桿上端固定連接有壓力臂；增壓泵外連接有安裝部件，以便安裝固定在油井上，安裝時(shí)保證連桿與抽油桿平行(或指連桿的運(yùn)動(dòng)方向、或活塞的運(yùn)動(dòng)方向與抽油桿平行的情形，本發(fā)明的文件中均為此含義)；壓力臂與抽油桿交叉但不連接，抽油桿與抽油機(jī)之間或者抽油桿上部固定連接有壓力扣，壓力扣懸在壓力臂的上方。抽油桿在抽油機(jī)帶動(dòng)下抬起時(shí)，套管氣在自身的壓力下，依次通過(guò)套管連接管、單向閥A，從進(jìn)氣口進(jìn)入氣缸，驅(qū)動(dòng)活塞、連桿和壓力臂上行；抽油桿在自身重力作用下行時(shí)，通過(guò)壓力扣按壓壓力臂，驅(qū)動(dòng)連桿和活塞下行，增壓泵進(jìn)行壓縮動(dòng)作，壓縮氣缸中的套管氣，壓縮后的套管氣通過(guò)出氣口和單向閥B，流經(jīng)油管連 接管，再進(jìn)入輸油管中與原油一同輸送出去，或者直接回收到大型儲(chǔ)氣罐中。增壓泵的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期對(duì)應(yīng)于抽油機(jī)的一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期。所述的增壓泵的下端連接有底座，既便于將增壓泵安裝固定在油井或直接固定在油井套管上，又能夠承受活塞下行時(shí)的壓力。所述的套管和進(jìn)氣口之間可以連接有備用儲(chǔ)氣罐，出氣口之后也可以連接有備用儲(chǔ)氣罐。所述的套管連接管或備用儲(chǔ)氣罐中最好裝有過(guò)濾套管氣的過(guò)濾設(shè)施，對(duì)后道部件污染少，減少維修工作量，保護(hù)設(shè)備、提高套管氣質(zhì)量。所述的套管連接管或者油管連接管上可以連接有套管氣的氣壓儀器、流量計(jì)量?jī)x器、欠壓報(bào)警儀器或過(guò)壓報(bào)警儀器中的一種或幾種儀器，以便測(cè)量氣壓、流量，異常發(fā)生時(shí)
報(bào)警處理。所述的增壓泵可以各有兩只或數(shù)只，對(duì)稱安裝連接在套管上，各個(gè)增壓泵的連桿均與抽油桿平行，各個(gè)連桿上端共同固定連接同一塊壓力臂。所述的壓力臂可以為平板，呈水平放置，并且連桿與抽油桿平行，連桿垂直于地面，便于抽油機(jī)垂直下壓，動(dòng)力效率更高。所述的套管氣經(jīng)過(guò)上述增壓泵的增壓后，壓力大于輸油管中的原油壓力，一般，經(jīng)過(guò)增壓泵增壓到大于0. 5MPa，優(yōu)選大于I. 3MPa，便于套管氣進(jìn)入輸油流程中，而且給輸油管道提供額外的輸送油氣動(dòng)力和提高輸送速度。有益效果
本發(fā)明利用套管氣自身的壓力釋放出來(lái)，然后利用抽油桿在自身重力作用下向下運(yùn)動(dòng)做功，在不采用外部動(dòng)力源的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)套管氣的壓縮，增壓后排向油井輸油流程，無(wú)需再增加額外的動(dòng)力，對(duì)抽油機(jī)的動(dòng)力平衡不造成破壞。甚至無(wú)需增加更多的套管氣的收集輸送設(shè)備，套管氣回收到輸油管道中，共用管路，減少設(shè)備投資。套管氣回收到輸油管道中，能夠提供輸油管路輸送原油的額外動(dòng)力，提高輸送效率。而且，整個(gè)裝置簡(jiǎn)單，方便檢修和安裝和拆除。應(yīng)用本發(fā)明后，提高了單位噸油(氣)能耗比，降低了能源浪費(fèi)，單口油井每天能夠回收天然氣量20(T680m3，每套裝置直接年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益為6. 0^20. 4X104X1=6^20. 4萬(wàn)元。同時(shí)，按照每天單口井回收天然氣量200m3,則每套設(shè)備每年減少碳排放1392t,改善油區(qū)大氣環(huán)境，具有顯著的環(huán)境效益。而且，本裝置發(fā)揮了人防、物防、技防有機(jī)結(jié)合的作用，提高了油井現(xiàn)場(chǎng)管理水平，提高安全生產(chǎn)系數(shù)，改善了油區(qū)治安環(huán)境，避免了井口漏氣產(chǎn)生的天然氣燃燒造成設(shè)備燒毀或人員傷亡的意外事故，人身財(cái)產(chǎn)安全得以保障，具有良好的社會(huì)效益。


附圖I是本發(fā)明安裝在油井上的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意 圖中，I、抽油桿；2、壓力扣；3、壓力臂；4、活塞；5、氣壓表；6、油管連接管；7、單向閥B ；
8、氣缸；9、單向閥A ;10、套管；11、抽油管；12、輸油管；13、出油管；14、套管連接管；15、底座；16、油井井口 ；17、連桿；18、增壓泵；19、備用儲(chǔ)氣罐；20、進(jìn)氣口 ；21、出氣口 ；22、抽油機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更具體的說(shuō)明。實(shí)施例
如附圖I中所示的采用的油井套管氣收集裝置，安裝于油井井口 16，包括兩支套管連接管14，套管連接管14連接在套管10上，另有兩支單向閥A9、兩支增壓18泵，兩支單向閥B7，兩支油管連接管6連接到輸油管12。增壓泵18含有連桿17、活塞4、氣缸8、進(jìn)氣口 20、出氣口 21等部件。兩支增壓泵18對(duì)稱連接在套管10兩側(cè)，兩個(gè)增壓泵18的兩個(gè)連桿17上端共同連接一塊壓力臂3，壓力臂3與抽油桿I交叉穿過(guò)。壓力臂3呈水平放置，便于抽油桿I和連桿17垂直上下，動(dòng)力效率更高。所述的套管連接管14上連接有氣壓儀器、流量計(jì)量?jī)x器、欠壓報(bào)警儀器，以便實(shí)時(shí)計(jì)量以及出現(xiàn)欠壓時(shí)及時(shí)報(bào)警處理。抽油桿I在抽油機(jī)22帶動(dòng)下抬起時(shí)，套管氣在自身的壓力下，依次通過(guò)套管連接管14、單向閥A9，從進(jìn)氣口 20進(jìn)入氣缸8，驅(qū)動(dòng)活塞4、連桿17和壓力臂3上行；抽油桿I在自身重力作用下行時(shí)，通過(guò)壓力扣2按壓壓力臂3，驅(qū)動(dòng)連桿17和活塞4下行，增壓泵18進(jìn)行壓縮動(dòng)作，壓縮氣缸8中的套管氣，壓縮后的套管氣通過(guò)出氣口 21和單向閥B7，流經(jīng)油管連接管6，再進(jìn)入輸油管12中與原油一同輸送出去；增壓泵18的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期對(duì)應(yīng)于抽油機(jī)22的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。所述的套管氣的壓力，經(jīng)過(guò)增壓泵18能夠增壓到IMPa，給輸油管12道提供更大的輸送油氣動(dòng)力和輸送速度，原油地從抽油管11流到出油管13，再流入輸油管12，更快速地輸送出去。所述的兩個(gè)增壓泵18的下端與地面之間分別連接有一塊底座15，免得增壓泵18被持續(xù)壓縮引起基礎(chǔ)下陷，從而保證套管氣收集和輸送過(guò)程連續(xù)、安全、高效地進(jìn)行下去。
權(quán)利要求
1.一種油井套管氣收集裝置，所述的油井中有抽油管(11)、抽油桿(I)、套管(10)，抽油桿(I)連接在抽油機(jī)(22)上，抽油機(jī)(22)從抽油管(11)中抽出原油，流經(jīng)出油管(13)輸送至輸油管(12)，其特征在于該裝置包括套管連接管(14)、單向閥A (9)、增壓泵(18)、單向閥B (7)、油管連接管(6);所述的增壓泵(18)含有連桿(17)、活塞(4)、氣缸(8)、進(jìn)氣口(20)、出氣口(21);套管(10)依次連接套管連接管(14)、單向閥A (9)、進(jìn)氣口(20)、氣缸(8)、出氣口(21)、單向閥B (7)、油管連接管(6)、輸油管(12)或大型儲(chǔ)氣罐；連桿(17)上端固定連接有壓力臂(3);增壓泵(18)外連接有安裝部件，以便安裝固定在油井井口( 16)上，安裝時(shí)保證連桿(17)與抽油桿(I)平行；壓力臂(3)與抽油桿(I)交叉但不連接，抽油桿(I)上部固定連接有壓力扣(2)，壓力扣(2)懸在壓力臂(3)的上方； 抽油桿(I)在抽油機(jī)(22)帶動(dòng)下抬起時(shí)，套管氣在自身的壓力下，依次通過(guò)套管連接管(14)、單向閥A (9)，從進(jìn)氣口(20)進(jìn)入氣缸(8)，驅(qū)動(dòng)活塞(4)、連桿(17)和壓力臂(3)上行；抽油桿(I)在自身重力作用下行時(shí)，通過(guò)壓力扣(2)按壓壓力臂(3)，驅(qū)動(dòng)連桿(17)和活塞(4 )下行，增壓泵(18 )進(jìn)行壓縮動(dòng)作，壓縮氣缸(8 )中的套管氣，壓縮后的套管氣通過(guò)出氣口(21)和單向閥B (7)，流經(jīng)油管連接管(6)，再進(jìn)入輸油管(12)中與原油一同輸送出去，或者直接回收到大型儲(chǔ)氣罐中； 增壓泵(18)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期對(duì)應(yīng)于抽油機(jī)(22)的一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的增壓泵(18)的下端連接有底座(15)，便于將增壓泵(18)安裝固定在油井井口(16)或直接固定在油井套管(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的套管(10)和進(jìn)氣口(20)之間連接有備用儲(chǔ)氣罐(19)，出氣口(21)之后或連接有備用儲(chǔ)氣罐(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的套管連接管(14)或備用儲(chǔ)氣罐(19)中裝有過(guò)濾套管氣的過(guò)濾設(shè)施。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的套管連接管(14)或者油管連接管(6)上連接有套管氣的氣壓儀器、流量計(jì)量?jī)x器、欠壓報(bào)警儀器或過(guò)壓報(bào)警儀器中的一種或幾種儀器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的增壓泵(18)各有兩只或數(shù)只，對(duì)稱安裝連接在套管(10)上，各個(gè)增壓泵(18)的連桿(17)均與抽油桿(I)平行，各個(gè)連桿(17 )上端共同固定連接同一塊壓力臂(3 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的壓力臂(3)呈水平放置，連桿(17 )垂直于地面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5的所述的油井套管氣收集裝置，其特征在于所述的套管氣經(jīng)所述的增壓泵(18)的增壓后，壓力大于輸油管(12)中的原油壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油井套管氣收集裝置，油井中有抽油管、抽油桿、套管，抽油桿連接在抽油機(jī)上，抽油機(jī)從抽油管中抽出原油輸送至輸油管。該裝置包括套管連接管、單向閥A、增壓泵、單向閥B、油管連接管。增壓泵含有連桿，連桿上端固定連接有壓力臂，抽油桿上部固定連接有壓力扣，壓力扣位于壓力臂上方。增壓泵安裝時(shí)連桿與抽油桿平行，壓力臂與抽油桿交叉但不連接。抽油桿在抽油機(jī)帶動(dòng)下抬起時(shí)，套管氣在自身的壓力下，驅(qū)動(dòng)活塞、連桿和壓力臂上行；抽油桿在自身重力作用下行時(shí)，通過(guò)壓力扣按壓壓力臂，驅(qū)動(dòng)連桿和活塞下行，壓縮氣缸中的套管氣，壓縮后的套管氣進(jìn)入輸油管中。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的油井套管氣回收困難、浪費(fèi)能源、污染環(huán)境、危害安全等一系列問(wèn)題。因此，本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益明顯。
文檔編號(hào)F17D1/14GK102747989SQ201210263738
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月29日
發(fā)明者顧建 申請(qǐng)人:上海億景能源科技有限公司