[發(fā)明專利]氣井井口減壓開井裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110419905.9
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103161424A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;張書平;陳德見;于志剛;程小莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B34/02
• 分類號: E21B34/02
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 金杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣井井口減壓開井裝置，屬于油田采氣技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

蘇里格氣田面積廣，井?dāng)?shù)多，井位分散，采用中低壓集氣模式，大面積關(guān)井后開井困難，氣井管理維護(hù)工作量巨大。目前，現(xiàn)場實(shí)用的遠(yuǎn)程開關(guān)井裝置不能實(shí)現(xiàn)減壓開井功能，而且閥芯無法保持全開，應(yīng)用中易造成電磁閥冬季凍堵。同時(shí)，由于閥芯開啟程度非常小，故密封接觸面易積砂而導(dǎo)致電磁閥內(nèi)漏。所以必須對該裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，才能適應(yīng)現(xiàn)場實(shí)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氣井井口減壓開井裝置，以保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，減少人力物力消耗。

本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容如下：

閥體上設(shè)有連接管線的相互垂直的進(jìn)氣和出氣通道，并設(shè)有連通出氣通道的低壓通道，閥體腔室對準(zhǔn)連接閥蓋下腔室，閥體腔室內(nèi)設(shè)有主閥芯。

主閥芯為上、下連接的兩部分，下部分設(shè)有連通進(jìn)氣通道的腔室，腔室內(nèi)設(shè)有連接氣嘴和密封墊的氣嘴固定頭。副閥芯下部縮徑筒設(shè)在主閥芯上部腔室內(nèi)，縮徑筒上套有主閥芯彈簧，副閥芯法蘭式底盤設(shè)在主閥芯下腔室的上端面上，副閥芯下部腔室內(nèi)設(shè)有T型芯桿，其T型桿頭上、下方分別設(shè)有輔助彈簧和芯桿彈簧，設(shè)有平衡壓力通孔的副閥芯的上部連接于閥蓋上腔室。

在閥蓋上腔室內(nèi)副閥芯的上方設(shè)有主閥芯彈簧，閥蓋連接設(shè)有磁芯的銷定電磁頭并通過接頭連接開啟電磁頭，閥蓋上設(shè)有連通其上腔室和接頭內(nèi)孔的上泄壓通道，并設(shè)有連通接頭內(nèi)孔和低壓通道的下泄壓通道。

本發(fā)明氣井井口減壓開井裝置通過彈簧儲能兩級傳動(dòng)及節(jié)流嘴減壓，可實(shí)現(xiàn)氣井遠(yuǎn)程減壓開啟，解決原電磁閥不能遠(yuǎn)程高壓開井的難題，減少氣井管理維護(hù)難度，減少人力物力消耗，保證生產(chǎn)運(yùn)行的安全平穩(wěn)。與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)協(xié)作，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制開關(guān)井、高低壓自動(dòng)保護(hù)等功能，提高單井信息化管理水平，在氣田開采領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

附圖為氣井井口減壓開井裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步說明：

氣井井口減壓開井裝置由閥蓋1、閥體2、銷定電磁頭3、開啟電磁頭4、主閥芯5、副閥芯6、T型芯桿7、氣嘴8、副閥芯壓縮彈簧9、主閥芯壓縮彈簧10、芯桿彈簧11、氣嘴固定頭12、平衡壓力孔13、上卸壓通道14、下卸壓通道15、銷定電磁頭磁芯16、接頭17、密封墊18、輔助彈簧19和低壓通道20組成：

閥體2設(shè)有連接管線的相互垂直的進(jìn)氣和出氣通道，并設(shè)有與出氣通道相通的低壓通道20，閥體2腔室對準(zhǔn)連接閥蓋1下腔室，閥體2腔室內(nèi)設(shè)有圓筒狀主閥芯5。

主閥芯5分為由螺紋上、下連接的兩部分，下部分設(shè)有連通進(jìn)氣通道的腔室，腔室內(nèi)設(shè)有連接氣嘴8和密封墊18的氣嘴固定頭12。副閥芯6下部縮徑筒設(shè)在主閥芯5上腔室內(nèi)，縮徑筒上套有主閥芯壓縮彈簧10，副閥芯6法蘭式底盤設(shè)在主閥芯5下腔室的上端面上，副閥芯6下部腔室內(nèi)設(shè)有T型芯桿7，其T型桿頭上、下方分別設(shè)有輔助彈簧19和芯桿彈簧11，副閥芯6上部連接于閥蓋1上腔室內(nèi)，并設(shè)有連通其下腔室和閥蓋1上腔室的、縱向的平衡壓力通孔。

在閥蓋1腔室內(nèi)副閥芯6的上方設(shè)有主閥芯壓縮彈簧9，閥蓋1連接設(shè)有磁芯16的銷定電磁頭3并通過接頭17連接開啟電磁頭4，閥蓋1上設(shè)有連通其上腔室和接頭17內(nèi)孔的上泄壓通道14，并設(shè)有連通接頭17內(nèi)孔和低壓通道20的下泄壓通道15。

氣井井口減壓開井裝置的工作過程如下：

1.開閥過程：

給開啟電磁頭4供電，其磁芯回縮，上卸壓通道14和下卸壓通道15通過接頭17內(nèi)孔連通，也即同時(shí)接通低壓通道20，使副閥芯6上部的高壓迅速減小。連通閥體2進(jìn)氣通道的副閥芯6由其上下壓差推動(dòng)上移，在其縮徑凸臺行至銷定電磁頭3時(shí)被磁芯16鎖定，此時(shí)，副閥芯壓縮彈簧9、主閥芯壓縮彈簧10被壓縮儲能，芯桿彈簧11隨副閥芯6的上移宜被壓縮，并施力T型芯桿7上移，使T型芯桿7底端的密封墊18脫離氣嘴固定頭12，此時(shí)上游高壓氣體通過氣嘴8進(jìn)入下游出氣通道，并節(jié)流降壓。

通過氣井遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的井口RTU給開啟電磁頭4斷電，關(guān)閉上卸壓通道14和下卸壓通道15。開井生產(chǎn)一段時(shí)間后，本裝置進(jìn)氣通道壓力會降低，當(dāng)主閥芯5內(nèi)壓力與出氣通道壓力接近時(shí)，主閥芯彈簧10開始釋放能量，克服壓力上提主閥芯5，此時(shí)主閥芯5完全打開，閥體2進(jìn)氣通道與出氣通道連通，上下游壓力完全導(dǎo)通，開閥過程結(jié)束。

2、關(guān)閥過程：給銷定電磁頭3通電，磁芯16回縮解除銷定，副閥芯6在重力及副閥芯壓縮彈簧9的作用下下移，主閥芯5宜下移并封閉出氣通道，T型芯桿7在重力及輔助彈簧19的彈力作用下下移并封堵氣嘴8的節(jié)流通道，此時(shí)，上游進(jìn)氣通道內(nèi)壓力開始升高，并通過主閥芯5腔室和縱向平衡壓力孔13向閥蓋1上腔室注入高壓且通過副閥芯6下壓主閥芯5，主閥芯5被壓緊，閥即關(guān)嚴(yán)，關(guān)閥過程結(jié)束。