[發明專利]一種集氣氣井遠程開關閥芯、設備及其使用方法

在審

• 申請號: 202010633799.3
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111720094A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陳勇;劉雙全;肖述琴;趙崢延;楊旭東;衛亞明;白曉弘;徐文龍;田偉;汪雄雄
• 申請（專利權）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;E21B34/16;E21B47/06;E21B43/12
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

本發明公開了一種集氣氣井遠程開關閥芯、設備及其使用方法，包括閥芯閥桿底座、閥芯閥桿和閥芯，閥芯閥桿連接在閥芯閥桿底座上表面；閥芯閥桿底座外連接有閥芯套，閥芯閥桿位于閥芯套內，閥芯閥桿外壁套有彈簧，閥芯套內壁上還連接有滑動軸承，閥芯內開有閥芯閥桿孔，閥芯插入閥芯套內，且閥芯閥桿插入閥芯閥桿孔內，閥芯底部的外壁上連接有螺紋塊，螺紋塊與閥芯套內壁滑動連接，閥芯前端連接有閥芯前桿，閥芯前桿上連接有旋流葉片。通過旋流葉片形成渦流對水合物進行吹掃，解決目前電動針閥技術閥芯下游易產生水合物冰堵引起開井失敗以及無法實施緊急切斷問題，同時也替代人工開井，節約人力物力。

技術領域

本發明屬于天然氣開采領域，具體涉及一種集氣氣井遠程開關閥芯、設備及其使用方法。

背景技術

蘇里格氣田是我國已發現并實現規模開發的最大天然氣田，建井萬余口，傳統方式管理難度大。

蘇里格氣田采用中低壓集氣模式，氣井井筒內置有節流器。節流器可對天然氣進行節流降壓，并利用低溫進行加熱。中低壓集氣模式可降低地面系統壓力，減少地面建設投資，防止地面管線水合物生成。

對于這萬余口中低壓集氣氣井，目前開井方法主要為人工赴井場手動操作井口針閥節流降壓開井。具體地，中低壓集氣模式的氣井在關井時間較久的情況下，氣井開井時氣井井口采氣樹壓力會高于地面管線承受壓力，不能瞬時通徑全開閥門接入地面管線，而是需要人工操作井口針閥進行節流降壓，一定時間之后，即井下節流器持續發生作用后使井筒內節流器上方氣體壓力降低，從而針閥下游壓力低于井口地面管線設計壓力，此時方可全開閥門進行生產。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：

一是若采用人工開關井，管理難度和操作成本巨大，不利于降本增效，且易受到天氣、道路、外協問題等自然及人為條件的制約，不利于精細化管理。而且對于氣井生產后期，氣井需要進行頻繁開關，目前的人工開井方法無法滿足智能化氣田生產需求。

二是若利用遠程控制的電動針閥進行遠程調節開關井，存在問題一方面是開井過程中電動針閥閥芯下游易產生水合物冰堵引起開井失敗，另一方面是市售電動針閥受原理所限，出現緊急情況時只能全速關閉，關閥速度慢時間長，無法實施緊急切斷。

發明內容

本發明的目的是提供一種集氣氣井遠程開關閥芯、設備及其使用方法，模擬人工開井流程來控制節流調節閥實現開井，并對開井過程中出現的水合物進行吹掃，并在緊急情況時緊急關閉。

本實用新型的目的是通過以下技術手段實現的，一種集氣氣井遠程開關閥芯，包括閥芯閥桿底座、閥芯閥桿和閥芯，閥芯閥桿連接在閥芯閥桿底座上表面；閥芯閥桿底座外連接有閥芯套，閥芯閥桿位于閥芯套內，閥芯閥桿外壁套有彈簧，閥芯套內壁上還連接有滑動軸承，閥芯內開有閥芯閥桿孔，閥芯插入閥芯套內，且閥芯閥桿插入閥芯閥桿孔內，閥芯底部的外壁上連接有螺紋塊，螺紋塊與閥芯套內壁滑動連接，閥芯前端連接有閥芯前桿，閥芯前桿上連接有旋流葉片。

進一步的，所述螺紋塊位于閥芯閥桿底座和滑動軸承之間。

進一步的，所述閥芯與閥芯套貼合處連接有密封圈。

進一步的，所述旋流葉片外緣切線與閥芯前桿中軸線夾角為45度，且旋流葉片具有一個渦波形周期。

進一步的，所述閥芯閥桿孔直徑突縮，未收縮處直徑等于彈簧直徑，收縮后處直徑等于閥芯閥桿直徑，彈簧前端頂在閥芯閥桿孔直徑突縮處。

進一步的，所述彈簧末端連接閥芯閥桿底座表面。

一種集氣氣井遠程開關井設備，包括閥體外殼部，閥體外殼部后端連接有緊急切斷部和電動執行部，所述閥體外殼部設有集氣氣井遠程開關閥芯，閥芯前桿伸入閥體外殼部的下游腔室內，緊急切斷部包括絲杠和閥桿，絲杠前端連接至閥芯閥桿底座下表面，另一端連接至閥桿，閥桿的另一端連接有傳動機構，傳動機構后端連接有氣動線性單元，氣動線性單元后端連接有電動執行部。