一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，包括套管法蘭、技術(shù)套管、油管頭四通、油管懸掛器、油層套管、第一平板閘閥、第二平板閘閥、第一絲扣法蘭、第一壓力表組件、多功能封井器、小四通、第三平板閘閥、第四平板閘閥、第二絲扣法蘭及第二壓力表組件；套管法蘭連技術(shù)套管，套管法蘭連油管頭四通，油管懸掛器連油層套管；第一平板閘閥及第二平板閘閥設(shè)在油管頭四通上，第一絲扣法蘭連第一平板閘閥，第一壓力表組件連第二平板閘閥；多功能封井器連油管頭四通及小四通，第三平板閘閥及第四平板閘閥在小四通上，第二絲扣法蘭連第三平板閘閥，第二壓力表組件連第四平板閘閥。本發(fā)明有效防止CO2氣體泄漏，一次安裝防噴器，作業(yè)效率高。
【專利說明】一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油機(jī)械井口裝置，尤其涉及一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著油田的飛速發(fā)展，環(huán)境污染也變成了越來越重要的問題。注氣井口裝置是近年來新興的一種井口裝置，目前在我國東北地區(qū)的有著“石油之都，百湖之城”美譽(yù)的大慶油田已經(jīng)開始推廣應(yīng)用。注氣井口裝置的主要功能是通過油層套管向地下巖層天然氣區(qū)塊注入二氧化碳?xì)怏w，原理是二氧化碳的密度大于井下天然氣的密度，通過向地下注入二氧化碳?xì)怏w可以使井下的天然氣上浮，從而達(dá)到“驅(qū)氣開采”的目的，再配合封隔器的使用，可以把井下空間封隔成若干區(qū)域，從而可以對不同地層分別進(jìn)行驅(qū)氣，為以后的天然氣開采做準(zhǔn)備。
[0004]現(xiàn)有的注氣井口裝置結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)，主要由油管頭四通、懸掛器、小四通、平板閘閥組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計在采油井口、注水井口作業(yè)中還可以正常使用，但對于注氣作業(yè)這種對產(chǎn)品規(guī)范級別、性能級別要求高的作業(yè)環(huán)境，普通注氣井口裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計在工作中安全系數(shù)相比采油、注水作業(yè)大大降低，根據(jù)油田反饋的數(shù)據(jù)顯示現(xiàn)有的注氣井口裝置在向井下注入C02氣體作業(yè)中經(jīng)常發(fā)生C02氣體泄漏，一旦發(fā)生泄漏根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件沒有有效的解決途徑，只能釋放井底壓力，造成的結(jié)果就是，第一，排放了大量高密度的C02氣體到空氣中，影響自然生態(tài)環(huán)境的同時對周邊群眾的日常生活造成極壞的影響，有時甚至引起周邊群眾的恐慌，給群眾生活帶來極大的不便；第二，井口發(fā)生泄漏對現(xiàn)場作業(yè)的工人生命安全造成極大威脅，注入井下的C02氣體都是低溫(_69°C)液態(tài)的，即使竄到井上了溫度也在-40°C以下，外加20MPa以上的工作壓力，所以一旦突然發(fā)生泄漏，噴到作業(yè)工人的身上足以致命，以前就發(fā)生過類似的事故；第三，一旦發(fā)生井口泄漏事故就涉及到后期維修，油田設(shè)備大都是由龐大的鋼鐵機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的，井口維修要涉及遷移大量的機(jī)械化設(shè)備，這樣一來需要投入大量人力資源同時還浪費(fèi)掉大量的能源如水資源、電能等。綜上所述普通注氣井口裝置作業(yè)成本高、效率低、維護(hù)復(fù)雜、容易造成污染環(huán)境、浪費(fèi)能源，已不能更好的適應(yīng)時代的需要。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的:提供一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，操作簡單方便，作業(yè)效率高，只需一次安裝防噴器；維護(hù)維修成本低、作業(yè)安全防泄漏；節(jié)約能源，防環(huán)境污染。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，包括套管法蘭、技術(shù)套管、油管頭四通、油管懸掛器、油層套管、多根止動頂絲、第一平板閘閥、第二平板閘閥、第一絲扣法蘭、第一壓力表組件、多功能封井器、小四通、第三平板閘閥、第四平板閘閥、第二絲扣法蘭及第二壓力表組件；所述的套管法蘭內(nèi)設(shè)5 l/2inLC內(nèi)螺紋，所述的技術(shù)套管的外表面對應(yīng)設(shè)有5 l/2inLC外螺紋，所述的套管法蘭與所述的技術(shù)套管通過螺紋連接；所述的套管法蘭的上端通過螺栓與所述的油管頭四通連接，所述的油管懸掛器設(shè)置在所述的油管頭四通內(nèi)，所述的油管懸掛器內(nèi)設(shè)2 7/8inNU內(nèi)螺紋，所述的油層套管的外壁上對應(yīng)設(shè)有2 7/8inNU外螺紋，所述的油管懸掛器與所述的油層套管通過螺紋連接，所述的油層套管位于所述的技術(shù)套管內(nèi)，所述的多根止動頂絲均勻分布在所述的油管懸掛器的頂部；所述的第一平板閘閥及第二平板閘閥分別對稱設(shè)置在所述的油管頭四通的兩翼，所述的第一絲扣法蘭連接在所述的第一平板閘閥上，所述的第一壓力表組件連接在所述的第二平板閘閥上；所述的多功能封井器的下端通過螺栓與所述的油管頭四通連接，所述的多功能封井器的上端通過螺栓與所述的小四通連接，所述的第三平板閘閥及第四平板閘閥分別對稱安裝在所述的小四通的兩側(cè)，所述的第二絲扣法蘭連接在所述的第三平板閘閥上，所述的第二壓力表組件連接在所述的第四平板閘閥上。
[0008]上述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其中，所述的多功能封井器是一體式上、下兩層結(jié)構(gòu)，所述的多功能封井器的上層是半封閘板，所述的多功能封井器的下層是全封閘板。
[0009]上述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其中，所述的小四通的上端設(shè)有第五平板閘閥，所述的第五平板閘閥上連接有第三絲扣法蘭。
[0010]上述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其中，所述的套管法蘭與所述的油管頭四通之間設(shè)有密封墊環(huán)，使所述的套管法蘭與所述的油管頭四通密封連接。
[0011]本發(fā)明大大增加了注氣井口裝置的防C02泄漏安全系數(shù)，有效的防止了 C02氣體泄漏對環(huán)境造成的污染，而且只需一次安裝防噴器，操作簡單、作業(yè)效率高，省去了大量的后期維修成本，節(jié)省了大量人力費(fèi)用和電能水能等能源，保護(hù)了環(huán)境。
[0012]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0015]請參見附圖1所示，一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，包括套管法蘭1、技術(shù)套管
2、油管頭四通3、油管懸掛器4、油層套管5、多根止動頂絲6、第一平板閘閥7、第二平板閘閥
8、第一絲扣法蘭9、第一壓力表組件10、多功能封井器11、小四通12、第三平板閘閥13、第四平板閘閥14、第二絲扣法蘭15及第二壓力表組件16 ;所述的套管法蘭I內(nèi)設(shè)5 l/2inLC內(nèi)螺紋，所述的技術(shù)套管2的外表面對應(yīng)設(shè)有5 l/2inLC外螺紋，所述的套管法蘭I與所述的技術(shù)套管2通過螺紋連接；所述的套管法蘭I的上端通過螺栓與所述的油管頭四通3連接，所述的油管懸掛器4設(shè)置在所述的油管頭四通3內(nèi)，所述的油管懸掛器4內(nèi)設(shè)2 7/8inNU內(nèi)螺紋，所述的油層套管5的外壁上對應(yīng)設(shè)有2 7/8inNU外螺紋，所述的油管懸掛器4與所述的油層套管5通過螺紋連接，所述的油層套管5位于所述的技術(shù)套管2內(nèi)，所述的多根止動頂絲6均勻分布在所述的油管懸掛器4的頂部，止動頂絲6優(yōu)選4根，可自由伸縮，防止固井時井下壓力使懸掛器上竄，從而實(shí)現(xiàn)密封環(huán)空；所述的第一平板閘閥7及第二平板閘閥8分別對稱設(shè)置在所述的油管頭四通3的兩翼，固井時用來排出井底溢出的泥漿和固井液，所述的第一絲扣法蘭9連接在所述的第一平板閘閥7上，所述的第一壓力表組件10連接在所述的第二平板閘閥8上，在固井作業(yè)時卸下第一絲扣法蘭9上的小絲堵，把管線接頭擰在第一絲扣法蘭9上，排出井下溢出的泥漿和固井液，同時打開第二平板閥門8可通過第一壓力表組件10隨時觀測固井作業(yè)過程中井下壓力；所述的多功能封井器11的下端通過螺栓與所述的油管頭四通3連接，所述的多功能封井器11的上端通過螺栓與所述的小四通12連接，所述的第三平板閘閥13及第四平板閘閥14分別對稱安裝在所述的小四通12的兩偵牝所述的第二絲扣法蘭15連接在所述的第三平板閘閥13上，所述的第二壓力表組件16連接在所述的第四平板閘閥14上，第三平板閘閥13作用是在注氣作業(yè)時，卸下第二絲扣法蘭15上的絲堵，擰上注氣管線，通過管線向井下注入二氧化碳?xì)怏w，通過旋轉(zhuǎn)第三平板板閥13上的手輪可以控制閥門的啟閉，從而控制注氣過程，第四平板閘閥14的作業(yè)是在注氣作業(yè)時打開閥門，井上和井下保持聯(lián)通，從而通過第二壓力表組件16實(shí)時觀測井下二氧化碳?xì)怏w的壓力，以便配合注氣工藝的需要來控制注氣節(jié)奏。
[0016]所述的多功能封井器11是一體式上、下兩層結(jié)構(gòu)，所述的多功能封井器11的上層是半封閘板，所述的多功能封井器11的下層是全封閘板，多功能封井器11是本發(fā)明的核心部件，其作用是當(dāng)井下環(huán)境突變時封井，防C02氣體泄漏，防污染環(huán)境。
[0017]根據(jù)油田反饋回來的信息顯示，C02氣體泄漏多發(fā)生在油管頭四通3的主通路的位置，本發(fā)明取代原有閥門安裝多功能封井器11，多功能封井器11相比原位置的閥門具有以下優(yōu)勢，第一，普通閥門只有一層閘板，密封性能主要依靠閘板和閥座密封來保證，也就是俗稱的“單密封”，密封性能不高，安全系數(shù)低，這種單密封的閥門放在采油樹的其他位置如旁通路上還可以使用，但是在主通路這種核心部位使用的話安全性能無法保證。本發(fā)明的多功能封井器11主體結(jié)構(gòu)是由上下兩層閘板機(jī)構(gòu)組成的，其下層全封閘板機(jī)構(gòu)在閘板頂部和側(cè)面分別安裝有頂密封和前密封，密封構(gòu)件采用美國進(jìn)口 FSL橡膠，試驗數(shù)據(jù)表明相比傳統(tǒng)的閘板密封本結(jié)構(gòu)抗C02腐蝕能力提高150%，密封性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的閘板閥門密封，防C02泄漏能力大大提高，相比傳統(tǒng)的閘閥，多功能封井器11在主通徑上可以很好的控制井下環(huán)境，抗二氧化碳腐蝕能力增強(qiáng)，使用穩(wěn)定性更好，作業(yè)安全系數(shù)大大提高，底層閘板只能在全開全閉的條件下工作，主要應(yīng)對注氣過程中C02氣體上竄時關(guān)閉閘板封井；上層半封閘板的創(chuàng)新之處在于閘板可拆卸，可以根據(jù)井下作業(yè)需要，更換帶有不同孔徑的閘板(一般是2 7/8in或3 l/2in)，這樣在井下作業(yè)發(fā)生突發(fā)情況時可以立刻關(guān)閉上層的半封閘板抱住井下作業(yè)工具連接桿，在井下環(huán)境突變的情況下可以做到及時封閉井下環(huán)形空間，多功能封井器11實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)的一體化操作，避免了繁雜且費(fèi)時費(fèi)力的壓井作業(yè)，可節(jié)省大量的人力物力以及水、電力等能源；采用多功能封井器11的第二個優(yōu)勢是整體內(nèi)上下布置兩層閘板，具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，該種結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)的采油樹結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，上下兩層閘板手輪方向互成90°，這樣在井口裝置的360°方向均勻分布四個手輪，在作業(yè)時作業(yè)力更加平衡，平衡性更高，使用壽命更長，相對來說維護(hù)成本大大降低，另外上下雙密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了雙保險，具有安全性能更高的特點(diǎn)。
[0018]所述的小四通12的上端設(shè)有第五平板閘閥17，所述的第五平板閘閥17上連接有第三絲扣法蘭18，第五平板閘閥17在平時作業(yè)時都是關(guān)閉著的，只有在需要下入井下工具時才打開閥門，卸下第三絲扣法蘭18上面的絲堵，通過井口垂直通徑向井下下入井下工具。
[0019]所述的套管法蘭I與所述的油管頭四通3之間設(shè)有密封墊環(huán)，使所述的套管法蘭I與所述的油管頭四通3密封連接，在壓緊的時候通過密封墊環(huán)實(shí)現(xiàn)金屬密封，可以對套管法蘭I的環(huán)形空間進(jìn)行很好的密封，更換配件更加方便容易。
[0020]第一平板閘閥7、第二平板閘閥8、第三平板閘閥13、第四平板閘閥14及第五平板閘閥17采用2 9/16in-5000psi平板閘閥。2 9/16in_5000psi平板閘閥由閥體、閘板、閥座、閥蓋、閥桿、平衡桿等零部件組成，閥門為明桿式結(jié)構(gòu)，閥中裝有兩個負(fù)荷能力強(qiáng)的推力球軸承來承受閥門啟閉的負(fù)荷，因而具有開關(guān)力矩小的優(yōu)點(diǎn)，閥體尾部的平衡桿可以使閥門能實(shí)現(xiàn)高壓負(fù)載情況下的操作輕便靈活，保證了本發(fā)明裝置的整體密封性能。
[0021]套管法蘭1、技術(shù)套管2、油管懸掛器4及油層套管5上的螺紋規(guī)格出自國家標(biāo)準(zhǔn)GB22513-2008《石油天然氣工業(yè)鉆井和采油設(shè)備井口裝置和采油樹》。
[0022]綜上所述，本發(fā)明大大增加了注氣井口裝置的防C02泄漏安全系數(shù)，有效的防止了 C02氣體泄漏對環(huán)境造成的污染，而且只需一次安裝防噴器，操作簡單、作業(yè)效率高，省去了大量的后期維修成本，節(jié)省了大量人力費(fèi)用和電能水能等能源，保護(hù)了環(huán)境。
【權(quán)利要求】
1.一種新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其特征在于:包括套管法蘭、技術(shù)套管、油管頭四通、油管懸掛器、油層套管、多根止動頂絲、第一平板閘閥、第二平板閘閥、第一絲扣法蘭、第一壓力表組件、多功能封井器、小四通、第三平板閘閥、第四平板閘閥、第二絲扣法蘭及第二壓力表組件；所述的套管法蘭內(nèi)設(shè)5 l/2inLC內(nèi)螺紋，所述的技術(shù)套管的外表面對應(yīng)設(shè)有5l/2inLC外螺紋，所述的套管法蘭與所述的技術(shù)套管通過螺紋連接；所述的套管法蘭的上端通過螺栓與所述的油管頭四通連接，所述的油管懸掛器設(shè)置在所述的油管頭四通內(nèi)，所述的油管懸掛器內(nèi)設(shè)2 7/8inNU內(nèi)螺紋，所述的油層套管的外壁上對應(yīng)設(shè)有2 7/8inNU外螺紋，所述的油管懸掛器與所述的油層套管通過螺紋連接，所述的油層套管位于所述的技術(shù)套管內(nèi)，所述的多根止動頂絲均勻分布在所述的油管懸掛器的頂部；所述的第一平板閘閥及第二平板閘閥分別對稱設(shè)置在所述的油管頭四通的兩翼，所述的第一絲扣法蘭連接在所述的第一平板閘閥上，所述的第一壓力表組件連接在所述的第二平板閘閥上；所述的多功能封井器的下端通過螺栓與所述的油管頭四通連接，所述的多功能封井器的上端通過螺栓與所述的小四通連接，所述的第三平板閘閥及第四平板閘閥分別對稱安裝在所述的小四通的兩側(cè)，所述的第二絲扣法蘭連接在所述的第三平板閘閥上，所述的第二壓力表組件連接在所述的第四平板閘閥上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其特征在于:所述的多功能封井器是一體式上、下兩層結(jié)構(gòu)，所述的多功能封井器的上層是半封閘板，所述的多功能封井器的下層是全封閘板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其特征在于:所述的小四通的上端設(shè)有第五平板閘閥，所述的第五平板閘閥上連接有第三絲扣法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保注氣井口裝置，其特征在于:所述的套管法蘭與所述的油管頭四通之間設(shè)有密封墊環(huán)，使所述的套管法蘭與所述的油管頭四通密封連接。
【文檔編號】E21B33/03GK103883275SQ201410130476
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】于冬, 李宏, 朱國亞 申請人:江蘇雙輝機(jī)械制造有限公司