CN111894514A - 一种紧凑型超高压采油(气)井口装置 - Google Patents

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Abstract

一种紧凑型超高压采油(气)井口装置，由上方的采油树和下方的油管头两大部件组合而成。采油树的核心部件，是斜交四通连体阀组；斜交四通连体阀组的下方，通过带异径接头的主阀件与油管头相联接；斜交四通连体阀组的上方，依次装有螺纹式法兰、表接头和测压组件；斜交四通连体阀组的左右两侧，均装有弯管接头、仪表法兰和测压组件；在左右两测仪表法兰的外侧，一边装有液动安全阀，另一边装有带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀，及其两阀外端的螺纹式法兰和管堵。另外，在油管头和采斜交四通连体阀组中，除液动安全阀外，其余阀门均为顶部带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀。因此具有体积小、重量轻、阻力小、寿命长和易操作等特点。

Description

一种紧凑型超高压采油(气)井口装置
技术领域
本发明涉及石油机械，采油(气)井口装置。
背景技术
100MPa以上超高压采油(气)井口装置，是我国西北地区部分油气田需求的一种石油机械新产品。由于要承受超高的工作压力，所以，井口装置中所有零部件的壁厚都必须做的很厚，以防爆裂事故。零部件的壁厚增加后，就会造成零部件的体积增大、重量增加。如果继续采用传统的采油(气)井口装置的结构形式，即在油管头上方加装“方形四通和多个阀门等零部件组合”的采油树，就会使整个产品十分高大、且笨重无比，给井口装置的现场搬运、安装维修和操作使用造成很大困难。另外，由方形四通和管阀件构成的采油树，其左右两条直角转折的管路，在超高压含砂油气流的冲击下极易损坏，从而影响产品的使用寿命，加大油气开采的成本。
发明内容
针对上述问题，本发明采用新的产品结构和先进的机械加工技术，提供一种体积较小、重量较轻，阻力较小、寿命较长，容易搬运和便于操作的紧凑型超高压采油(气)井口装置。
本发明由上方的采油树和下方的油管头两大部件组合而成；其特色之处是：采油树的核心部件，是斜交四通连体阀组；斜交四通连体阀组的下方，通过带异径接头的主阀件与油管头相联接；斜交四通连体阀组的上方，依次装有螺纹式法兰、表接头和测压组件；斜交四通连体阀组的左右两侧，均装有弯管接头、仪表法兰和测压组件；在左右两侧仪表法兰的外侧，一边装有液动安全阀，另一边装有带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀，及其两阀外端的螺纹式法兰和管堵。
由于本发明中，采油树的核心部件是斜交四通连体阀组，是将现有产品中各自独立的安全阀、四通、顶部阀和两侧的翼阀，共四种五大零部件，连体成的一种新部件；它取消了原来五大零部件间四处对接的法兰和其中的联接件、密封件；因此，大大缩减了产品的体积和重量，减少了众多接口处高压泄漏的风险。采油树下方与油管头相联接的带异径接头的主阀件，是将现有产品中的异径接头和主阀连体成的一种新部件，它大大缩减了原来两个零部件叠加、用密封件、联接件联接的高度和重量。斜交四通连体阀组，还将原来左右两条直角转折的管路，均分解成两个45°斜角转折的管路，从而大大减少了超高压含砂油气流的流动阻力和对采油树的伤害，进而延长了整个产品的使用寿命。
附图说明
图1是本发明正面有局部剖视的总体结构示意图；
图2是本发明侧面有全剖视的总体结构示意图；
图3是本发明油管悬挂器部件的结构放大示意图。
附图中标号所示的零部件名称如下：
1、带异径接头的主阀件，1.1、异径接头，1.2、主阀，2、斜交四通连体阀组，2.1、安全阀，2.2、斜交四通，2.3、翼阀，2.4、顶部阀，3、弯管接头，4、仪表法兰，5、液动安全阀，6、螺纹式法兰，7、管堵，8、测压组件，9、表接头，10、手动暗杆平板阀，11、密封垫环，12、螺杆螺母，13、油管头四通，14、油管悬挂器，15、注脂阀，16、BT密封圈，17、卸压阀，18、锁紧部件，19、管线密封组件，20、密封垫环，21、螺杆螺母，14.1、空心柱状体，14.2、上下挤压式X型金属密封圈，14.3、O型橡胶密封圈，14.4、小管堵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明由上方的采油树和下方的油管头两个大部件组合而成。采油树和油管头中所用的测压组件8结构相同，均由下方的双公短接头、中间的截止阀和上方的压力表所组成，压力表均选用耐震搞硫的压力表。本发明中，所有零部件中间的流道孔、压力腔和其法兰对接处，均采用规格不同或相同的金属密封垫环11或20和均布的螺杆螺母12或21相联接，以防止超高压力油气流的破坏和泄漏。
本发明上方的采油树大部件，由带异径接头的主阀件1、斜交四通连体阀组2、弯管接头3、仪表法兰4、液动安全阀5、螺纹式法兰6、管堵7、测压组件8、表接头9、手动暗杆平板阀10、密封垫环11和螺杆螺母12所组成。带异径接头的主阀件1，是由异径接头1.1和主阀1.2连体而成；主阀1.2为手动暗杆平板阀结构，以异径接头1.1为阀体，将暗杆平板阀除阀体以外的所有零部件，垂直安装在异径接头1.1一侧的阀腔处；在主阀1.2的顶部，装有伞形齿轮驱动器，通过减速增扭的办法，人力驱动阀杆原地旋转，直接用阀杆下端的螺纹驱使闸板上下运动，控制异径接头1.1中间的流道孔；在异径接头1.1的下法兰上，还加工有两个对称的进口处带螺纹的台阶孔，孔口处分别装有一只注脂阀15和一只卸压阀17，用于压力试验或补充密封脂。斜交四通连体阀组2，是由安全阀2.1、斜交四通2.2、两侧的翼阀2.3和顶部阀2.4连体而成；斜交四通2.2的左右两个流道孔与上下流道孔的夹角，均为45°；下方的安全阀2.1、两侧的翼阀2.3和上方的顶部阀2.4，均以斜交四通2.2为阀体，将各个阀门除阀体以外的所有零部件，分别垂直安装在斜交四通2.2一个侧面的四个阀腔处，四块闸板分别控制斜交四通2.2的四个流道孔。在斜交四通连体阀组2中，下方的安全阀2.1，是液压驱动、弹簧复位的平板阀结构；两侧的翼阀2.3和上方的顶部阀2.4，均为手动暗杆平板阀结构；在阀的顶部，均装有伞形齿轮驱动器，通过减速增扭的办法，人力驱动阀杆原地旋转，直接用阀杆下端的螺纹驱使闸板上下运动。
为了适应超高压采油(气)工作的需要，在斜交四通连体阀组2的上方，依次装有螺纹式法兰6、表接头9和测压组件8；斜交四通连体阀组2的左右两侧，均装有弯管接头3、仪表法兰4和测压组件8，用来测量各自管路中的工作压力；在左右两侧仪表法兰4的外侧，一边装有液动安全阀5，另一边装有带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀10，及其两阀外端的螺纹式法兰6和管堵7。
本发明下方的油管头大部件，由油管头四通13、油管悬挂器14、注脂阀15、BT密封圈16、卸压阀17、锁紧部件18、管线密封组件19和仪表法兰4、螺纹式法兰6、管堵7、测压组件8、手动暗杆平板阀10，以及密封垫环11、螺杆螺母12所组成。油管头四通13的上端面，用密封垫环20和螺杆螺母21与采油树相联接。油管头四通13的上法兰，在其圆周侧壁处，上边加工有两个对称的进口处带螺纹的台阶通孔，在两个台阶通孔中均装有管线密封组件19；下边加工有均布的两端带螺纹的台阶通孔，孔中均装有锁紧部件18，用来锁定油管悬挂器14。油管头四通13的下法兰，以及内外侧壁上的注脂阀15、BT密封圈16和卸压阀17，用来联接套管头和密封套管头中突出的套管。油管头四通13的两侧，分别用密封垫环11和螺杆螺母12，对称地联接着两只带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀10和夹在两阀之间的仪表法兰4，以及两阀外侧的螺纹式法兰6和管堵7；在仪表法兰4的上方，均装有测压组件8，用来测量套管中的工作压力。
在油管头四通13的中心，用圆台阶孔和上法兰圆周上均布的锁紧部件19，固定着联接着油管悬挂器14。油管头中的油管悬挂器14，是以空心柱状体14.1为主体的一个部件；空心柱状体14.1中心通孔的两端，均加工成锥孔螺纹，分别用来联接外来的油管和起吊装置；空心柱状体14.1外圆与油管头四通13接触的中部，以及与采油树中带异径接头的主阀件1接触的上部，其外圆加粗，分别装有一组上下挤压式X型金属密封圈14.2和一道O型橡胶密封圈14.3；以金属密封件耐高压、抗磨损，以橡胶密封件增强其密封效果。在油管悬挂器14中间外圆加粗段的上下两个端面上，加工有两个对称的细长孔，在两个细长孔的两端，均加工有直径加粗的螺纹孔，孔中均装有小管堵14.4。
装在油管头四通13上法兰处的两个管线密封组件19，中间是一根有凸起坎肩的细长管件，其中心孔的两端加工有直径加粗的螺纹孔，螺纹孔中均装有小管堵14.4，以防泄漏；在细长管件的外圆上包裹着一组弹性密封圈和压紧螺帽，以便装入油管头四通13的台阶通孔后，对其进行密封。当用户需要时，可拆去油管悬挂器14和管线密封组件19上的所有的小管堵14.4，通过油管悬挂器14上的两个对称的细长孔和安装在油管头四通13上边的管线密封组件19，安装操控井下安全阀的液压管线。

Claims (7)

1.一种紧凑型超高压采油(气)井口装置，由上方的采油树和下方的油管头两大部件组合而成；其特征是：采油树的核心部件，是斜交四通连体阀组；斜交四通连体阀组的下方，通过带异径接头的主阀件与油管头相联接；斜交四通连体阀组的上方，依次装有螺纹式法兰、表接头和测压组件；斜交四通连体阀组的左右两侧，均装有弯管接头、仪表法兰和测压组件；在左右两侧仪表法兰的外侧，一边装有液动安全阀，另一边装有带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀，及其两阀外端的螺纹式法兰和管堵。
2.根据权利要求1所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：带异径接头的主阀件，是由异径接头和主阀连体而成；主阀为手动暗杆平板阀结构，以异径接头为阀体，将暗杆平板阀除阀体以外的所有零部件，垂直安装在异径接头一侧的阀腔处；在主阀的顶部，装有伞形齿轮驱动器，通过减速增扭的办法，人力驱动阀杆原地旋转，直接用阀杆下端的螺纹驱使闸板上下运动，控制异径接头中间的流道孔。
3.根据权利要求1所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：斜交四通连体阀组，是由安全阀、斜交四通、顶部阀和两侧的翼阀连体而成；斜交四通的左右两个流道孔与上下流道孔的夹角，均为45°；下方的安全阀、上方的顶部阀和两侧的翼阀，均以斜交四通为阀体，将各个阀门除阀体以外的所有零部件，分别垂直安装在斜交四通一个侧面的四个阀腔处，四块闸板分别控制斜交四通的四个流道孔。
4.根据权利要求1或3所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：在斜交四通连体阀组中，下方的安全阀，是液压驱动、弹簧复位的平板阀结构；上方的顶部阀和两侧的翼阀，均为手动暗杆平板阀结构；在阀的顶部，均装有伞形齿轮驱动器，通过减速增扭的办法，人力驱动阀杆原地旋转，直接用阀杆下端的螺纹驱使闸板上下运动。
5.根据权利要求1所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：油管头四通的两侧，分别用密封垫环和螺杆螺母，对称地联接着两只带伞形齿轮驱动器的手动暗杆平板阀和夹在两阀之间的仪表法兰，以及两阀外侧的螺纹式法兰和管堵；在仪表法兰的上方，均装有测压组件。
6.根据权利要求1所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：油管头中的油管悬挂器，是以空心柱状体为主体的一个部件；空心柱状体中心通孔的两端，均加工成锥孔螺纹；空心柱状体外圆与油管头四通接触的中部，以及与采油树中带异径接头的主阀件接触的上部，其外圆加粗，分别装有一组上下挤压式X型金属密封圈和一道O型橡胶密封圈。
7.根据权利要求1所述的紧凑型超高压采油(气)井口装置，其特征是：油管头四通的上法兰，在其圆周侧壁处，上边加工有两个对称的进口处带螺纹的台阶通孔，在两个台阶通孔中均装有管线密封组件；在油管悬挂器中间外圆加粗段的上下两个端面上，加工有两个对称的细长孔，在两个细长孔的两端，均加工有直径加粗的螺纹孔，孔中均装有小管堵。
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