一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，属于油田油气损耗监测技术领域。其技术方案为：包括中空的容器，容器上端面的中心处设置有放置抽油杆的通孔一，容器下端面的中心处设置有放置盘根盒的通孔二，容器的上端面且位于通孔一的边缘处同心设置有环形板一；环形板一的外侧同心设置有外扩环形板，外扩环形板的内部同心设置有环形密封组件，容器上预留有若干个安装孔；容器、环形板一、环形板二、外扩环形板和环形密封组件均以轴线对称分为两个部分，容器每个部分的相对面的外侧均对称设置有连接板，外扩环形板每个部分的相对面的外侧均对称设置有耳板。本发明专利技术的有益效果为：实现井口气体安全有效取样。实现井口气体安全有效取样。实现井口气体安全有效取样。

【技术实现步骤摘要】
一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置


[0001]本专利技术涉及油田油气损耗监测
，尤其涉及一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置。

技术介绍

[0002]对油气损耗典型排放源进行油气损耗量的监测，掌握油气损耗的真实数据从而采取相应治理措施具有重要的意义。作为典型排放源之一的井口逸散气体缺乏有效设备可进行收集监测，国外采用卫星、无人机等遥测来监测区域内的泄漏数据，无单井数据不利用精细管理，国内也缺乏相应的研究和装置。因此开展井口密闭气体取样装置，实现对损耗气的有效探测与识别是有必要的。
[0003]油田企业在油气生产、运输过程中会产生较大的油气损耗。甲烷作为损耗气的主要成分，是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，使“气代煤”、“气代油”等项目带来的二氧化碳减排的贡献大打折扣。目前油气损耗主要集中在上游油气田生产过程中，其中无组织排放包括盘根等处的泄漏难以摸清。
[0004]目前相关的取样工具价格都较昂贵，且内部管路容易进入杂质，极易发生堵塞状况，有时内部过滤器几小时就需要清理一次，只适用粘度低、密度低的原油以及杂质少的原油或是成品油；需要二次分离，浪费劳动力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种实现井口气体安全有效取样的剖分式密闭气体取样装置。
[0006]本专利技术是通过如下措施实现的：一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，其特征在于，包括中空的容器，所述容器上端面的中心处设置有放置抽油杆的通孔一，所述容器下端面的中心处设置有放置盘根盒的通孔二，所述容器的上端面且位于所述通孔一的边缘处同心设置有环形板一；
[0007]所述环形板一的外侧同心设置有外扩环形板，所述外扩环形板的内部同心设置有环形密封组件，所述容器上预留有若干个安装孔，所述安装孔能够用于安装真空泵、安全阀和取样装置；
[0008]所述容器、环形板一、环形板二、外扩环形板和环形密封组件均以轴线对称分为两个部分，所述容器每个部分的相对面的外侧均对称设置有连接板，所述连接板与所述环形板一和环形板二连接，所述外扩环形板每个部分的相对面的外侧均对称设置有耳板；
[0009]相对的两个所述连接板以及相对的两个所述耳板均通过螺栓。
[0010]所述环形密封组件包括三个密封圈，所述密封圈均由两个半圆环插接而成，两个所述半圆环的两个端面一个设置有插柱，另一个设置有插槽。
[0011]所述外扩环形板的内壁上且位于所述环形密封组件的上方通过螺纹连接设置压环，所述压环通过螺纹连接设置在所述外扩环形板内且能够将所述环形密封组件压在所述
环形板一的上端面，所述压环为两个对称的环状部分组成，两个所述环形部分均设置两个有圆孔。优选两个所述圆孔的内径为4mm且间隔60度。可以利用配套扳手旋转所述压环下压。
[0012]位于上部和下部的密封圈的内壁上设置有环形槽。所述环形槽的深度为1mm，高5mm，可以用于涂抹润滑脂，用于装置的进一步密封。
[0013]所述容器每个部分的外壁上均设置有U型外支撑杆，所述U型外支撑杆开口端插入所述容器的上下端面且与所述连接板呈十字型分布，所述外扩环形板的下端面顶在所述U型外支撑杆上。
[0014]所述下环形板的外侧同心设置有由两个半圆环构成的柔性板，所述柔性板由柔性不透气材质制成。
[0015]所述容器的上端面上设置有四个与所述环形板一连通的卡槽一，所述容器的下端面设置有四个与所述环形板二连通的卡槽二，四个所述卡槽一和四个所述卡槽二均呈十字型分布；
[0016]相对接触的两个所述连接板和所述U型外支撑杆的上部插接在所述卡槽一上，相接触的两个所述连接板和所述U型外支撑杆的下部插接在所述卡槽二上；
[0017]所述连接板与所述容器之间设置有矩形板，所述容器上设置有放置所述矩形板的矩形槽，所述矩形板设置在所述矩形槽内。
[0018]所述连接板的上部与环形板一固定连接，所述连接板的下部与所述环形板二固定连接；
[0019]所述U型外支撑杆的上部与环形板一固定连接，所述连接板的下部与所述环形板二固定连接。
[0020]中部密封圈的内径略大于上部和下部的密封圈内径。上部和下部的密封圈的内径小于中部密封圈内径1mm，这样可以防摩擦力过大。
[0021]所述容器两个部分的工作面设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封条。
[0022]优选，所述压环外径为60mm，内径为42mm，高度为10mm，压环的螺距为1.5mm。先整体加工攻螺纹，再用线切割将工件切开。
[0023]工作原理：根据抽油杆的直径，选取相应内径的所述容器，将所述环形密封组件组装好并，并在上部和下部的环形槽中涂抹适量的润滑脂，然后放入所述外扩环形板，将两根密封条分别放入凹槽内，然后通过螺栓连接耳板和连接板，然后拧紧所述压环将所述环形密封组件压紧；
[0024]安装完成后，将所述柔性环用密封条与尼龙扎带进行包裹勒紧安装在盘根盒处，并涂抹适量的密封胶；一个所述安装孔通过采样管与气体采样瓶/袋进行连接，一个安装孔通过管线与手动抽真空泵连接；一个安装孔连接安全阀；安装完成后，利用手动真空泵将取样装置内部抽成近真空并关闭阀门，抽油井开机运行一段时间，开启采样瓶处阀门并开始计时进行油井溢出气的采集，当采样瓶压力表示数达到要求值时，停止计时并关闭阀门完成采集，将抽油井停机并拆卸取样装置，完成油井溢出气的采集工。
[0025]在上述装置的基础上的一种抽油井井口油气的泄漏率的检测方法，具体为：取样装置在开始收集气体并计时，集气结束后，根据气体采样瓶的体积、压力与集气时间等参数通过气体状态方程并与动密封和静密封两部分的泄漏率叠加计算确定抽油井井口油气的
泄漏率。
[0026]确定装置中的静密封和动密封，静密封为柔性板处，动密封为环形密封组件处；
[0027]与抽油杆配合动密封部分，考虑抽油杆实际工作中的偏磨问题，因此根据环形间隙流动流量公式可计算出往复运动密封段泄漏量。其中，环形间隙流动泄漏率公式为：
[0028][0029]其中μ为流体动力粘度，δ为抽油杆与动密封件的半径间隙，Δp为取样工具内外的压差，d为抽油杆截面直径，L为抽油杆与动密封件之间的密封长度，以上参数，均可以采用现有技术进行检测或测量得到，在此不再赘述。
[0030]与静密封部分：静密封均依据多孔介质模型计算泄漏率，多孔介质模型认为非金属垫片材料可近似看作各向同性的多孔介质，其流道由多个弯曲的、半径大小不等的毛细管组成网。气体通过多孔介质的流动状态可分为层流和分子流，其流率为层流流率和分子流流率之和。气体通过密封件的泄漏率方程为：
[0031][0032]公式中，A
L
、A
m
、n
L
、n
m
为回归系数(通过实验拟合所得，综合反映泄漏通道的数量和直径大小)，L
静
为泄漏率，η为介质粘度，b为流道长度，σ为密封件应力，M为气体分子量，T为气体绝对温度，p2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，其特征在于，包括中空的容器，所述容器上端面的中心处设置有放置抽油杆的通孔一，所述容器下端面的中心处设置有放置盘根盒的通孔二，所述容器的上端面且位于所述通孔一的边缘处同心设置有环形板一；所述环形板一的外侧同心设置有外扩环形板，所述外扩环形板的内部同心设置有环形密封组件，所述容器上预留有若干个安装孔，所述安装孔能够用于安装真空泵、安全阀和取样容器；所述容器、环形板一、环形板二、外扩环形板和环形密封组件均以轴线对称分为两个部分，所述容器每个部分的相对面的外侧均对称设置有连接板，所述连接板与所述环形板一和环形板二连接，所述外扩环形板每个部分的相对面的外侧均对称设置有耳板；相对的两个所述连接板以及相对的两个所述耳板均通过螺栓。2.根据权利要求1所述的抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，其特征在于，所述环形密封组件包括三个密封圈，所述密封圈均由两个半圆环插接而成，两个所述半圆环的两个端面一个设置有插柱，另一个设置有插槽。3.根据权利要求2所述的抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，其特征在于，所述外扩环形板的内壁上且位于所述环形密封组件的上方通过螺纹连接设置压环，所述压环通过螺纹连接设置在所述外扩环形板内且能够将所述环形密封组件压在所述环形板一的上端面，所述压环为两个对称的环状部分组成，两个所述环形部分均设置有两个圆孔。4.根据权利要求2所述的抽油井适用的剖分式密闭气体取样装置，其特征在于，位于上部和下部的密封圈的内壁上设置有环形槽。5.根据权利要求2所述的抽油井适用的剖分式...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋泓霖，范路，郑炜博，王之茵，齐光峰，孙东，任丰坤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心胜利油田检测评价研究有限公司，
类型：发明
国别省市：