一种取样阀及油井取样系统的制作方法

专利2022-06-29  76


本申请涉及油井技术领域,特别涉及一种取样阀及油井取样系统。



背景技术:

在石油开采的过程中,经常需要对开采出的石油进行取样,以便于对取样得到的石油进行分析,从而确定开采出的石油的质量,这个时候就需要用到取样阀。取样阀是用于获取管路中样品的阀门,用于需要经常对石油进行化学分析的场合。

在现有的油田采油工艺中,取样阀是设置在油管的侧壁上用于对油管内的石油进行取样,当前出现了一种“取样装置”技术,该技术在油管的侧壁上设置有贯穿侧壁的开口,开口处设置有管线短节(即一段支管),该取样装置套接在上管线短节,使得入口与油管相连通。该技术具有节能、环保的优点。

但是在现有技术中,由于取样装置设在油管的侧壁上,导致取样装置完成一次取样后,取样装置内会残留油样在取样装置的阀体内,形成死油,再次取样时需要进行放净管线短节和取样装置里的死油的放空操作,放空操作繁琐又浪费能源,如果平常取样时省略掉这一环节,就会造成检测样品混入死油从而导致油井资料的不准确,影响对油井生产状况的判断。但上述技术及现场应用的其它相关技术尚不存在无需放空操作就能便捷的进行取油样的问题。



技术实现要素:

本申请实施例提供了一种取样阀及油井取样系统能够解决无需放空操作能够随时便捷的进行取油样的问题。所述技术方案如下:

一方面,提供了一种取样阀,所述取样阀包括桶状的阀体、排液管和排液控制组件,排液控制组件包括固定件和活动件,其中:

固定件具有管状中空结构,固定件上设置有进液口和排液口;

活动件设置在固定件内部,活动件在固定件内部位于第一位置时,进液口和排液口之间处于连通状态,活动件在固定件内部位于第二位置时,活动件塞满进液口和排液口之间的通路,进液口和排液口之间处于堵塞状态;

阀体侧壁上设置有第一安装孔和第二安装孔,固定件通过第一安装孔安装在阀体侧壁上,进液口和排液口位于阀体的内腔中,排液管通过第二安装孔安装在阀体侧壁上,排液管的第一端与排液口连通,排液管的第二端位于阀体外部;

阀体用于设置在输油管道上。

本实用新型的有益效果是:所述阀体的两端分别与输送油井中的油的两根输油管道连通,并不是连接在支管上。所以使得阀体内一直有油随着输油管道进行流动,而油井中的油的普遍温度在30~55℃,由于本实用新型的阀体内一直有油通过,所以能够解决现有技术中阀体内无油流通过,没有温度源冬季易发生冻堵现象的问题。故能够放防止阀体因为低温被冻住。再者,可以通过排液控制组件进行取样,当需要取样的时候,通过活动件正向移动到固定件内部的第一位置,使得进液口和排液口之间连通,阀体内的油就通过固定件上的进液口进入到排液口中,从而进入到排液管中,由于排液管伸出阀体,所以可以顺利的通过排液管取到油样。取样完成后通过活动件相对于固定件反向移动时候,将所述进液口和所述排液口之间的通路隔断,当活动件在固定件内部位于第二位置时,活动件使得进液口和排液口之间的通路塞满,从而排液管内不会残留油,取样完成。这样在重新进行取油样的时候无需进行放空操作就能够再次取到准确的没有死油干扰的油样。整个过程既能够避免油的浪费又能保证油样的准确性。实现了无需放空操作能够随时便捷的进行取油样。

在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

进一步,所述固定件为一体芯阀座,所述活动件为一体芯,其中:

所述一体芯的外壁与所述一体芯阀座的内壁螺纹连接;

所述进液口设置在所述一体芯阀座的顶端,所述排液口设置在所述一体芯阀座的侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是,由于一体芯和一体芯阀座螺纹连接,当需要取阀体内的油样的时候,一体芯旋转到所述一体芯阀座底部时,所述进液口和所述排液口之间处于连通状态。当取油样完成后,通过一体芯沿着所述一体芯阀座转动,一体芯整体向上移动,从而使得所述进液口和所述排液管之间的通路隔断,随着一体芯的上升,一体芯的顶端将进液口封闭,使得进液口和排液口之间的通路处于塞满状态,排液管内不会有残留的油,当一体芯的顶端旋转到抵住进液口的时候,一体芯阀座内的油也随着一体芯的上升通过进液口进入到阀体内,死油就随着阀体内的油流走。避免了死油对检测结果的影响。同时避免油的浪费,恢复阀体内油的初始走向。由于一体芯与一体芯阀座螺纹连接,所以一体芯能够沿着一体芯阀座均匀移动,方便控制取样的流量。

进一步,所述一体芯的顶端为圆锥形,一体芯阀座的内腔在进液口处的形状与一体芯的顶端的形状相匹配。

采用上述进一步方案的有益效果是,一体芯的顶端呈圆锥形,可以很好的实现对进液口的密封,当一体芯正向移动的时候,可以实现一体芯和进液口的分离,使得阀体内的油通过进液口进入一体芯阀座内腔中,当一体芯反向移动的时候,一体芯的圆锥形的顶端可以很好的与进液口箱匹配,从而让一体芯阀座内的油均从进液口排出。

进一步,所述排液控制组件还包括密封胶圈和一体芯卡簧;

所述密封胶圈嵌入所述一体芯阀座的内壁且套设在所述一体芯的外壁上;

所述一体芯卡簧嵌入所述一体芯阀座的内壁且套设在所述一体芯的外壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是,密封胶圈防止了阀体内的油通过一体芯和一体芯阀座之间的间隙流出,所述一体芯卡簧设置在所述一体芯的底部,且靠近所述一体芯的底端。一体芯卡簧防止了一体芯因为向下移动的程度太大,而发生与一体芯阀座的分离,保持了整个取样阀的稳定性。

进一步,所述一体芯的底端的端面设有多边形防盗开关。

采用上述进一步方案的有益效果是,由于一体芯的底端设有多边形防盗开关,所以在使用人员转动一体芯的时候需要与之匹配的转动工具才能顺利的旋转一体芯。所以当有人想通过转动一体芯盗窃阀体内的油的时候,由于一体芯的底端设置的多边形防盗开关,没有与之匹配的转动工具,不能顺利的旋转一体芯,起到了防盗了效果。

进一步,所述取样阀还包括防喷溅管,防喷溅管的一端与所述排液管的第二端固定连通,所述防喷溅管远离所述阀体的一端向下倾斜。

采用上述进一步方案的有益效果是,由于阀体内一直有油通过,所以油样进入排液管内的时候具有一定的压力,由于通过防喷溅管向下倾斜,当油样进入到防喷溅管中的时候,可以减小油样从防喷溅管喷出的速度,保护了取油样人员的安全。

进一步,所述取样阀还包括接油凸台,其中:

所述接油凸台具有中空结构,接油凸台的第一端固定在阀体内壁上与第一安装孔对应的位置,接油凸台的第二端设置有通孔,所述通孔与阀体内壁固定接油凸台的第一端的位置的径向距离为阀体内径的1/3~2/3;

接油凸台自固定位置向阀体内来液方向倾斜;

固定件的外壁与接油凸台的内壁相固定,进液口与所述通孔相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是,由于所述接油凸台的高度为所述阀体内径的1/3~2/3,又由于进液口在接油凸台的顶端,所以取到的油样为中部的油样,使得待检测的油样品质更好,受到的干扰小,提升了检测的准确性。解决了目前现有的进液口与阀壁液流方向垂直,不在管线的1/3-2/3位置,取样存在不标准性的问题。

进一步,接油凸台的倾斜角度为30~50度。

采用上述进一步方案的有益效果是,由于所述接油凸台向所述阀体内来油方向相反的方向倾斜,倾斜角度为30~50度,当阀体内的油样进入进液口的时候,接油凸台侧壁由于有一定的角度倾斜,所以阀体内的接油凸台高度以下的油样因与接油凸台的侧壁接触而被阻挡,接油凸台倾斜的角度使得被阻挡的油样大部分都不能向接油凸台的顶端运动,被阻挡的油样顺着接油凸台的侧壁流走,使得进入进液口的油大部分都是阀体内与接油凸台高度相同的油,使得取到油样大部分都位于输油管道截面半径的1/3-2/3位置,靠近输油管道壁的油样很少能进入阀体,所以提升了取得油样的稳定性和准确性。

另一方面,本实用新型还提供一种提取油样的系统,包括如上述的取样阀、第一焊接连管和第二焊接连管;

所述阀体的一端与所述第一焊接连管连通,所述阀体的另一端与所述第二焊接连管连通。

本实用新型的有益效果是,所述第一焊接连管和所述第二焊接连管均可以用于与输油管道连通。阀体通过第一焊接连管和第二焊接连管能够更好的与所述输油管道连通,保持稳定性。

在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

进一步,所述第一焊接连管上套设有上活接头,所述第二焊接连管上套设有下活接头。

采用上述进一步方案的有益效果是,上活接头与第一焊接连管螺纹连接,使得第一焊接连管与输油管道的连通处被上活接头固定,保持稳定性。下活接头与第二焊接连管螺纹连接,使得第二焊接连管与输油管道的连通处被下活接头固定,保持稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型剖视图;

图2为本实用新型阀体本体的结构示意图;

图3为本实用新型阀体上设有排液管和一体芯阀座的结构示意图;

图4为图3的俯视图;

图5为图4的a-a方向的截面图;

图6为图4的b-b方向的截面图;

图7为本实用新型取样阀的正视图;

图8为本实用新型取样阀的侧视图。

图例说明:

1、一体芯阀座,2、多边形的防盗开关,3、防喷溅管,4、阀体,401、第一安装孔,402、第二安装孔,5、上活接头,6、一体芯,7、排液管,8、固定件,801、进液口,802、排液口,9、活动件、10、排液控制组件,11、接油凸起,12、液流箭头,13、一体芯卡簧,14、下活接头,15、第一焊接连管,16、第二焊接连管,17、密封胶圈。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本实用新型创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

在本方式中提供了一种取样阀,如图1所示,取样阀包括桶状的阀体4、排液管7和排液控制组件10,排液控制组件10包括固定件8和活动件9,其中,固定件8具有管状中空结构,固定件8上设置有进液口801和排液口802。活动件9设置在固定件8内部,活动件9在固定件8内部位于第一位置时,进液口801和排液口802之间处于连通状态,活动件9在固定件8内部位于第二位置时,进液口801和排液口802之间处于堵塞状态。如图2所示,阀体4侧壁上设置有第一安装孔401和第二安装孔402,固定件8通过第一安装孔401安装在阀体4侧壁上,进液口801和排液口802位于阀体4的内腔中,排液管7通过第二安装孔402安装在阀体4侧壁上,排液管7的第一端与排液口802连通,排液管7的第二端位于阀体4外部。

在公开实施例中,活动件9正向移动到固定件8内部的第一位置时,使得进液口801和排液口802之间连通,阀体4内的油就通过固定件8上的进液口801进入到排液口802中,接着从排液口802进入到排液管7中,由于排液管7伸出阀体4,所以可以顺利的通过排液管7取到油样。排液管7可以设置成排液管7的第一端的内径向排液管7的第二端的内径依次增大,有利于阀体4内的油流出。取样完成后活动件9相对于固定件8反向移动时候,将进液口801和排液口802之间的通路隔断,当活动件9在固定件8内部位于第二位置时,活动件9使得进液口801和排液口802之间的通路塞满,从而排液管7内不会残留油,在活动件9在固定件8内部向第二位置移动的过程中,排液控制组件10内的油样一部分被排液管7排出,剩下的油样部分被活动件8排出进液口801进入到阀体4中随着阀体4内流动的油带走。取样完成。这样在重新进行取油样的时候无需进行放空操作就能够再次取到准确的没有死油干扰的油样。而且排液控制组件10内活动件9和固定件8的相对移动还可以控制进液口801和排液口802之间通路的尺寸,进而控制排液管7内油样的流程速度。

本方式无需放空操作就能随时便捷的进行取到准确的油样,而且阀体4的两端分别与输送油井中的油的两根输油管道连通,使得阀体4内一直有油通过,避免了没有温度源冬季易发生冻堵现象的问题。

可以理解的是,固定件8和活动件9的形式是多样的。可选的,如图5所示,固定件8为一体芯阀座1,活动件9为一体芯6。其中,一体芯6的外壁与一体芯阀座1的内壁螺纹连接,进液口801设置在一体芯阀座1的顶端,排液口802设置在一体芯阀座1的侧壁上。一体芯6沿着一体芯阀座1正向转动,能够使得进液口801和排液口802之间的通路连通,从而能够从排液管7伸出阀体4的一端取到油样。一体芯6沿着一体芯阀座1反向转动,能够使得进液口801和排液口802之间的通路塞满,完成取油样的过程,同时所以一体芯6能够沿着一体芯阀座1均匀移动,方便控制取样的流量。需要说明的是,一体芯6能够用气囊替代,气囊设置在一体芯阀座1的内壁上,气囊的放气或充气能够实现进液口801和排液口802之间的通路的连通或塞满。

为了起到更好的效果,可选的,如图6所示,图6为图4一体芯向下运动后的b-b方向的截面图,一体芯6的顶端为圆锥形,一体芯阀座1的内腔在进液口801处的形状与一体芯6的顶端的形状相匹配。所述一体芯6圆锥形的尖部是伸出进液口801的。值得注意的是,所述一体芯6伸出进液口801的部分也可以不是圆锥形,可以是能够与所述进液口801密封配合的梯形或球型等形状。本优选的方式中,当一体芯6沿着一体芯阀座1反向转动至一体芯6的顶端与一体芯阀座1上的进液口801抵接时候,一体芯6的圆锥形的顶端可以很好的与进液口801相匹配,从而让一体芯阀座1内的油均从进液口801排出入到阀体4内的同时将进液口801更好的密封。值得注意的是,一体芯阀座1、一体芯6和阀体4均可以采用不锈钢材料制成。

可选的,如图6所示,排液控制组件10还包括密封胶圈17和一体芯卡簧13,密封胶圈17嵌入一体芯阀座1的内壁且套设在一体芯6的外壁上。一体芯卡簧13嵌入一体芯阀座1的内壁且套设在一体芯6的外壁上。需要说明的是,密封胶圈17也可以用密封条等常见的密封工具所代替,一体芯卡簧13也可以用设置在一体芯阀座1上的向内延伸的凸起等阻挡一体芯6进一步向下运动的阻挡部件代替。值得注意的是,一体芯卡簧13可以采用不锈钢材料,一体芯卡簧13也可以与一体芯阀座1一体成型。一体芯卡簧13还可以采用弧形,圆环形或三角形等能够防止一体芯6进一步向下运动的形状。

可选的,如图4所示,一体芯6的底端的端面设有多边形防盗开关2。需要注意的多边形防盗开关2是与一体芯6的底端一体成型的,使得使用者想转动一体芯6的时候需要与多边形防盗开关2的形状匹配的转动工具,起到了很好的防盗效果。

为了防止取样时候的取样工作人员收到伤害,可选的,如图7所示,取样阀还包括防喷溅管3,防喷溅管3的一端与排液管7的第二端固定连通,防喷溅管3远离阀体4的一端向下倾斜。需要说明的是,防喷溅管3还可以用波浪状等能够减小阀体4内的油样喷出力量的管道替代。

可选的,如5所示,取样阀还包括接油凸台11,其中,接油凸台11具有中空结构,接油凸台11的第一端固定在阀体4内壁上与第一安装孔401对应的位置,接油凸台11的第二端设置有通孔,通孔与阀体4内壁固定接油凸台11的第一端的位置的径向距离为阀体4内径的2/3。如图6所示,接油凸台11自固定位置向阀体4内来液方向倾斜。固定件8的外壁与接油凸台11的内壁相固定,进液口801与通孔相连通。优选的,接油凸台11的倾斜角度为40度。上述接油凸台11的设计让阀体4内进入进液口801的油样大部分都是位于输油管道截面半径的1/3-2/3位置,靠近输油管道壁的油样很少能进入阀体,所以提升了取得油样的稳定性和准确性。值得注意的是,接油凸台11上的顶面还可以往四周进行延伸,让接油凸台11顶面以下的油样更难对进液口801进行干扰。

在取油样的具体操作过程中,当需要取阀体4内的油样的时候,通过顺时针转动多边形防盗开关2使得一体芯8沿着一体芯阀座1转动,一体芯6整体正向移动,一体芯6与进液口801分离,当一体芯6正向移动到进液口801和排液口802之间的通路连通,阀体4中的油样进入到排液管中7后进入到防喷溅管3后流出,实现了对阀体4内油样的收集。当取油样完成后,通过逆时针转动多边形防盗开关2使得一体芯6沿着一体芯阀座1转动,一体芯6整体反向移动,最终一体芯6的圆锥形顶端封闭进液口801。从而使得进液口801和排液口802之间的通路隔断,随着一体芯6的上升,一体芯6的圆锥形的顶端将进液口801封闭,而且在一体芯6上升过程中,将一体芯阀座1内的死油从进液口6排出到阀体4内,随着阀体4内的油留走。避免了死油对检测结果的影响。避免油的浪费,恢复阀体4内油的初始走向。值得注意的是,本实用新型的取样阀还可以用于提取各种管道内的液体样品,并不会仅限于提取油样。

本实用新型还提供了一种提取油样的系统,如图7所示,包括上述的取样阀4、第一焊接连管15和第二焊接连管16。阀体4的一端与第一焊接连管15连通,阀体4的另一端与第二焊接连管16连通。需要注意的是,第一焊接连管15和第二焊接连管16均可以用于与输油管道连通。阀体4通过第一焊接连管15和第二焊接连管16能够更好的与输油管道连通,保持稳定性。

可选的,如图8所示,第一焊接连管15上套设有上活接头5,第二焊接连管16上套设有下活接头14。需要注意的是,阀体4的外壁设有标识阀体4内油液流向的液流箭头12,方便了使用者了解阀体4内液流的方向。增加工作效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种取样阀,其特征在于,所述取样阀包括桶状的阀体(4)、排液管(7)和排液控制组件(10),排液控制组件(10)包括固定件(8)和活动件(9),其中:

固定件(8)具有管状中空结构,固定件(8)上设置有进液口(801)和排液口(802);

活动件(9)设置在固定件(8)内部,活动件(9)在固定件(8)内部位于第一位置时,进液口(801)和排液口(802)之间的通路处于连通状态,活动件(9)在固定件(8)内部位于第二位置时,活动件(9)塞满进液口(801)和排液口(802)之间的通路,进液口(801)和排液口(802)之间的通路处于堵塞状态;

阀体(4)侧壁上设置有第一安装孔(401)和第二安装孔(402),固定件(8)通过第一安装孔(401)安装在阀体(4)侧壁上,进液口(801)和排液口(802)位于阀体(4)的内腔中,排液管(7)通过第二安装孔(402)安装在阀体(4)侧壁上,排液管(7)的第一端与排液口(802)连通,排液管(7)的第二端位于阀体(4)外部;

阀体(4)用于设置在输油管道上。

2.根据权利要求1所述的取样阀,其特征在于,所述固定件(8)为一体芯阀座(1),所述活动件(9)为一体芯(6),其中:

所述一体芯(6)的外壁与所述一体芯阀座(1)的内壁螺纹连接;

所述进液口(801)设置在所述一体芯阀座(1)的顶端,所述排液口(802)设置在所述一体芯阀座(1)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的取样阀,其特征在于,所述一体芯(6)的顶端为圆锥形,一体芯阀座(1)的内腔在进液口(801)处的形状与一体芯(6)的顶端的形状相匹配。

4.根据权利要求2所述的取样阀,其特征在于,所述排液控制组件(10)还包括密封胶圈(17)和一体芯卡簧(13);

所述密封胶圈(17)嵌入所述一体芯阀座(1)的内壁且套设在所述一体芯(6)的外壁上;

所述一体芯卡簧(13)嵌入所述一体芯阀座(1)的内壁且套设在所述一体芯(6)的外壁上。

5.根据权利要求2所述的取样阀,其特征在于,所述一体芯(6)的底端的端面设有多边形防盗开关(2)。

6.根据权利要求1所述的取样阀,其特征在于,所述取样阀还包括防喷溅管(3),防喷溅管(3)的一端与所述排液管(7)的第二端固定连通,所述防喷溅管(3)远离所述阀体(4)的一端向下倾斜。

7.根据权利要求1至6任一项所述的取样阀,其特征在于,所述取样阀还包括接油凸台(11),其中:

所述接油凸台(11)具有中空结构,接油凸台(11)的第一端固定在阀体(4)内壁上与第一安装孔(401)对应的位置,接油凸台(11)的第二端设置有通孔,所述通孔与阀体(4)内壁固定接油凸台(11)的第一端的位置的径向距离为阀体(4)内径的1/3~2/3;

接油凸台(11)自固定位置向阀体(4)内来液方向倾斜;

固定件(8)的外壁与接油凸台(11)的内壁相固定,进液口(801)与所述通孔相连通。

8.根据权利要求7所述的取样阀,其特征在于,接油凸台(11)的倾斜角度为30~50度。

9.一种提取油样的系统,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的取样阀、第一焊接连管(15)和第二焊接连管(16);

所述阀体(4)的一端与所述第一焊接连管(15)连通,所述阀体(4)的另一端与所述第二焊接连管(16)连通。

10.根据权利要求9所述的提取油样的系统,其特征在于,所述第一焊接连管(15)上套设有上活接头(5),所述第二焊接连管(16)上套设有下活接头(14)。

技术总结
本申请公开了一种取样阀及油井取样系统,属于油井技术领域。所述取样阀包括桶状的阀体、排液管和排液控制组件,排液控制组件包括固定件和活动件,固定件具有管状中空结构,固定件上设置有进液口和排液口;活动件在固定件内部位于第一位置时,进液口和排液口之间处于连通状态,活动件在固定件内部位于第二位置时,进液口和排液口之间处于堵塞状态;固定件通过第一安装孔安装在阀体侧壁上,进液口和排液口位于阀体的内腔中,排液管通过第二安装孔安装在阀体侧壁上,排液管的第一端与排液口连通,排液管的第二端位于阀体外部。本实用新型的阀体内一直有油通过,故能够防止阀体因为低温被冻住。且实现了无需放空操作能够随时便捷的进行取油样。

技术研发人员:王振东;李经纬;郭连升;冯松;王宏涛;李诗红;李明华;周璐
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:2019.05.31
技术公布日:2020.06.09

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