一种井口气体取样器的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气开采技术领域，尤其涉及一种井口气体取样器。


背景技术：

2.目前在气井及高气液比井录取常规气样时，大多通过井口流程或三相分离器取样口处，直接取气样或通过便携式取样器取样，常规气样采集方法通常存在以下问题：
3.1、井口直接取气样时，取得的气样含液相较多，取样操作难度大，油气外泄易造成环境污染且液相含量高会影响气样分析准确性；
4.2、单井分离器取气样操作方便、液相含量低，但仅仅为取样方便，而在气井及高气液比井配置三项分离器，成本过高，实施难度大；
5.3、计量站分离器取气样，只能够在计量期间取样，取样时间受限，同时由于需要切换单井置换油气，等待时间长，取样效率低，无法满足动态取样需求。
6.4、现有便携式井口气体取样器存在如下缺点：
①
体积和重量大，较为笨重，携带不方便；
②
操作难度大，如需采集到高纯度气样，必须反复进行排污实现置换排气；
③
置换后取样器内产生的废液，需专门进行回收处理，增加不必要的工序及成本；
④
采用软管直连方式，连接方式可靠性低，存在环境污染及人身伤害风险；
⑤
装置承压级别较低，无法进行压力监测，安全性低；
⑥
脱气能力有限，适用范围小，适用与气液比＞1000的油井取气样。
7.专利号为cn202010384694.9的中国专利公开了一种采油井在线气体取样器，通过设置的液体释放压力阀、采油井原液进样阀和气体取样阀，通过打开进样阀和气体取样阀，可以将取样瓶中的废气先排出，然后通过打开液体释放压力阀将取样瓶中的液体排出，然后关闭液体释放压力阀和气体取出阀，可以保证取出的气体是具有代表性的气体，保证气体样品数据的准确性。
8.但是该气体取样器需要在取样之前提前排空取样瓶中的其他气体，操作过程繁琐，且最终样品储存在取样瓶中，未能解决取得的气样含液相较多的问题，最后采集到的气体纯度不够。
9.鉴于以上原因，为满足气样录取需求，需要研制出一种井口气体取样器，提高气体样本纯度，便于拆装和取样操作。


技术实现要素：

10.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种井口气体取样器，可实现取样纯度高、方便拆装和取样操作。
11.本实用新型所采用的技术方案是：
12.一种井口气体取样器，包括取样缓冲器，所述取样缓冲器的侧面下端设有下端泄压阀，该下端泄压阀联通有泄压导管；
13.所述取样缓冲器的上端面设有上端泄压阀；
14.所述上端泄压阀在上端泄压阀控制旋塞和压力表控制旋塞的共同作用下实现打
开或关闭，且所述上端泄压阀在所述上端泄压阀控制旋塞的一侧设有软管连接口。
15.优选地，所述取样缓冲器与所述下端泄压阀之间通过取样器侧方连接口相接；所述取样缓冲器与所述上端泄压阀之间通过取样器上端连接口相接。
16.优选地，所述下端泄压阀由下端泄压阀控制旋塞控制打开或者关闭。
17.优选地，所述取样缓冲器的下端设有取样器下端连接口；该取样器下端连接口用于将所述取样缓冲器与进样压力阀连接。
18.优选地，所述进样压力阀一端与井口生产管线相通，另一端通过进样连接口与所述取样器下端连接口固定连接。
19.优选地，所述进样压力阀由进样控制旋塞控制打开和闭合。
20.优选地，所述上端泄压阀固定连接有压力表。
21.优选地，所述取样缓冲器呈筒状。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.1.井口气体取样器利用倒置气体排液原理，取样缓冲器中预先装满油田水，生产井内采出的油气进入气体取样器的取样缓冲器后，因油气内部组分重力不同，一般气体在上液体在下，通过倒置气体排液原理，取样缓冲器中气体越积越多，可以将取样缓冲器内液体压回原生产管线内。当取样器缓冲器内全为样品气体后，通过气体取样器的上端泄压阀，连接软管进行气体取样，操作便捷，大大降低取样难度及造成环境污染的风险，同时能够保证气体纯度与分离器取样纯度一致。
24.2.取样器配套压力表，在满足取样要求的同时，不影响回压监测。
25.3.加工成本低，各零件之间可进行独立拆装，拆装灵活，只需3-5分钟即可完成操作，满足动态取样监测需求。
附图说明
26.图1是本实用新型提供的一种井口气体取样器的结构示意图；
27.附图标记：
28.1-压力表，2-上端泄压阀，3-上端泄压阀控制旋塞，4-压力表控制阀，
29.5-软管连接口，6-取样器上端连接口，7-取样缓冲器，8-取样器侧方连接口，
30.9-下端泄压阀控制旋塞，10-泄压导管，11-下端泄压阀，12-取样器下端连接口，
31.13-进样连接口，14-进样控制旋塞，15-进样压力阀，16-井口生产管线。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
34.如图1所示，一种井口气体取样器，包括取样缓冲器7，所述取样缓冲器7的侧面下端设有下端泄压阀11，该下端泄压阀11联通有泄压导管10；取样缓冲器7与所述下端泄压阀
11之间通过取样器侧方连接口8相接；下端泄压阀11由下端泄压阀控制旋塞9控制打开或者关闭。当下端泄压阀11打开时，取样缓冲器7中的气体或者液体将从泄压导管10中流出。
35.所述取样缓冲器7呈筒状，所述取样缓冲器7的上端面设有上端泄压阀2；所述上端泄压阀2在上端泄压阀控制旋塞3和压力表控制旋塞4的共同作用下实现打开或关闭，即上端泄压阀控制旋塞3和压力表控制旋塞4均可控制上端泄压阀2的打开或关闭，且所述上端泄压阀2在所述上端泄压阀控制旋塞3的一侧设有软管连接口5。所述上端泄压阀2固定连接有压力表1，压力表1可以实时监测取样器内压力及生产管线压力。
36.当上端泄压阀控制旋塞3关闭，压力表控制旋塞4打开时，可实现取样缓冲器7内部压力的监测，但气体将不会从软管连接口5中溢出，当上端泄压阀控制旋塞3和压力表控制旋塞4同时打开，或者仅上端泄压阀控制旋塞3打开时，既可以实现压力的监测，又可以收集取样缓冲器7中的气体。所述所述取样缓冲器7与所述上端泄压阀2之间通过取样器上端连接口6相接，两者可以轻易地安装或者拆卸。
37.所述取样缓冲器7的下端设有取样器下端连接口12；该取样器下端连接口12用于将所述取样缓冲器7与进样压力阀15连接。所述进样压力阀15一端与井口生产管线16相通，另一端通过进样连接口13与所述取样器下端连接口12固定连接。所述进样压力阀15由进样控制旋塞14控制打开和闭合。井口生产管线16、进样压力阀15和进样控制旋塞14均为井口生产管线16自有部分，在未取样的情况下，进样压力阀15一般直接与压力表1相连接，压力表1可监测生产管线内部压力，在需要取样的时候，则将压力表1从进样压力阀15上拆除，再安装上井口气体取样器，进行取样。
38.本技术提供了一种井口气体取样器，采用了倒置气体排液原理，采油生产井内采出的油气，从井口回压生产管线上端通过进样压力阀15进入气体取样器内。油气因重力不同，一般气体在上液体在下，通过倒置气体排液原理，气体越积越多，可以将取样缓冲器7内液体压回原生产管线内，当取样缓冲器7内全为样品气体后，关闭进样压力阀15，通过气体取样器的进样压力阀15，实现取气样的目的。
39.该井口气体取样器的使用方法为：
40.(1)拆表：将井口生产管线16上原本安装在进样连接口13上的压力表1进行拆除。
41.(2)安装：将取样缓冲器7内部灌满盐水或者油田水，关闭井口气体取样器上的所有阀门，井口气体取样器的取样器下端连接口12与进样连接口13连接固定，将井口气体取样器安装在进样压力阀15上，并在井口气体取样器的上端安装压力表1。
42.(3)通气：拧紧进样压力阀15控制旋塞和下端泄压阀控制旋塞9，打开压力表控制旋塞4，保证下端泄压阀11处于关闭状态，压力表1处于工作状态，旋转进样控制旋塞14，打开进样压力阀15。
43.(4)置换：静置1-3分钟，缓慢旋转下端泄压阀控制旋塞9，打开下端泄压阀11并观察，如无液体流出，则置换合格；若气量较小的油井，静置时间会稍长，在静止过程中，可缓慢打开下端泄压阀11，观察是否有液体流出，如有液体流出，则关闭下端泄压阀11，继续静置，直到无液体流出。
44.(5)取样：旋转进样控制旋塞14，关闭进样压力阀15，通过软管连接口5连接气样袋，缓慢打开上端泄压阀2，取到高纯度气样。
45.(6)拆除：打开下端泄压阀11泄压后，从进样压力阀15上拆除井口气体取样器。
46.(7)装表：将压力表1安装到进样压力阀15上，恢复原状。
47.如果需要长期或连续取气样，则上述第6步和第7步无需操作，但是在第二次取样前，需要旋转进样控制旋塞14，关闭进样压力阀15，缓慢打开下端泄压阀11，观察是否有液体流出：如有液体流出，通过泄压后，拆除取样器上压力表1，然后重复进行上述第2步至第5步操作；如无液体流出，则直接进行第5步操作，直至取到高纯度气样。
48.利用本技术中的井口气体取样器，在生产现场应用中操作便捷，大大降低取样难度及造成环境污染的风险，同时能够保证气体纯度与分离器取样纯度一致；且本装置总重量仅2.5kg，各零件之间可独立拆装，拆装灵活，只需3-5分钟即可完成操作，满足动态取样监测需求。本装置加工成本低，利用油田常用物料即可完成，同时也可利用现有的与氧气进行改装，进一步降低成本。取样器配套压力表1，在满足取样要求的同时，不影响回压监测。在实际应用检验中，取样器稳定性良好，承压级别与管线承压相同，在实际应用过程中，未出现渗漏污染情况该井口气体取样器的适用范围广，在气液比高的情况下，即气液比＞5000时，油井取气样耗时仅1-3分钟，在气液比低的油井取气样耗时5-10分钟，与前期直接取样相比，大幅提升取样效率。
49.以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种井口气体取样器，其特征在于：包括取样缓冲器，所述取样缓冲器的侧面下端设有下端泄压阀，该下端泄压阀联通有泄压导管；所述取样缓冲器的上端面设有上端泄压阀；所述上端泄压阀在上端泄压阀控制旋塞和压力表控制旋塞的共同作用下实现打开或关闭，且所述上端泄压阀在所述上端泄压阀控制旋塞的一侧设有软管连接口。2.根据权利要求1所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述取样缓冲器与所述下端泄压阀之间通过取样器侧方连接口相接；所述取样缓冲器与所述上端泄压阀之间通过取样器上端连接口相接。3.根据权利要求1所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述下端泄压阀由下端泄压阀控制旋塞控制打开或者关闭。4.根据权利要求1所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述取样缓冲器的下端设有取样器下端连接口；该取样器下端连接口用于将所述取样缓冲器与进样压力阀连接。5.根据权利要求4所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述进样压力阀一端与井口生产管线相通，另一端通过进样连接口与所述取样器下端连接口固定连接。6.根据权利要求4所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述进样压力阀由进样控制旋塞控制打开和闭合。7.根据权利要求1所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述上端泄压阀固定连接有压力表。8.根据权利要求1所述的一种井口气体取样器，其特征在于：所述取样缓冲器呈筒状。

技术总结
本实用新型公开了一种井口气体取样器，涉及石油天然气开采技术领域，包括取样缓冲器，所述取样缓冲器的侧面下端设有下端泄压阀，该下端泄压阀联通有泄压导管；所述取样缓冲器的上端面设有上端泄压阀；所述上端泄压阀在上端泄压阀控制旋塞和压力表控制旋塞的共同作用下实现打开或关闭，且所述上端泄压阀在所述上端泄压阀控制旋塞的一侧设有软管连接口。本实用新型可以长期连续或短期监测气样的固定可拆式井口气体取样器，形成一种安全性高、环保污染风险低、取样质量高、方便拆装和操作简单、加工成本低、适用范围广的取样方法。适用范围广的取样方法。适用范围广的取样方法。


技术研发人员：刘明力 张英华 杨振东 罗翔 曹国庆 何巍杨 金化线 刘志明 杨锋 董文进
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/5/25