1.华北油田公司第一采油厂 河北任丘 062552；2.华北油田公司第三采油厂 河北河间 062450；3.华北油田公司第五采油厂 河北辛集 052360
摘要：冬季气温低于原油凝固点时原油随温度的降低在取样阀、压力表中发生冻堵，增加了油井录取压力和放取油样的难度，研发的隔膜录压防冻取样阀解决了取样阀、压力表发生冻堵、录取压力和放取油样困难的诸多缺点。本文主要介绍了隔膜录压防冻取样阀的结构原理及该工具的现场应用效果。
关键词：防冻取样阀；气体隔膜；压力表；压力报警
为解决压力表、取样阀冬季冻堵，及时准确的录取油井生产基础数据，经过长时间的摸索，设计了集取样、录取压力、压力远传、超低压和超高压报警为一体的隔膜录压防冻取样阀。并在采油井井口采油树上进行了应用，起到了冬季放取油样、录取压力防止发生冻堵及具有压力远传报警的功能、提高工作效率、具有节能环保的作用，取得了预期的效果。
1隔膜录压防冻取样阀的研制
1.1结构与原理
通常，采油井的原油取样和录取压力表分别在油井井口采油树原油生产管线的一侧，通过连接管线进行安装，这样连接管线内的原油受到压力表和取样阀的阻挡就失去了流动能力，冬季气温低原油凝固点时就在原油取样阀、压力表中发生冻堵，使油井录取压力和放取油样的难度增大。通过安装隔膜录压防冻取样阀就可以从根本上解决取样阀和压力表冬季冻堵的问题发生。
隔膜录压防冻取样阀具有收取油样、录取压力、压力远传、超低压和超高压报警为一体的功能，主要由压力表、气体隔膜、压力表连接座、引压孔、活接头、活接头焊接连管、阀体、一体芯阀座、一体芯组成。
工作原理：在抽油机井采油树油管线的立管上连接安装隔膜录压防冻取样阀，油井正常生产的情况下一般原油自身温度达到20～60C0，取样阀利用原油温度通过阀体起到防冻作用，阀体内原油的压力通过引压孔进入并通过气体隔膜的气囊传递到压力表，压力表表盘直接显示压力值，并具有远传和高低压报警功能，气体隔膜将原油与压力表隔离因此达到防冻的需求。
1.2操作方法
根据油井采油树油管线的直径和输油压力选用匹配的“隔膜录压防冻取样阀”进行安装，收取油样时，利用专用钥匙与三角开关连接顺时针旋转一体芯向外旋出油流通道打开油液流出，关闭时，通过专用钥匙与三角开关连接逆时针旋转一体芯油流通道关闭，录取压力时，眼睛-指针-表盘刻度在同一平面观察压力值，压力表通过传感器将压力值传输至中控室从中控显示屏可以直接观察具体压力数值，通过中控室电脑可直接设置低压报警和高压报警压力值。
隔膜录压防冻取样阀取样时严格按照操卡进行操作，取样前首先检查阀体上压力表的压力值、油流温度并确保油井连续生产2个小时以上方可取样，取样时应缓慢顺时针旋转一体芯打开油流通道不能过急，取样后迅速关闭油流通道，调参或热洗后的油井4～8小时后放取油样。
2现场试验与应用
隔膜录压防冻取样阀研制出来以后，于2018年11月首先在任丘油田采油井的采油树上安装进行试验，由于任丘油田地处北方，冬季温度-5C0～-13C0之间，而常规的取样阀和压力表都分别安装在油管线的一侧，这样连接管线内的原油受到压力表和取样阀的阻挡就失去了流动能力，冬季气温低原油凝固点时就在原油取样阀和压力表处发生冻堵，使油井录取压力和放取油样的难度增大，我们在油井采油树油管线的立管管线上安装应用自己研制的隔膜录压防冻取样阀，该装置巧妙的将取样阀与压力表有机的结合为一体，利用通过阀体的自身热量和气体隔膜，巧妙地改变了阀体内的液流方式和压力表内压力传递方式，使油液在阀体内一直保持正常流动，气体隔膜传递压力的同时将原油与压力表隔离，防止了原油进入压力表，有效遏制取样阀、压力表发生冻堵，使取样资料录取和压力资料录取准确率达到100%，大大降低了员工的劳动强度，隔膜录压防冻取样阀的试验成功，取得了预期效果。
截止2019年12月，我们已经在560采油井井口采油树上安装使用了隔膜录压防冻取样阀，全部实现取样阀、压力表无冻堵运行，防止取样放空原油造成的浪费能源和污染环境，杜绝了压力表因冻堵无法实现压力远传，确保取样和压力等数据、及时、准确高效录取。
通过现场规模应用，该隔膜录压防冻取样阀安全可靠，在生产中产生以下几方面效益。
（1）杜绝取样放空原油造成的浪费能源和污染环境。
（2）消除了冬季取样阀和压力表发生冻堵，确保了资料的录取准确率。
（3）减轻了员工的劳动强度。
（4）为油田油井的免维修期提供了有力的技术支持。
（5）节约了成本，每年节省成本费用三十万多元。
3经济效果
2018年11月至2019年12月通过在油井采油树上安装使用隔膜录压防冻取样阀，减少放空原油、取样阀冬季解冻以及压力表冻坏，产生效益如下：
避免123.2吨原油放空损失，每吨原油价格2310元/吨，共节约：123.2×2310=284592元。
避免560块压力表损坏，压力表价格60元/块，共节约：55×980=33600元。
制作一套隔膜录压防冻取样阀的成本为350元，共产生经济效益=284592+33600-(350×560)=122192元。
4结束语
隔膜录压防冻取样阀的研制、使用，结合生产，立足实际，强调应用，取得了理想效果，不仅保护了环境，延长设备的使用寿命，同时降低了劳动强度，特别是对安全生产起到了保障作用。隔膜录压防冻取样阀的结构简单，加工方便，成本低，操作方法便利。在使用中充分利用原油的自身温度及气体隔膜起到防冻的作用，既节能、环保又安全可靠，填补了油田没有采油专用具有防冻功能的取样阀和压力表为一体的空白。
该装置已取得两项国家实用新型专利：管道取样阀，ZL20182163 7057.2；取样装置，ZL201620213394.3。
参考文献
[1]王振东，孙红卫，霍洪涛.一种调抽油机平衡的扳手[J].化工管理，2019，(04)：215-216.
[2]王振东，霍洪涛，梁斌.自动节能润滑器的研制与应用[J].化工管理，2019，(03)：146-147.
[3]齐玉梅，夏瑛，王振东.防冻堵取样器的研制与应用[J].化工管理，2014，(07)：144.
作者简介
王振东，男，1967年出生，中国石油天然气集团公司技能专家，现从事油田采油生产工作。