[发明专利]一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置，包括：

采油树主管，呈竖直状，且密封设置于采油井口上；

油管出口管，设置于采油树主管的一侧，且油管出口管与采油树主管相对的一端连通原油收集端；

气管出口管，设置于采油树主管的另一侧，且气管出口管与采油树主管相对的一端连通二氧化碳安全泄放出口；

其中，油管出口管上设置有第一自动截断阀，气管出口管上设置有第一压力控制阀；

其特征在于，还包括：

待定出口管，设置于采油树主管的上端，且待定出口管连通气窜判定室，气窜判定室内设置有二氧化碳浓度检测装置；

其中，待定出口管上设置有第二压力控制阀以及第二自动截断阀，且第二自动截断阀位于第二压力控制阀的上游；

控制系统，能够接收第一压力控制阀以及第二压力控制阀打开时的反馈信号，且能够指令第一自动截断阀以及第二自动截断阀打开或关闭。

2.如权利要求1所述的二氧化碳驱采油井口防气窜装置，其特征在于，气窜判定室上设置有第一排出端和第二排出端，第一排出端通过原油中间管连通原油收集端，第二排出端通过气窜中间管连通二氧化碳安全泄放出口；

原油中间管上设置有第三自动截断阀，气窜中间管设置有第四自动截断阀；

其中，控制系统能够接收二氧化碳浓度检测装置对气窜判定室内流体进行判断的结果，且能够指令第三自动截断阀以及第四自动截断阀打开或关闭。

3.如权利要求2所述的二氧化碳驱采油井口防气窜装置，其特征在于，初始状态下，第一自动截断阀、第二自动截断阀以及第三自动截断阀处于打开状态，第四自动截断阀处于关闭状态，第一压力控制阀以及第二压力控制阀处于自然关闭状态；

其中，设定P≥P_high时，第一压力控制阀自动打开；P≥P_low时，第二压力控制阀自动打开；

式中，P为采油树主管内流体的压力，P_high为试验确定的发生气窜的阈值，P_low为试验确定的未发生气窜的阈值。

4.如权利要求3所述的二氧化碳驱采油井口防气窜装置，其特征在于，若PP_low，维持所述初始状态；

若P_low≤PP_high，第二压力控制阀自动打开并将打开信号发送给控制系统，控制系统指令第一自动截断阀以及第三自动截断阀关闭，流体通过待定出口管流入气窜判定室，并通过二氧化碳浓度检测装置判断是否发生气窜，并将判断结果反馈至控制系统：

如果判断未发生气窜，则控制系统指令第三自动截断阀打开，第四自动截断阀维持关闭；

如果判断发生气窜，则控制系统指令第四自动截断阀打开，第三自动截断阀维持关闭；

若P≥P_high，第一压力控制阀自动打开并将打开信号发送给控制系统，控制系统指令第一自动截断阀以及第二自动截断阀关闭。

5.如权利要求1所述的二氧化碳驱采油井口防气窜装置，其特征在于，油管出口管与采油树主管相对的一端连通气窜判定室；

第一自动截断阀配置有压力表，且压力信号能够反馈给控制系统。