一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置制造方法及图纸

技术编号:20903669 阅读:29 留言:0更新日期:2019-04-17 17:12
为了解决目前井口装置容易发生刺漏的问题,本实用新型专利技术提供了一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,包括油管四通,油管四通上方内孔中设置有油管悬挂器,油管四通下方连接有套管头;油管四通两侧从里到外依次设置有平板阀和连接法兰,平板阀包括阀体,油管四通、平板阀阀体和连接法兰三者一体化设置,且油管四通内壁、平板阀阀体内壁、连接法兰内壁圆滑过渡,上述内壁表面均设置有耐冲击层,所述耐冲击层采用堆焊焊接。油管四通、平板阀阀体和连接法兰三者一体化设置,减少了现有井口装置中的刺漏点,并且整体结构强度高,解决目前井口装置容易发生刺漏的问题,提高了井口装置的整体强度,延长了井口装置的使用寿命,降低井口风险。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置
本技术涉及到油气田井口压裂生产安全
,特别涉及到超高压储层改造和超高压油气井压裂和生产安全。
技术介绍
井口装置是保证油气井正常压裂和生产的核心设备,若出现井控安全问题,将严重影响油气田的正常生产和效益,严重时井口密封失效,造成井喷事故,危及周边居民生命财产,浪费油气资源,特别是用于“三高”气井(高压、高含硫、高危地区油气井)的超高压(140MPa左右)井口装置,一旦井口装置因高压含硫含腐蚀油气刺漏或应力腐蚀开裂,都会造成井喷事故,波及周边居民范围更大。目前超高压储层改造(压裂、酸压)或者页岩气压裂或者高压油(气)井试油(气)等状态的井下作业或油气开采中产生的油气通过管道连接井口装置向外输出,其中井口装置包括油管四通,油管四通的进油端与套管头连接,油管四通与套管头之间设置有橡胶垫圈进行密封;油管四通的左右两侧通过法兰连接有平板阀,油管四通与平板阀的法兰连接处通过钢圈密封,油管四通上方内腔设置有油管悬挂器,油管悬挂器外壁设置有凹槽,油管四通上方设置有高强度锁紧顶丝,顶丝前端卡合在油管悬挂器的凹槽内;油管悬挂器上方连接有采油(气)树,通过采油(气)树控制或调节油(气)井的生产。现有井口装置安装使用方便,同时也便于拆卸,但这种结构存在以下问题:(1)井口装置用于“三高井”酸化压裂放喷或油气开采时,由于超高压油气流向在油管四通内瞬间发生90°突变,且油气中含有诱发应力开裂的含硫或其它腐蚀性气体介质,同时含有大量的砂,故容易导致油气放喷或开采的油管四通或油管四通与平板阀连接法兰处最薄弱的位置被刺漏或腐蚀,进而产生油气泄漏;在常规的油气放喷或开采中,油管四通与平板阀连接法兰的密封部位也容易被高压高速突变的油气流冲蚀或含硫气藏腐蚀,进而造成新的泄漏,一旦井口装置开始泄漏后高速高压的流体会在很短的时间刺开大的裂口造成井喷失控。(2)井口装置用于油气资源的储层改造(压裂、酸压)、试油(气)和井下作业时,井内高压油气流冲蚀作用让井口装置高频振动,也容易油管四通与平板阀连接法兰的密封部位产生刺漏。(3)井口装置用于页岩气压裂状态下,井内无管柱,井口装置直接承受超高压的流体冲击,高压振动、高压流体冲蚀更为严重,更容易造成井口装置发生刺漏。当井口装置刺漏后,现有手段很难立即堵漏整改,常用方式为通过压井后再整改,但由于井口装置刺漏,压井显得更加困难且井控风险高,井口装置刺漏严重时无法实施压井,特别是常规含硫气井压裂刺漏后压井更加困难,硫化氢气体有剧毒,严重时会造成井喷事故。此外,若井内遇到突发情况需要从套管环形空间压井时,此时井口装置上直接安装大通径防喷器,没有安装采油树,仅依靠井口装置上方的顶丝限制悬挂油管器的轴向移动,由于套管环形空间内压力高,其作用在悬挂油管器下部的反向推力过大,导致现有的顶丝不能承受足够大的剪切力,造成悬挂油管器从防喷器内腔冲出损坏井控设备,引发重大安全事故。此外,油管四通与套管头之间采用橡胶垫圈进行密封,橡胶密封件长时间承受“三高井”压裂酸化的酸性介质腐蚀、以及开采介质温度及超高压力作用下,橡胶件会短期发生老化变形,密封失效,造成外漏,危及井口的安全。综上所述,现有井口装置存在密封位置的连接处薄弱,整体强度低,容易发生刺漏,导致井口装置的寿命低;同时井口装置上方的顶丝强度低,容易引发安全事故;井口装置下部与套管头之间的密封性差,密封件容易失效;井口装置连接位置存在冲蚀、渗漏等问题,尤其是常规含硫化氢高压气井的渗漏会直接危及人身安全。
技术实现思路
为了解决目前井口装置容易发生刺漏的问题,本技术提供了一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,消除了油管四通或油管四通与平板阀连接法兰处的薄弱刺漏点,提高了井口装置的整体强度,延长了井口装置的使用寿命。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,包括油管四通,油管四通上方内孔中设置有油管悬挂器,油管四通下方连接有套管头;油管四通两侧从里到外依次设置有平板阀和连接法兰,平板阀包括阀体,油管四通、平板阀阀体和连接法兰三者一体化设置,且油管四通内壁、平板阀阀体内壁、连接法兰内壁圆滑过渡,上述内壁表面均设置有耐冲击层,所述耐冲击层采用堆焊焊接。进一步地,所述连接法兰设置有密封槽,所述密封槽内设置有耐冲击层。进一步地,还包括锁紧装置,锁紧装置设置于油管四通上方,油管悬挂器外壁设置有凹槽,锁紧装置前端卡合在凹槽内。进一步地,所述锁紧装置包括调节轴套、连接杆和卡块,其中调节轴套与油管四通连接,调节轴套的内孔与连接杆通过螺纹连接,连接杆前端与卡块通过相匹配的燕尾条和燕尾槽连接;所述卡块为扇形板状结构,卡块前端与凹槽相匹配。进一步地,所述油管四通下方设置有台阶孔,台阶孔内还设置有密封装置,其中密封装置的上端与台阶孔的台阶面抵接,密封装置的下端与套管头端面抵接。进一步地,所述密封装置从上至下依次设置有上固定块、密封垫和下固定块;其中密封垫截面为H型结构,上固定块的下方设置有第一凸起,第一凸起卡合在H型结构的上部缺口处,下固定块的上方设置第二凸起,第二凸起卡合在H型结构的下部缺口处。进一步地,所述油管四通与套管头之间还设置有橡胶密封垫。进一步地,所述橡胶密封垫背面还设置有T型空腔,油管四通还设置有通孔,且通孔末端与T型空腔的接口相匹配。本技术在具体实施中,油管四通、平板阀阀体和连接法兰三者一体化设置,减少了现有井口装置中的刺漏点,连接处管壁较厚,避免了因为太薄被高压流体冲蚀形成刺漏,或者避免了因酸化压裂等介质的腐蚀形成刺漏,提高了阀体的强度,并且整体结构强度高;油管四通内壁、平板阀阀体内壁、连接法兰内壁圆滑过渡,缓解了流体的冲击压力,同时上述内壁均设置有耐冲击层,提高了井口装置的耐冲击性,在本技术中耐冲击层采用堆焊焊接覆盖在上述内壁表面,不仅便于加工,同时堆焊焊接的生产效率高,焊接后耐磨性好,提高井口装置的抗冲击和抗腐蚀力;解决目前井口装置容易发生刺漏的问题,提高了井口装置的整体强度,延长了井口装置的使用寿命,降低井口风险。附图说明附图1为本技术一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置装配示意图。附图2为本技术一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置油管四通示意图。附图3为本技术一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置锁紧装置示意图。附图4为本技术一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置A处局部放大示意图。图中:1油管四通、101台阶孔、102通孔、2平板阀、201阀体、3连接法兰、301密封槽、4耐冲击层、5锁紧装置、501调节轴套、502连接杆、503卡块、6密封装置、601上固定块、602密封垫、603下固定块、7油管悬挂器、8套管头、9橡胶密封垫、901T型空腔。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。由图可知,本技术一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,包括油管四通1,油管四通1上方内孔中设置有油管悬挂器7,油管四通1下方连接有套管头8;油管四通1两侧从里到外依次设置有平板阀2和连接法兰3,平板阀2包括阀体201,油管四通1、平板阀阀体201和连接法兰3三者一体化设置,且油管四通1内壁、平板阀阀体201内本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,包括油管四通(1),油管四通(1)上方内孔中设置有油管悬挂器(7),油管四通(1)下方连接有套管头(8);油管四通(1)两侧从里到外依次设置有平板阀(2)和连接法兰(3),其特征在于,平板阀(2)包括阀体(201),油管四通(1)、平板阀阀体(201)和连接法兰(3)三者一体化设置,且油管四通(1)内壁、平板阀阀体(201)内壁、连接法兰(3)内壁圆滑过渡,上述内壁表面均设置有耐冲击层(4),所述耐冲击层(4)采用堆焊焊接。

【技术特征摘要】
1.一种超高压防刺漏防腐整体式井口装置,包括油管四通(1),油管四通(1)上方内孔中设置有油管悬挂器(7),油管四通(1)下方连接有套管头(8);油管四通(1)两侧从里到外依次设置有平板阀(2)和连接法兰(3),其特征在于,平板阀(2)包括阀体(201),油管四通(1)、平板阀阀体(201)和连接法兰(3)三者一体化设置,且油管四通(1)内壁、平板阀阀体(201)内壁、连接法兰(3)内壁圆滑过渡,上述内壁表面均设置有耐冲击层(4),所述耐冲击层(4)采用堆焊焊接。2.根据权利要求1所述的超高压防刺漏防腐整体式井口装置,其特征在于,所述连接法兰(3)设置有密封槽(301),所述密封槽(301)内设置有耐冲击层(4)。3.根据权利要求1或2所述的超高压防刺漏防腐整体式井口装置,其特征在于,还包括锁紧装置(5),锁紧装置(5)设置于油管四通(1)上方,油管悬挂器(7)外壁设置有凹槽,锁紧装置(5)前端卡合在凹槽内。4.根据权利要求3所述的超高压防刺漏防腐整体式井口装置,其特征在于,所述锁紧装置(5)包括调节轴套(501)、连接杆(502)和卡块(503),其中调节轴套(501)与油管四通(1)连接,调节轴套(501)的内孔与连接杆(502)通过螺纹连接,连接杆(502)前...

【专利技术属性】
技术研发人员:李真祥王明安李朝明唐瑞江段华王勇军张欢
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司勘探分公司重庆新泰机械有限责任公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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