气井带压作业井口装置制造方法及图纸

气井带压作业井口装置涉及石油机械，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架（19），所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器（2）、密闭式液压钳（3）、第二闸板防喷器（5）、泄压阀组件（6）、喷淋润滑装置（7）和环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁（8）、主油缸（10）、中间横梁（12）、固定承重卡瓦（14）、固定防顶卡瓦（15）、游动旋转防顶卡瓦（16）、上横梁（17）、游动举升卡瓦（18）。本发明专利技术具有设计合理、体积小、便于运输和装配、使用及操作方便、工作可靠、效率高及可节省大量人工和设备成本。

Wellhead device for gas well operation under pressure

The wellhead device for pressurized operation of gas wells relates to petroleum machinery, including a blowout preventive sealing assembly below and a tubing lifting control assembly above, and a frame (19) for fixing both. The blowout preventive sealing assembly comprises a first gate blowout preventer (2), an airtight hydraulic clamp (3) and a second gate blowout preventer (5) connected sequentially from the bottom to the top. A pressure relief valve assembly (6), a spray lubrication device (7) and an annular blowout preventer comprising a lower cross member (8), a main cylinder (10), an intermediate cross member (12), a fixed load-bearing slip (14), a fixed anti-roof slip (15), a swimming rotary anti-roof slip (16), an upper cross member (17), and a swimming lift. Kava (18). The invention has reasonable design, small volume, convenient transportation and assembly, convenient use and operation, reliable work, high efficiency and can save a large number of labor and equipment costs.

【技术实现步骤摘要】
气井带压作业井口装置
本专利技术涉及石油机械，具体涉及一种在不压井、不泄压、不释放井内介质前提下，对天然气井、页岩气井、煤层气井进行带压修井作业的井口装置。
技术介绍
最近几年大规模开发及新投产的常规和非常规天然气井，如页岩气、煤层气井，开始进入第一维修周期，由于国内气井一般不配备井下套管阀，在作业的全过程中整个井筒都充满高压，为避免修井时井内高压气体喷出，因此在修井时必须选择高密度泥浆压井-常规修井作业，或者带压修井作业。压井作业使用的压井液或高密度泥浆可以压住井内高压气体，但压井液或泥浆会渗入地层封闭微裂隙，对天然气井，尤其是页岩气井的产能损害特别大，高密度泥浆压井-常规修井作业后，普通天然气井会损失产能20%以上，页岩气井可能会损失产能50%以上，甚至彻底被压死完全丧失产气能力，因此维修时选择带压作业是必然选择，暂不具备带压修井作业条件的一般选择停产封井待修。带压修井作业时，井下工具以下管柱串的内堵塞是世界级难题，没有合适的解决方法。目前在气井作业中，有些作业要求起出井下的射孔枪，射孔枪外径面由于射孔弹爆炸导致不规整，内外通透，传统的捞矛倒管工艺无法完成此类作业；国外的作业服务公司由于无法完成作业，都会选择回避这种井位作业；如果这种井位必须作业，一般采用压井作业方法，会造成井位产能严重下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种在不压井、不泄压、不释放井内介质前提下，对天然气井、页岩气井、煤层气井进行带压修井作业的井口装置。本专利技术的技术解决方案是：气井带压作业井口装置，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架，所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器、密闭式液压钳、第二闸板防喷器、泄压阀组件、喷淋润滑装置、第一环形防喷器、第二环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁、主油缸、中间横梁、固定承重卡瓦、固定防顶卡瓦、游动旋转防顶卡瓦、上横梁、游动举升卡瓦，固定承重卡瓦和固定防顶卡瓦由下而上依次连接在第二环形防喷器上方，主油缸缸体与下横梁固定连接，主油缸的活塞杆与上横梁固定连接驱动上横梁上下移动，游动旋转防顶卡瓦和游动举升卡瓦与上横梁固定连接。本专利技术的技术效果是：本专利技术设计合理、体积小、便于运输和装配、使用及操作方便、工作可靠、效率高及可节省大量人工和设备成本。采用了密闭式液压钳用于起出无内堵塞的井下工具及管柱；在装置中设置了喷淋润滑装置，该装置位于下环形防喷器以下，在作业中上提管柱串时，喷淋装置可向管柱串表面喷水或油，使管柱串通过环形防喷器胶芯时的摩擦系数及摩擦力有较大幅度下降，降低环形防喷器胶芯磨损，并避免了静电积聚；使用上下两个环形防喷器进行两级减压，将井内压力均分成两级环形防喷器的上下压差，提高了环形防喷器的密封可靠性及使用寿命；在两级环形防喷器之间的腔段恒压供液，该液体段可在起下管柱时浸润管柱表面，在管柱通过上下环形防喷器胶芯时起润滑作用，同时该恒压液体段可辅助密封井下气体。本专利技术装置可以使用一种特定工作流程：设备高压内腔带压卸扣-捞矛倒管工艺，在带压状态下起出包含井下工具在内的全部无内堵塞的管柱串，绕开内堵塞难题，彻底解决无内堵塞管柱串作业问题。本专利技术装置可以使用防喷密封组件中的密闭式液压钳在装置高压腔内逐级卸开射孔枪体，用捞矛或捞筒逐段取出，解决了起出射孔枪难题，避免了压井作业造成的产能下降问题。附图说明图1为本专利技术防喷密封组件及油管升降控制组件部分的结构示意图；图2为本专利技术机架部分的结构示意图。具体实施方式如图1和2所示，气井带压作业井口装置，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架19，所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器2、密闭式液压钳3、第二闸板防喷器5、泄压阀组件6、喷淋润滑装置7和环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁8、主油缸10、中间横梁12、固定承重卡瓦14、固定防顶卡瓦15、游动旋转防顶卡瓦16、上横梁17、游动举升卡瓦18，固定承重卡瓦14和固定防顶卡瓦15由下而上依次连接在第二环形防喷器13上方，主油缸10缸体与下横梁8固定连接，主油缸10的活塞杆与上横梁17固定连接驱动上横梁17上下移动，游动旋转防顶卡瓦16和游动举升卡瓦18与上横梁17固定连接。所述环形防喷器由第一环形防喷器9和第二环形防喷器13连接构成。所述第一环形防喷器9和第二环形防喷器13之间设有水腔短接11。所述第一闸板防喷器2下方设有旋转法兰1与井口连接。所述密闭式液压钳3与第二闸板防喷器5之间设有接箍探测装置4。所述机架19由至少可拆卸连接的两段构成。所述机架19底部设有液压支脚与地面连接。所述液压支脚包括固定支脚20和通过支臂21铰接在机架上的摆动支脚22。旋转法兰安装在井口装置最下端，其下法兰在与被作业气井井口连接时可自由旋转，而不必旋转作业装置整机，有利于作业井场的布局，提升作业便利性。第一闸板防喷器应包括至少三层闸板：半封闸板（用于在井内有管柱时关井）、全封闸板（用于在井内无管柱时关井）、剪切闸板（用于在井内有管柱时发生紧急状态时剪断管柱并关井）；为提升作业便利性和安全性，闸板防喷器中还应该包含一层安全卡瓦闸板。闸板防喷器可以是一个整体的三闸板或四闸板，也可以由任意1-3个单独的闸板防喷器连接组合而成。密闭式液压钳的作用是在整机高压内腔里对作业管柱上指定的管接头进行卸扣，以完成带压倒扣、带压拆卸井下工具、捞矛倒管等高难度非常规带压作业项目；是在带压状态下起出包含井下工具在内的全部无内堵塞的管柱串，绕开内堵塞难题，彻底解决无内堵塞管柱串作业问题的核心工作部件。接箍探测装置是一个探测作业管柱直径变化的部件，通过恒定的液压压力推动滚轮组夹紧作业管柱，当作业管柱的接箍通过探测装置滚轮组时，由于直径变大将滚轮组向外推动，使关闭探测装置的液压腔压力上升。探测装置中央处理器采集压力变动数据，通过压力升高的幅度判断通过滚轮组的是接箍还是井下工具（直径比管接箍更大）。除了滚轮组接触式探测方法，接箍探测装置还可以选用其它结构形式或工作原理形式，比如电磁涡流非接触式探测方法等。第二闸板防喷器在装置中主要用于配合密闭式液压钳实现带压倒扣、带压拆卸井下工具、捞矛倒管等功能，以及作为备用安全关井防喷器使用；闸板防喷器应包括至少一层闸板：全封闸板，用以在密闭式液压钳对作业管柱完成卸扣并上提管柱至闸板防喷器以上时，关闭防喷密封组件高压腔，隔断上下部分；为提升作业便利性和安全性，闸板防喷器中还应该包含一层半封闸板。闸板防喷器可以是一个整体的两闸板，也可以由任意个单独的闸板防喷器连接组合而成。泄压阀组件的作用是在带压作业装置中部设置一个可控开闭的出口，可以在其下部的任意密封防喷器关闭封井后，释放防喷密封组件内部的压力；或者在作业完成座封油管挂封井后，释放整个带压作业装置内腔的压力。泄压阀组件应包括至少一只高压四通（或三通）、一只液动泄压阀（用于远程控制）、一只手动泄压阀（用于长时间关闭或液动泄压阀故障时关闭）；为提升作业便利性和安全性，泄压阀组件一般使用高压四通，配有两只液动泄压阀、两只手动泄压阀，多余的一个支路可以作为安全备份，也可以作为平衡管汇使用。喷淋润滑装置，在气井作业上提管柱时为密封井内油管与套管环形空间的气体压力，环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气井带压作业井口装置，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架（19），其特征在于，所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器（2）、密闭式液压钳（3）、第二闸板防喷器（5）、泄压阀组件（6）、喷淋润滑装置（7）和环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁（8）、主油缸（10）、中间横梁（12）、固定承重卡瓦（14）、固定防顶卡瓦（15）、游动旋转防顶卡瓦（16）、上横梁（17）、游动举升卡瓦（18），固定承重卡瓦（14）和固定防顶卡瓦（15）由下而上依次连接在第二环形防喷器（13）上方，主油缸（10）缸体与下横梁（8）固定连接，主油缸（10）的活塞杆与上横梁（17）固定连接驱动上横梁（17）上下移动，游动旋转防顶卡瓦（16）和游动举升卡瓦（18）与上横梁（17）固定连接。

【技术特征摘要】
1.气井带压作业井口装置，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架（19），其特征在于，所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器（2）、密闭式液压钳（3）、第二闸板防喷器（5）、泄压阀组件（6）、喷淋润滑装置（7）和环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁（8）、主油缸（10）、中间横梁（12）、固定承重卡瓦（14）、固定防顶卡瓦（15）、游动旋转防顶卡瓦（16）、上横梁（17）、游动举升卡瓦（18），固定承重卡瓦（14）和固定防顶卡瓦（15）由下而上依次连接在第二环形防喷器（13）上方，主油缸（10）缸体与下横梁（8）固定连接，主油缸（10）的活塞杆与上横梁（17）固定连接驱动上横梁（17）上下移动，游动旋转防顶卡瓦（16）和游动举升卡瓦（18）与上横梁（17）固定连接。2.如权利要求1所述的气井带压作业井口装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖辉，强会彬，周健，裕晓志，王大彪，陈伟林，隋凯，王欢，
申请(专利权)人：杨颖辉，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23