修井作业一键井控防喷工艺制造技术

本发明专利技术公开了修井作业一键井控防喷工艺，包括步骤：当出现井喷预兆时，司钻将油管放到井口，关闭液压卡瓦；按下司钻房内的控制器井控防喷按钮，关闭井控平台下方的液压防喷器，旋塞阀垂直位置调整机构上升至工作位；旋塞阀水平位置调整机构带动旋壳体外臂臂移动至井口上方工作位；旋塞阀垂直位置调整机构下降至初始位，旋塞阀旋转动力机构旋转带动旋塞阀开始上扣直至与井口油管接箍旋紧；旋塞阀旋转动力机构继续旋转，拧断剪切销，液压马达一与旋塞阀分离；旋塞阀垂直位置调整机构上升至工作位，显露出安装在旋塞上的压力表显示井内压力；液压井控防喷旋塞装置旋转油缸动作，带动旋臂回位至初始位置；液压井控防喷旋塞装置升降油缸下降至初始位。

One Key Well Control and Blowout Control Technology in Workover Operation

【技术实现步骤摘要】
修井作业一键井控防喷工艺
本专利技术涉及井控
，尤其涉及一种修井作业一键井控防喷工艺。
技术介绍
井控防喷是油田企业勘探开发过程中安全风险管控的一个重要环节。在钻井、修井、试油气和测试等施工作业过程中，一旦发现井喷预兆，施工人员需要迅速采取关井措施，即安装防喷旋塞和关闭井口防喷器，使油气井井口迅速达到控制状态，保障生命财产安全和保护环境。现有技术中，为了大幅消减修井作业时安全生产隐患，油田企业大力推广应用修井作业自动化操作装置替代人工操作。修井作业过程中的井控防喷工艺也迫切需要自动化控制技术升级，满足油田修井作业安全生产的需要。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术存在的缺点，针对“井控防喷”自动化操作工艺技术的需求，以油田企业修井作业施工为对象，本专利技术以电控液技术为基础，采用一键安装液压井控防喷旋塞和一键开关井口液压防喷器等井控防喷自动化操作工艺，保障油田企业修井作业过程中的井控安全工作。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种修井作业井控防喷工艺，包括利用液压井控防喷装置防喷，所述液压井控防喷装置包括：包括支撑座、旋塞阀、旋塞阀水平位置调整机构、旋塞阀垂直位置调整机构、旋塞阀旋转动力机构、液压防喷器、控制器，支撑座与井口平台连接，所述旋塞阀垂直位置调整机构与下部的支撑座连接，旋塞阀水平位置调整机构的内侧与旋塞阀垂直位置调整机构的上部连接，所述旋塞阀旋转动力机构内侧与旋塞阀水平位置调整机构的外侧连接，旋塞阀连接件上部与旋塞阀旋转动力机构的动力输出端连接，所述旋塞阀连接件与旋塞阀通过剪切销连接，所述旋塞阀的下部设有圆锥形面，圆锥形面上设有外螺纹，所述外螺纹与油管内螺纹配合，所述控制器用于控制旋塞阀垂直位置调整机构的升降移动、旋塞阀旋转动力机构的旋转运动以及旋塞阀水平位置调整机构的水平转动；所述控制器包括CPU、数字量输入模块、数字量输出模块、接近传感器、井控防喷按钮、继电器，电磁阀、液压油缸一、液压油缸二、液压马达液压系统的泵站单元、电机传动单元、发电机组，数字量输入模块用于接收控制按钮和接近传感器的输入信号，所述输出模块用于控制分别设于液压油缸一、液压油缸二、液压马达液压油路上的各个相对应的电磁阀的通断，实现液压油缸一、液压油缸二的伸缩动作和液压马达的正反转动作，电机传动单元为泵站单元提供运行所需要的液压动能，防喷按钮与数字量输入模块连接，防喷按钮用于设置及触发控制器的手动及自动运行；所述CPU通过数字量输出模块将控制信号传送给继电器，继电器用于控制液压油缸一、液压油缸二和液压马达液压油路中各个相对应的电磁阀的动作，来实现液压油缸一、液压油缸二的伸缩和液压马达的正反转；接近传感器与数字量输入模块连接，接近传感器将液压油缸一、液压油缸二和液压马达的反馈信号输送给数字量输入模块，数字量输入模块将信号传送给CPU来确认装置的运行准确；具体包括以下步骤：1)当出现井喷预兆时，司钻停止正常起下管杆作业工序，将末根管杆悬吊至井口，关闭液压卡瓦，夹持住油管防止油管坠落；2)按下司钻房内的控制器的井控防喷按钮，关闭井控平台下方的液压防喷器，同时旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位；3)旋塞阀水平位置调整机构的液压油缸二动作带动旋壳体外臂臂移动至井口上方工作位；4)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一下降至初始位，旋塞阀旋转动力机构依靠自重开始下降，同时旋塞阀旋转动力机构的液压马达旋转带动旋塞阀开始上扣直至与井口油管接箍旋紧；5)旋塞阀旋转动力机构的液压马达继续旋转，拧断剪切销，液压马达与旋塞阀分离；6)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位，同时显露出安装在旋塞上的压力表来显示井内压力；7)液压井控防喷旋塞装置旋转油缸动作，带动旋臂回位至初始位置；8)液压井控防喷旋塞装置液压油缸一下降至初始位；9)一键井控防喷动作完成。所述旋塞阀垂直位置调整机构包括液压油缸一、升降套，所述液压油缸一本体底部与支撑座连接，所述支撑座上部与导向柱连接，液压油缸一活塞外端与上部的升降套连接，升降套套装在导向柱上，升降套上端与旋塞阀水平位置调整机构连接，旋塞阀水平位置调整机构绕着升降套轴线通过限位结构能够旋转并固定在到设定角度位置。所述旋塞阀旋转动力机构包括液压马达、马达固定架，液压马达与马达固定架连接，液压马达通过设于马达固定架的齿轮传动等减速机构与旋塞阀连接件连接，马达固定架与壳体连接。所述旋塞阀水平位置调整机构包括实现旋塞阀绕着升降套轴线在水平面内转动的转动部件，所述转动部件包括与升降套配合的壳体、带动壳体转动的压油缸二、与壳体连接的转动臂，壳体内孔与升降套外圆配合；其中液压油缸二通过连接板与升降套外部连接，液压油缸二通过齿轮、齿条传动结构与壳体连接，其中齿条与液压油缸二的活塞端部连接，齿轮与轴连接，齿条通过齿条座导向，齿条座与连接板连接，轴与上连接盖连接，齿轮与轴都设在升降套内孔中，上连接盖与壳体连接为一体，实现壳体绕着升降套转动预定的角度。所述旋塞阀水平位置调整机构还包括实现旋塞阀在水平面内直线移动的直线移动部件，所述直线移动部件的内侧与转动臂活动连接，直线移动部件的外侧与旋塞阀旋转动力机构的马达固定架连接，直线移动部件在转动臂导向下能够伸出和缩回移动。在升降套筒上设有限制壳体绕着升降套转动角度的限位块。所述旋塞阀连接件与旋塞阀轴向设有相连通的轴向通孔，其中旋塞阀连接件的轴向通孔上端连接有压力表，用压力表来显示井内压力。所述支撑座上设有导向结构，所述导向结构包括固定块、导向柱，所述固定块与支撑座上部连接，所述导向柱的下端与支撑座连接，所述升降套筒上设有导向套，所述第一导向套与导向柱配合。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术不需要操作者现场手动操作，通过按下司钻房内的控制器对相关的油缸、液压马达的油路中的电磁阀进行控制从而控制油缸、液压马达的启停动作，自动化机械化程度高、工作效率高，降低了操作者的劳动强度，能够快速地堵塞油管，减少井喷事故的发生，保证操作者和油井设备的安全可靠运行，通过井控防喷装置设有的控制器，能够减轻操作者的劳动强度，操作和监控方便，便于实现实时和远程监控，预防井喷事故的方式。2.由于所述旋塞阀垂直位置调整机构包括液压油缸一、升降套，旋塞阀水平位置调整机构绕着升降套轴线能够旋转设定角度，所述旋塞阀旋转动力机构与旋塞阀水平位置调整机构在水平方向的相对位置能够调节，实现旋塞阀在连接位置的水平方向的直线移动和绕着升降套轴线的转动，保证旋塞阀在密封连接位置定位可靠，顺利实现螺纹配合的拧紧，避免螺纹损坏引起的密封不可靠和泄漏。3.通过旋塞阀连接件与旋塞阀轴向设有相连通的轴向通孔，其中塞阀连接件的轴向通孔上端连接有压力表，用压力表来显示井内压力，操作者根据显示井内压力，能够实时的根据需要采取相应的对策，避免和减少后续事故的发生。4.所述旋塞阀连接件与旋塞阀通过反向螺纹连接，两者之间设有剪切销，能够保证在剪切销剪短时旋塞阀和油管之间的扭矩。5.通过支撑座上设有导向结构，第一导向套与导向柱配合，保证升降套轴向移动升降的可靠性，避免相配合的结构间的受力损坏。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为图2的A-A剖视图；图4为图3的I局部放大图；图5为图3的II局部放大图；图6为控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修井作业一键井控防喷工艺，其特征是，包括支撑座、旋塞阀、旋塞阀水平位置调整机构、旋塞阀垂直位置调整机构、旋塞阀旋转动力机构、液压防喷器、控制器，旋塞阀上部通过旋塞阀连接件与旋塞阀旋转动力机构连接，所述旋塞阀旋转动力机构与旋塞阀水平位置调整机构的外侧连接，旋塞阀水平位置调整机构的内侧与旋塞阀垂直位置调整机构的上部连接，所述旋塞阀水平位置调整机构能够沿着旋塞阀垂直位置调整机构的垂直轴线在水平面内摆动设定角度，所述旋塞阀垂直位置调整机构与下部的支撑座连接，所述旋塞阀垂直位置调整机构在支撑座上高度可调节，所述旋塞阀的下部设有圆锥形面，圆锥形面上设有外螺纹，所述外螺纹与油管内螺纹配合，所述控制器用于控制液压油缸和液压马达，实现液压油缸的伸缩动作和液压马达的正反转动作；所述控制器包括CPU、数字量输入模块、数字量输出模块、接近传感器、井控防喷按钮、继电器，所述控制器用于控制程序运行，数字量输入模块用于接收控制按钮和接近传感器的输入信号，所述输出模块用于控制液压马达及油缸油路中的电磁阀的通断，防喷按钮与数字量输入模块连接，防喷按钮用于设置及触发控制器的手动及自动运行，接近传感器与数字量输入模块连接，接近传感器将液压油缸和液压马达的反馈信号输送给数字量输入模块，数字量输入模块将信号传送给CPU来确认装置的运行准确，具体包括以下步骤：1)当出现井喷预兆时，司钻停止正常起下管杆作业工序，将末根管杆悬吊至井口，关闭液压卡瓦，夹持住油管防止油管坠落；2)按下司钻房内的控制器的井控防喷按钮，关闭井控平台下方的液压防喷器，同时旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位；3)旋塞阀水平位置调整机构的液压马达二或者液压油缸二动作带动旋壳体外臂臂移动至井口上方工作位；4)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一下降至初始位，旋塞阀旋转动力机构依靠自重开始下降，同时旋塞阀旋转动力机构的液压马达一旋转带动旋塞阀开始上扣直至与井口油管接箍旋紧；5)旋塞阀旋转动力机构的液压马达一继续旋转，拧断剪切销，液压马达一与旋塞阀分离；6)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位，同时显露出安装在旋塞上的压力表来显示井内压力；7)液压井控防喷旋塞装置旋转油缸动作，带动旋臂回位至初始位置；8)液压井控防喷旋塞装置液压油缸一下降至初始位；9)一键井控防喷动作完成。...

【技术特征摘要】
1.一种修井作业一键井控防喷工艺，其特征是，包括支撑座、旋塞阀、旋塞阀水平位置调整机构、旋塞阀垂直位置调整机构、旋塞阀旋转动力机构、液压防喷器、控制器，旋塞阀上部通过旋塞阀连接件与旋塞阀旋转动力机构连接，所述旋塞阀旋转动力机构与旋塞阀水平位置调整机构的外侧连接，旋塞阀水平位置调整机构的内侧与旋塞阀垂直位置调整机构的上部连接，所述旋塞阀水平位置调整机构能够沿着旋塞阀垂直位置调整机构的垂直轴线在水平面内摆动设定角度，所述旋塞阀垂直位置调整机构与下部的支撑座连接，所述旋塞阀垂直位置调整机构在支撑座上高度可调节，所述旋塞阀的下部设有圆锥形面，圆锥形面上设有外螺纹，所述外螺纹与油管内螺纹配合，所述控制器用于控制液压油缸和液压马达，实现液压油缸的伸缩动作和液压马达的正反转动作；所述控制器包括CPU、数字量输入模块、数字量输出模块、接近传感器、井控防喷按钮、继电器，所述控制器用于控制程序运行，数字量输入模块用于接收控制按钮和接近传感器的输入信号，所述输出模块用于控制液压马达及油缸油路中的电磁阀的通断，防喷按钮与数字量输入模块连接，防喷按钮用于设置及触发控制器的手动及自动运行，接近传感器与数字量输入模块连接，接近传感器将液压油缸和液压马达的反馈信号输送给数字量输入模块，数字量输入模块将信号传送给CPU来确认装置的运行准确，具体包括以下步骤：1)当出现井喷预兆时，司钻停止正常起下管杆作业工序，将末根管杆悬吊至井口，关闭液压卡瓦，夹持住油管防止油管坠落；2)按下司钻房内的控制器的井控防喷按钮，关闭井控平台下方的液压防喷器，同时旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位；3)旋塞阀水平位置调整机构的液压马达二或者液压油缸二动作带动旋壳体外臂臂移动至井口上方工作位；4)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一下降至初始位，旋塞阀旋转动力机构依靠自重开始下降，同时旋塞阀旋转动力机构的液压马达一旋转带动旋塞阀开始上扣直至与井口油管接箍旋紧；5)旋塞阀旋转动力机构的液压马达一继续旋转，拧断剪切销，液压马达一与旋塞阀分离；6)旋塞阀垂直位置调整机构的液压油缸一上升至工作位，同时显露出安装在旋塞上的压力表来显示井内压力；7)液压井控防喷旋塞装置旋转油缸动作，带动旋臂回位至初始位置；8)液压井控防喷旋塞装置液压油缸一下降至初始位；9)一键井控防喷动作完成。2.如权利要求1所述的修井作业一键井控防喷工艺，其特征是，所述旋塞阀垂直位置调整机构包括液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨怀成，申忠玺，陶桂荣，高启国，颜志强，邵百喜，樊开赟，赵军胜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司，济南芯乐智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32