气井套管不丢手带压堵塞换井口装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，以解决采用现有技术更换井口装置损坏的零部件，存在风险大、费用高的问题。该装置包括自上而下依次连接的液压缸、导管筒、密封筒组件、过渡法兰，设置在导管筒、密封筒组件和过渡法兰内且上端与液压缸连接的投送杆，与投送杆下端连接的堵塞器，用于连接液压缸和投送杆的连接板，用于在井口装置被移除后连接井口套管法兰并密封固定投送杆的两半式安全密封卡子。通过液压缸将堵塞器投放入井口套管内进行封井，待堵塞器坐封牢靠后，将液压缸与投送杆分离，拆卸损坏的井口装置并安装两半式安全密封卡子，然后更换新的井口装置并拆除两半式安全密封卡子，最后通过液压缸将堵塞器从井口套管内取出。口套管内取出。口套管内取出。

【技术实现步骤摘要】
气井套管不丢手带压堵塞换井口装置


[0001]本专利技术涉及油气开采设备领域，具体涉及一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置。

技术介绍

[0002]气井完井是指裸眼井钻达设计井深后，使井底和油气层以一定结构连通起来的工艺。完井是钻井最后一个环节，又是采气工程的开端。如图1所示，完井后，井口套管01上端安装有井口装置03，井口装置03包括：井口大四通031、井口旁通闸阀032及大闸阀033。其中，井口大四通031下端法兰与井口套管法兰02密封连接，其上端法兰与大闸阀033下端法兰密封连接，其两个相对侧面开口与井口旁通闸阀032密封连接。
[0003]在气井完井生产过程中，因井口装置03的零部件损坏，时常发生泄漏事故。由于泄漏的气体中含有硫化氢、甲烷等对人体和环境有害的成分，因此需要及时更换损坏的零部件。
[0004]现有技术一般采用向井口套管01内投送丢手形式堵塞器或常规压井作业来更换损坏的井口装置03零部件。向井口套管01内投送丢手形式堵塞器包括连续油管投送堵塞器和带压作业设备用常规油管投放堵塞器两种方式，这两种方式均存在弊端，一是风险大，堵塞器为丢手形式，一旦坐封不牢靠，就有可能发生堵塞器冲出井口伤人和井喷现象；二是费用高，连续油管作业机及带压作业机在井场作业中出场费用较高。而采用常规压井作业来更换井口损坏的零部件，需使用大量压裂液，压裂液不仅费用高，而且会压死油气井，后期再恢复气井产量费用较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决采用现有技术更换井口装置损坏的零部件，存在风险大、费用高的问题，而提供一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特殊之处在于：
[0008]包括自上而下依次连接的液压缸、导管筒、密封筒组件和过渡法兰，设置在导管筒、密封筒组件和过渡法兰内且上端与液压缸连接的投送杆，与投送杆下端连接的堵塞器，用于连接液压缸和投送杆的连接板，用于在井口装置被移除后连接井口套管法兰并密封固定投送杆的两半式安全密封卡子；
[0009]所述液压缸包括缸筒、设置在缸筒内的液压缸活塞、上端与液压缸活塞固连且下部伸出缸筒下端面的液压缸活塞杆、设置在液压缸活塞杆内的导油管；所述液压缸活塞将缸筒内腔分隔为上密封腔和下密封腔；所述缸筒的侧壁上分别设置有与上密封腔连通的第一油口以及与下密封腔连通的第二油口；所述液压缸活塞杆的下部自上而下依次设置有活塞杆内孔以及第一连接板插口；所述液压缸活塞杆的侧壁上设置有与活塞杆内孔连通的过渡油口；所述导油管上端穿过液压缸活塞并伸出缸筒上端面且与缸筒固连，其下端开口于
活塞杆内孔；
[0010]所述导管筒侧壁上设置有至少一个上窗口和至少一个下窗口；所述上窗口和下窗口的中心距大于两半式安全密封卡子的高度；
[0011]所述密封筒组件包括密封筒、分别设置在密封筒侧壁上的放喷管线和用于测量密封筒内腔压力的压力测量机构；所述放喷管线上设置有闸阀；所述密封筒内壁上部与投送杆外壁之间形成轴向滑动密封；
[0012]所述过渡法兰下端可与井口装置的大闸阀上端法兰连接；
[0013]所述投送杆内自上而下依次设置有相互连通的上端插口、投送杆内油道以及下端螺纹孔；所述上端插口与液压缸活塞杆的下部相适配，其侧壁上设置有第二连接板插口，其侧壁内设置有偏置油道；所述偏置油道的上油口和下油口分别位于第二连接板插口的上方和下方；
[0014]所述堵塞器与投送杆的下端螺纹孔连接，并在投送杆内油道的油压控制下实现对井口套管的密封和解封；
[0015]所述连接板可穿过上窗口或下窗口插入平齐状态的第一连接板插口和第二连接板插口。
[0016]进一步地，所述堵塞器包括中心杆、自上而下依次套装在中心杆外侧的活塞筒、卡瓦组件、卡瓦锥套、密封胶套和压帽；所述中心杆上端通过连接螺纹与投送杆的下端螺纹孔连接；所述活塞筒与中心杆之间形成两个腔体，分别为位于上方的弹簧腔和位于下方的密封油腔；所述弹簧腔内设置有复位弹簧；所述中心杆内设置有中心杆内油道，所述中心杆内油道上端开口于中心杆上端面，下端开口于密封油腔；所述卡瓦组件与活塞筒下端连接；所述卡瓦锥套下端与密封胶套上端相抵接；所述密封胶套下端与压帽相抵接；所述压帽与中心杆下端固连。
[0017]进一步地，还包括举升保险机构；所述举升保险机构包括法兰卡箍、套管卡子和至少两个举升油缸；所述法兰卡箍用于同时抱紧大闸阀下端法兰和井口大四通上端法兰；所述套管卡子卡紧在井口套管上；所述至少两个举升油缸沿圆周分布，举升油缸两端分别与法兰卡箍和套管卡子可拆卸连接。
[0018]进一步地，所述法兰卡箍包括两半式卡箍主体、用于两半式卡箍主体相互连接的主体连接板、与举升油缸一端销轴连接的第一连接耳板；
[0019]所述套管卡子包括两半式卡子主体、用于两半式卡子主体相互连接的翼板、设置在翼板上且与举升油缸另一端销轴连接的第二连接耳板；所述两半式卡子主体内壁设置有与井口套管外壁咬合的卡瓦牙。
[0020]进一步地，所述两半式安全密封卡子包括两半式壳体、用于两半式壳体相互连接的壳体连接板；所述两半式壳体内设置有用于抱紧投送杆的两半式密封胶套。
[0021]进一步地，所述液压缸活塞杆的下部设置有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈；所述第一密封圈位于过渡油口上方位置处；所述第二密封圈位于过渡油口和第一连接板插口之间位置处；所述第三密封圈位于第一连接板插口下方位置处；
[0022]所述导油管与液压缸活塞之间设置有第四密封圈；
[0023]所述导油管与液压缸活塞杆之间设置有第五密封圈；
[0024]所述液压缸活塞与缸筒之间设置有第六密封圈。
[0025]进一步地，还包括远程液压动力控制机构；所述导油管的上端油口以及缸筒的第一油口和第二油口分别通过液压管线与远程液压动力控制机构连接。
[0026]进一步地，所述上窗口和下窗口均为四个；四个上窗口和四个下窗口分别沿导管筒侧壁周向均布。
[0027]进一步地，所述压力测量机构为压力表组合件。
[0028]本专利技术相比现有技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术提供的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，通过液压缸将堵塞器投放入井口套管内进行封井，待堵塞器坐封牢靠后，将液压缸与投送杆分离，拆卸损坏的井口装置并安装两半式安全密封卡子，以确保堵塞器的稳固可靠，然后更换新的井口装置并拆除两半式安全密封卡子，最后通过液压缸将堵塞器从井口套管内取出。该气井套管不丢手带压堵塞换井口装置可以在带压状态下更换井口装置，更换过程中采用不丢手形式进行堵塞封井，在堵塞器坐封失效的情况下，可以通过两半式安全密封卡子将井口压力密封在井口套管内，防止井喷，具有二次保护的功能，还可以避免堵塞器飞出伤人，确保更换井口装置过程安全可靠。使用本专利技术装置施工时，无需连续油管作业机或带压作业机辅助，可大大降低施工成本。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：包括自上而下依次连接的液压缸(1)、导管筒(2)、密封筒组件(5)和过渡法兰(6)，设置在导管筒(2)、密封筒组件(5)和过渡法兰(6)内且上端与液压缸(1)连接的投送杆(4)，与投送杆(4)下端连接的堵塞器(7)，用于连接液压缸(1)和投送杆(4)的连接板(3)，用于在井口装置(03)被移除后连接井口套管法兰(02)并密封固定投送杆(4)的两半式安全密封卡子(9)；所述液压缸(1)包括缸筒(11)、设置在缸筒(11)内的液压缸活塞(14)、上端与液压缸活塞(14)固连且下部伸出缸筒(11)下端面的液压缸活塞杆(12)、设置在液压缸活塞杆(12)内的导油管(13)；所述液压缸活塞(14)将缸筒(11)内腔分隔为上密封腔(15)和下密封腔(16)；所述缸筒(11)的侧壁上分别设置有与上密封腔(15)连通的第一油口(111)以及与下密封腔(16)连通的第二油口(112)；所述液压缸活塞杆(12)的下部自上而下依次设置有活塞杆内孔(121)以及第一连接板插口(123)；所述液压缸活塞杆(12)的侧壁上设置有与活塞杆内孔(121)连通的过渡油口(122)；所述导油管(13)上端穿过液压缸活塞(14)并伸出缸筒(11)上端面且与缸筒(11)固连，其下端开口于活塞杆内孔(121)；所述导管筒(2)侧壁上设置有至少一个上窗口(21)和至少一个下窗口(22)；所述上窗口(21)和下窗口(22)的中心距大于两半式安全密封卡子(9)的高度；所述密封筒组件(5)包括密封筒(51)、分别设置在密封筒(51)侧壁上的放喷管线(52)和用于测量密封筒(51)内腔压力的压力测量机构(53)；所述放喷管线(52)上设置有闸阀(54)；所述密封筒(51)内壁上部与投送杆(4)外壁之间形成轴向滑动密封；所述过渡法兰(6)下端可与井口装置(03)的大闸阀(033)上端法兰连接；所述投送杆(4)内部自上而下依次设置有相互连通的上端插口(41)、投送杆内油道(44)以及下端螺纹孔(45)；所述上端插口(41)与液压缸活塞杆(12)的下部相适配，其侧壁上设置有第二连接板插口(42)，其侧壁内设置有偏置油道(43)；所述偏置油道(43)的上油口和下油口分别位于第二连接板插口(42)的上方和下方；所述堵塞器(7)与投送杆(4)的下端螺纹孔(45)连接，并在投送杆内油道(44)的油压控制下实现对井口套管(01)的密封和解封；所述连接板(3)可穿过上窗口(21)或下窗口(22)插入平齐状态的第一连接板插口(123)和第二连接板插口(42)。2.根据权利要求1所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：所述堵塞器(7)包括中心杆(71)、自上而下依次套装在中心杆(71)外侧的活塞筒(72)、卡瓦组件(73)、卡瓦锥套(74)、密封胶套(75)和压帽(76)；所述中心杆(71)上端通过连接螺纹(711)与投送杆(4)的下端螺纹孔(45)连接；所述活塞筒(72)与中心杆(71)之间形成两个腔体，分别为位于上方的弹簧腔(77)和位于下方的密封油腔(78)；所述弹簧腔(77)内设置有复位弹簧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国玉，王静，赵宇，李继荣，张联合，唐仕林，宋喆，郭超，雷宽成，
申请(专利权)人：西安宇星石油机械新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：