CN101864904A - 带压起下抽油杆作业装置 - Google Patents

Abstract

一种带压起下抽油杆作业装置，它包括全封防喷器、抽油杆夹持装置、抽油杆防喷器、液动放喷阀、防喷伸缩管、举升油缸和刮油器，全封防喷器，抽油杆夹持装置，抽油杆防喷器，举升油缸均由液压控制系统控制。这种装置无论井下有无压力，它都能解决抽油杆变径防喷、变径夹持、接箍或扶正器的位置探测和括油问题，实现在不压井不放喷的条件下进行带压检泵，为带压起下抽油杆作业装置作保障。

Description

带压起下抽油杆作业装置

技术领域

本发明涉及油井检泵作业工艺装备，尤其涉及带压起下抽油杆作业装备。

背景技术

抽油机在抽油过程中，当出现不出油或出油量不足时，表明抽吸装置出现故障，必须即时打开井口，提出抽油杆进行排检，俗称检泵。如观察井口压力表无压力显示，打开井口，没有井涌现象(俗称井喷前兆)，则可以按常规作业方法直接起出抽油杆；如果观察井口有压，或打开井口出现井涌现象时，则必须采取相应的作业措施。目前所采用的作业措施有两种：第一种，直接放喷，放至无压后再行检泵作业。第二种，采用大比重泥浆压井，然后再进行检泵作业。第一种直接放喷不仅会造成地层压力下降，影响今后的产油率，还存在火灾、地面污染及毒气伤人等一系列安全隐患。第二种压井措施，虽然可以不用放喷了，但如果所配压井液的比重偏小，仍有井喷可能。如果所配压井液比重偏大，泥浆会向地层渗透，不仅会污染地层，同样会影响今后的产油率。即使比重合适，检泵后还得将泥浆用清水替换出来，俗称洗井，成本高，工艺复杂。随着环保要求的进一步提高，油田都希望能在不放喷不压井的条件下进行检泵。由于井下抽油杆的规格多，现在既没有万能型的防喷器作保证；又没有万能型的抽油杆夹持工具；加上井下抽油杆上还有接箍或扶正器，给防喷工作造成困难。要实现在不放喷不压井的条件下进行检泵作业的技术难度很大，必须有相应的带压起下抽油杆作业装置作保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种带压起下抽油杆作业装置，它能够解决变径防喷，变径夹持，接箍或扶正器的位置探测问题，实现在不压井不放喷条件下带压检泵。

所述带压起下抽油杆作业装置，从下到上依次由全封防喷器、抽油杆夹持装置、抽油杆液动防喷器、下横梁、下套座、三通、抽油杆接箍探测装置、液动防喷阀、防喷伸缩管、举升油缸、中横梁、上横梁、上套座、抽油杆夹持装置、抽油杆液动防喷器和刮油器组成，两只举升油缸固定在下横梁和中横梁上，在下横梁的中心固定安装有下套座，在下套座的下端依次接有抽油杆液动防喷器、抽油杆夹持装置和全封防喷器，下套座、抽油杆液动防喷器、抽油杆夹持装置和全封防喷器的各连接处均通过卡箍固定密封连接；在下套座和中横梁之间设有三通、抽油杆接箍探测装置和防喷伸缩管，三通的上端与抽油杆接箍探测装置之间通过螺纹密封旋接，三通的下端通过卡箍与下套座的上端固定密封连接，防喷伸缩管的固定外套管的上端固定安装在中横梁的下端面上，固定外套管的下端通过卡箍与抽油杆接箍探测装置的上端固定密封连接，液动防喷阀安装在三通的侧面接管上；上套座固定安装在上横梁上，两活塞杆对称分布在上套座的两侧，并固定安装在上横梁上，上套座的下端通过卡箍与防喷伸缩管中的内管套固定密封连接；在上套座的上端依次接有抽油杆夹持装置、抽油杆液动防喷器和刮油器，各连接处均由卡箍固定密封连接；全封防喷器，抽油杆夹持装置，抽油杆液动防喷器和举升油缸均由液压控制系统控制。

在所述抽油杆夹持装置中，左夹持块和右夹持块的夹持面均为V型开口，在高度方向设有阶梯槽口，左夹持块和右夹持块之间通过阶梯槽口相互插接。

在所述抽油杆液动防喷器中，球面防喷收紧圈由三个以上衬铁芯和硅胶圈胶合而成，衬铁芯沿周向均匀地分布在硅胶圈中，衬铁芯的外圆弧与上盖的内圆弧面相对应，硅胶圈的内径与抽油杆的直径相当。

所述防喷伸缩管由固定外套管、中间套管和内套管相互套装而成，内套管相于对中间套管可密封地滑动，中间套管相于对固定外套管可密封地滑动。

所述刮油器，它由开口上盖、括油圈和底座组成，在开口上盖上设有便于抽油杆通过的开口、便于括油圈膨胀的容腔和底座连接的外螺纹；所述括油圈的材料为高弹硅胶，它由座圈、喇叭口形延边和括油口组成，括油口通过喇叭口形延边和座圈连为一体，座圈由底座和开口上盖限位并压紧。

由于在本装置中设置了全封防喷器、抽油杆夹持装置、抽油杆液动防喷器、三通、抽油杆接箍探测装置、液动防喷阀、防喷伸缩管、举升油缸和刮油器，带压检泵过程中需要的防喷、变径夹持、抽油杆提升和下降、接箍探测、变径括油、原油回收都有相应的部件协同完成，它能在不压井不放喷条件下进行带压检泵。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2、图3为抽油杆夹持装置中夹持块的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为抽油杆液动防喷器的结构示意图；

图5为球面防喷收紧圈的结构示意图；

图6为防喷伸缩管的结构示意图；

图7为刮油器的结构示意图；

图中，1-全封防喷器；2、14-抽油杆夹持装置；3、15-抽油杆液动防喷器；4-下横梁；5-下套座；6-三通；7-抽油杆接箍探测装置；8-液动防喷阀；9-防喷伸缩管；10-举升油缸；11-中横梁；12-上横梁；13-上套座；16-刮油器；17-活塞杆；18-卡箍；21-左夹持块；22-右夹持块；23-夹持面；24-阶梯槽口；31-球面防喷收紧圈；32-衬铁芯；33-硅胶圈；34-外圆弧；35-上盖；36-内圆弧面；91-固定外套管；92-中间套管；93-内套管；161-开口上盖；162-括油圈；163-底座。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

实施例：所述带压起下抽油杆作业装置，如图1所示，它包括全封防喷器1、抽油杆夹持装置2、抽油杆液动防喷器3、下横梁4、下套座5、三通6、抽油杆接箍探测装置7、液动防喷阀8、防喷伸缩管9、举升油缸10、中横梁11、上横梁12、上套座13、抽油杆夹持装置14、抽油杆液动防喷器15和刮油器16，两只举升油缸10固定在下横梁4和中横梁11上，在下横梁4的中心固定安装有下套座5，在下套座5的下端依次接有抽油杆液动防喷器3、抽油杆夹持装置2和全封防喷器1，下套座5、抽油杆液动防喷器3、抽油杆夹持装置2和全封防喷器1的各连接处均通过卡箍18固定密封连接；在下套座5和中横梁11之间设有三通6、抽油杆接箍探测装置7和防喷伸缩管9，三通6的上端与抽油杆接箍探测装置7之间通过螺纹密封旋接，三通6的下端通过卡箍18与下套座5的上端固定密封连接，防喷伸缩管9的上端固定安装在中横梁11的下端面上，防喷伸缩管9的下端通过卡箍18与抽油杆接箍探测装置7的上端固定密封连接，液动防喷阀8安装在三通6的侧面接口上；上套座13固定安装在上横梁12上，两活塞杆17对称分布在上套座13的两侧，并固定安装在上横梁12上，上套座13的下端通过卡箍18与防喷伸缩管9中的内套管93固定密封连接；在上套座13的上端依次接有抽油杆夹持装置14、抽油杆液动防喷器15和刮油器16，各连接处均由卡箍18固定密封连接；全封防喷器1，抽油杆夹持装置2、14，抽油杆液动防喷器3、15，举升油缸10均由液压控制系统控制。在所述抽油杆夹持装置2中，左夹持块21和右夹持块22的夹持面23均为V型开口，在高度方向设有阶梯槽口24，左夹持块21和右夹持块22之间通过阶梯槽口24相互插接。在所述抽油杆液动防喷器3中，球面防喷收紧圈31由若干个衬铁芯32和硅胶圈33胶合而成，若干个衬铁芯32沿周向均匀地分布在硅胶圈33中，衬铁芯32的外圆弧34与上盖35的内圆弧面36相对应，硅胶圈33的内径与抽油杆的直径相当。所述防喷伸缩管9由固定外套管91、中间套管92和内套管93相互套装而成，内套管93相于对中间套管92可密封地滑动，中间套管92相于对固定外套管91可密封地滑动。所述刮油器16，它由开口上盖161、括油圈162、底座163组成，在开口上盖161上设有便于抽油杆通过的开口、便于括油圈膨胀的容腔和底座163连接的外螺纹；所述括油圈162的材料为高弹硅胶，它由座圈、喇叭口形延边和括油口组成，括油口通过喇叭口形延边和座圈连为一体，座圈由底座163和开口上盖161限位并压紧。

本发明的作业过程如下：

本发明的安装

拆除井口采油树，吊车将本发明装置吊至井口，用比本发明装置的总体高度还长的抽油杆穿过本发明中心通孔，导出井口抽油杆。

将全封防喷器1的下口通过卡箍18与井口联接，固定好本发明装置后，再将液压控制系统中管线分别与全封防喷器1、抽油杆夹持装置2、抽油杆液动防喷器3、液动防喷阀8和举升油缸10上对应的控制油口相连，液动防喷阀8出口通过水龙带通向喷油储存灌，将接箍探测器输出凸轮与蜂鸣器按钮接好。

检泵工作过程如下：

1、起杆过程：

当井下压力不足以推动抽油杆时，抽油杆无上串趋势，可以直接采用修井机上的大吊来起杆，这样效率高。其过程如下：关闭液动防喷阀8，关闭抽油杆液动防喷器15，大吊上提抽油杆；当抽油杆接箍探测装置7发出鸣叫信号后，暂停或放慢大吊上提速度，关闭抽油杆液动防喷器3，打开液动防喷阀8，释放防喷伸缩管9中的压力后，再打开抽油杆液动防喷器15，继续上提抽油杆，直至接箍或扶正器露出，卸下此杆后，继续上述作业过程，起出下面的油杆，直至完成全部作业。

当井下压力使得抽油杆有上串趋势时，可以采用本发明装置中的举升油缸10进行起杆，修井机大吊携吊卡配合扶正抽油杆。其过程如下：关闭液动防喷阀8，关闭抽油杆夹持装置14卡持抽油杆，关闭抽油杆液动防喷器15，举升油缸10上举，其他部件处于打开状态；当举升油缸10行到最高点后，关闭抽油杆液动防喷器3和抽油杆夹持装置2卡持抽油杆，接着打开液动防喷阀8释放出防喷伸缩管9中的压力后，再打开抽油杆夹持装置14松开抽油杆，打开抽油杆液动防喷器15，然后让举升油缸10下行。重复上述动作，直至接箍露出，卸扣取下抽油杆。如此往复，完成整个起杆作业。

在起杆过程中，由于井下单流阀的作用，会有大量的原油随抽油杆带出，此时防喷伸缩管起到了储存原油的作用。当油缸下行时，刮油器16保证了所储原油经液动放喷阀流出，避免了井场的污染。

2、下杆过程：

当井下压力不足以推动抽油杆，抽油杆无上串趋势时，可以直接采用修井机上的大吊来下杆。下杆过程中撤下接箍探测装置的张紧弹簧，使刮板始终处于打开状态。下杆过程如下：关闭抽油杆液动防喷器3，关闭液动防喷阀8，其它部件都处于打开状态，大吊通过吊卡携抽油杆下行，接箍通过抽油杆液动防喷器15后，就关闭抽油杆液动防喷器15，打开抽油杆液动防喷器3，继续下行。估计接箍已经通过抽油杆液动防喷器3后，就关闭抽油杆液动防喷器3，再打开液动防喷阀8，接着打开抽油杆液动防喷器15，继续下行，重复上述过程，直至全部油杆下完。

当井下压力使得抽油杆有上串趋势时，可以采用本发明装置中的举升油缸10进行下杆，修井机大吊携吊卡配合扶正抽油杆。下杆过程中撤下接箍探测装置的张紧弹簧，使刮板始终处于打开状态。其过程如下：首先将举升油缸10上行至最高点，再关闭液动防喷阀8，关闭抽油杆液动防喷器15，关闭抽油杆夹持装置14卡持抽油杆，其它部件都处于打开状态。接着让举升油缸10下行，此时，抽油杆被夹持随油缸一起下行；当油缸下行到最低位后，关闭抽油杆液动防喷器3，关闭抽油杆夹持装置2卡持抽油杆，打开液动防喷阀8，再让抽油杆液动防喷器15和抽油杆夹持装置14松开抽油杆；然后，再将举升油缸10上行到最高点，重复上述过程，直至全部油杆下完；全封防喷器1是在管中没有抽油杆，为了关空井时使用的。

Claims (5)

1.一种带压起下抽油杆作业装置，其特征是：它由全封防喷器(1)、抽油杆夹持装置(2)、抽油杆液动防喷器(3)、下横梁(4)、下套座(5)、三通(6)、抽油杆接箍探测装置(7)、液动防喷阀(8)、防喷伸缩管(9)、举升油缸(10)、中横梁(11)、上横梁(12)、上套座(13)、抽油杆夹持装置(14)、抽油杆液动防喷器(15)和刮油器(16)组成，两只举升油缸(10)固定在下横梁(4)和中横梁(11)上，在下横梁(4)的中心固定安装有下套座(5)，在下套座(5)的下端依次接有抽油杆液动防喷器(3)、抽油杆夹持装置(2)和全封防喷器(1)，下套座(5)、抽油杆液动防喷器(3)、抽油杆夹持装置(2)和全封防喷器(1)的各连接处均通过卡箍(18)固定密封连接；在下套座(5)和中横梁(11)之间设有三通(6)、抽油杆接箍探测装置(7)和防喷伸缩管(9)，三通(6)的上端与抽油杆接箍探测装置(7)之间通过螺纹密封旋接，三通(6)的下端通过卡箍(18)与下套座(5)的上端固定密封连接，防喷伸缩管(9)的固定外套管(91)的上端固定安装在中横梁(11)的下端面上，固定外套管(91)的下端通过卡箍(18)与抽油杆接箍探测装置(7)的上端固定密封连接，液动防喷阀(8)安装在三通(6)的侧面接管上；上套座(13)固定安装在上横梁(12)上，两活塞杆(17)对称分布在上套座(13)的两侧，并固定安装在上横梁(12)上，上套座(13)的下端通过卡箍(18)与防喷伸缩管(9)中的内套管(93)固定密封连接；在上套座(13)的上端依次接有抽油杆夹持装置(14)、抽油杆液动防喷器(15)和刮油器(16)，各连接处均由卡箍(18)固定密封连接；全封防喷器(1)，抽油杆夹持装置(2)、(14)，抽油杆液动防喷器(3)、(15)，举升油缸(10)均由液压控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的带压起下抽油杆作业装置，其特征是：在所述抽油杆夹持装置(2)中，左夹持块(21)和右夹持块(22)的夹持面(23)均为V型开口，在高度方向设有阶梯槽口(24)，左夹持块(21)和右夹持块(22)之间通过阶梯槽口(24)相互插接。

3.根据权利要求1所述的带压起下抽油杆作业装置，其特征是：在所述抽油杆液动防喷器(3)中，球面防喷收紧圈(31)由若干个衬铁芯(32)和硅胶圈(33)胶合而成，若干个衬铁芯(32)沿周向均匀地分布在硅胶圈(33)中，衬铁芯(32)的外圆弧(34)与上盖(35)的内圆弧面(36)相对应，硅胶圈(33)的内径与抽油杆的直径相当。

4.根据权利要求1所述的带压起下抽油杆作业装置，其特征是：所述防喷伸缩管(9)由固定外套管(91)、中间套管(92)和内套管(93)相互套装而成，内套管(93)相于对中间套管(92)可密封地滑动，中间套管(92)相于对固定外套管(91)可密封地滑动。

5.根据权利要求1所述的带压起下抽油杆作业装置，其特征是：所述刮油器(16)由开口上盖(161)、括油圈(162)和底座(163)组成，所述括油圈(162)的材料为高弹硅胶，它由座圈、喇叭口形延边和括油口组成，括油口通过喇叭口形延边和座圈连为一体，座圈由底座(163)和开口上盖(161)限位并压紧。

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