CN102561978B - 一种油水井长冲程不压井作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造领域，特别是一种油水井长冲程不压井作业装置。它包括移动卡瓦、环形防喷器、全封防喷器、上半封防喷器、下半封防喷器、举升液压缸、井口四通、剪切防喷器、固定卡瓦、双闸板防喷器、变径法兰、操作杆、清理工具，其特征是它还包括伸缩缸、多级液压缸、旋转法兰。本发明采用多级液压缸和伸缩缸提高作业的冲程，利用旋转法兰使得移动卡瓦可以旋转运动，并带动操作杆和清理工具以旋转的方式实现油管内壁的污垢清理，该装置还可以在油管不放喷的情况下带压起下油管，操作方便，大大提高了工作效率，利于推广应用。

Description

一种油水井长冲程不压井作业装置

技术领域

本发明属于机械制造领域，特别是一种油水井长冲程不压井作业装置。

背景技术

目前很多油田采用不压井作业，不压井作业是一种在带压环境下，实现不放压、不放溢流的作业方式，与传统的压井作业方式相比，它更安全、更环保。由于不压井作业装置具有良好的密闭和防喷功能，它可有效地降低水井停注时间，提高注水时率，避免地层因吐水造成的储层伤害、减少无效注水量、节约注水费用、杜绝环境污染。也可有效地避免油井因压井造成停产和产液量下降的现象，更重要的是可避免因压井造成的储层伤害和油层污染，确保正常生产。

不压井作业起下油管时，常常采用堵塞器来对油管进行临时封堵，但由于井下油管结垢、结蜡等原因，有时不能将堵塞器投放到预定的位置，影响作业的进行，而且清理油管和起下油管需要不同的装置，拆装麻烦，操作困难，作业成本较高。在起下油管的作业中，国内许多油田采用由移动卡瓦、固定卡瓦、双闸板防喷器、单闸板防喷器、单级液压缸等组成的不压井作业装置，该装置冲程较短，拆装时间长，且作业形式单一，综合时效低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种为不压井作业提供方便的油水井长冲程不压井作业装置。

本发明采用以下技术方案：

一种油水井长冲程不压井作业装置，包括护栏、工作平台、移动卡瓦、上半封防喷器、下半封防喷器、环形防喷器、全封防喷器、中间平台、举升液压缸、支撑平台、井口四通、剪切防喷器、固定卡瓦、下平台、双闸板防喷器、变径法兰、操作杆、清理工具，工作平台上端面四周安装有护栏；支撑平台、井口四通、全封防喷器、下半封防喷器、剪切防喷器、固定卡瓦、下平台、双闸板防喷器、变径法兰自上至下依次通过法兰连接，有共同的中心轴线；举升液压缸的缸筒下端与下平台固定连接，举升液压缸的缸筒中间与支撑平台固定连接，举升液压缸的活塞杆上端与中间平台固定连接；操作杆前端安装有清理工具；其特征是它还包括伸缩缸、多级液压缸、旋转法兰，旋转法兰由上法兰、套筒、轴承、大挡圈、小挡圈、下法兰组成，上法兰与大挡圈固定连接；大挡圈与小挡圈固定连接；套筒下端与下法兰通过螺纹连接；轴承安装在上法兰与套筒之间，轴承上方由套筒的轴肩结构限制其位移，轴承下方由大挡圈限制其位移；旋转法兰与工作平台固定连接，旋转法兰的上法兰与移动卡瓦下端连接，旋转法兰位于上半封防喷器的正上方且与上半封防喷器有共同的中心轴线；上半封防喷器、环形防喷器、伸缩缸、支撑平台自上至下依次通过法兰连接，有共同的中心轴线；中间平台中心加工有可供伸缩缸及其上面的零件通过的通孔；多级液压缸的缸筒下端与中间平台固定连接，多级液压缸的活塞杆上端与工作平台固定连接。

所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是上法兰与套筒之间安装有防尘圈。

所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是大挡圈与套筒之间安装有密封圈，下方由小挡圈限制其位移。

所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是四根举升液压缸呈矩形分布，四根多级液压缸位于矩形对角线上，且四根多级液压缸也呈矩形分布。

所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是旋转法兰的下法兰与上半封防喷器上端固定连接。

所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是支撑平台上加工有可供多级液压缸通过的通孔，通孔位于多级液压缸的正下方。

本发明的效果是：一种油水井长冲程不压井作业装置采用多级液压缸和伸缩缸提高作业的冲程，提高作业效率，并利用旋转法兰使得移动卡瓦可以旋转运动，并带动操作杆和清理工具以旋转的方式实现油管内壁的污垢清理，该装置还可以在油管不放喷的情况下带压起下油管，操作方便，大大提高了工作效率，利于推广应用。

附图说明

图1为本发明实施方案一结构示意图

图2为本发明实施方案二结构示意图

图3为本发明的旋转法兰结构示意图

图4为本发明的中间平台俯视图

图5为本发明的支撑平台俯视图

图6为本发明的操作杆与清理工具结构示意图

图中：护栏1、工作平台2、旋转法兰3、移动卡瓦4、上半封防喷器5、下半封防喷器6、环形防喷器7、伸缩缸8、中间平台9、多级液压缸10、举升液压缸11、支撑平台12、井口四通13、剪切防喷器14、固定卡瓦15、下平台16、双闸板防喷器17、变径法兰18、全封防喷器19、上法兰20、防尘圈21、轴承22、大挡圈23、螺钉24、密封圈25、小挡圈26、套筒27、下法兰28、通孔29、操作杆30、清理工具31、通孔32

具体实施方式

下面结合附图对本发明详细说明。

实施方案一

本发明包括护栏1、工作平台2、旋转法兰3、移动卡瓦4、上半封防喷器5、下半封防喷器6、环形防喷器7、伸缩缸8、中间平台9、多级液压缸10、举升液压缸11、支撑平台12、井口四通13、剪切防喷器14、固定卡瓦15、下平台16、双闸板防喷器17、变径法兰18、全封防喷器19、上法兰20、防尘圈21、轴承22、大挡圈23、螺钉24、密封圈25、小挡圈26、套筒27、下法兰28、操作杆30、清理工具31，工作平台2上端面四周安装有护栏1；旋转法兰3由上法兰20、套筒27、轴承22、大挡圈23、小挡圈26、下法兰28组成，上法兰20与大挡圈23通过螺钉24连接；大挡圈23与小挡圈26通过螺钉24连接；套筒27下端与下法兰28通过螺纹连接；轴承22安装在上法兰20与套筒27之间，上方由套筒27的轴肩限制其位移，下方由大挡圈23限制其位移；上法兰20与套筒27之间安装有防尘圈21；大挡圈23与套筒27之间安装有密封圈25，下方由小挡圈26限制其位移；旋转法兰3与工作平台2固定连接，旋转法兰3的上法兰20与移动卡瓦4下端连接，旋转法兰3位于上半封防喷器5的正上方且与上半封防喷器5有共同的中心轴线，但旋转法兰3下端不与移动卡瓦4连接；举升液压缸11共有四根并呈矩形分布，举升液压缸11的缸筒下端与下平台16固定连接，举升液压缸11的缸筒中间与支撑平台12固定连接，举升液压缸11的活塞杆上端与中间平台9固定连接；四根多级液压缸10分布在四根举升液压缸11的内侧且呈矩形分布，多级液压缸10的缸筒下端与中间平台9固定连接，多级液压缸10的活塞杆上端与工作平台2固定连接；中间平台9不与伸缩缸8连接，中间平台9中心加工有可供伸缩缸8以及其上面的环形防喷器7等零件通过的通孔29；上半封防喷器5、环形防喷器7、伸缩缸8、支撑平台12、井口四通13、全封防喷器19、下半封防喷器6、剪切防喷器14、固定卡瓦15、下平台16、双闸板防喷器17、变径法兰18自上至下依次通过法兰连接，有共同的中心轴线；支撑平台12上加工有可供多级液压缸10通过的通孔32，不仅使得多级液压缸10的安装位置更加灵活，还能使多级液压缸10下降的更低；操作杆30前端安装有清理工具31。

安装旋转法兰3时，可先将旋转法兰3的下法兰28拆掉，安装至合适位置后再将下法兰28装上。

起下油管时，将该装置下端的变径法兰18与井口连接，上半封防喷器5不工作且处于常开状态，伸缩缸8不工作且被固定使之始终处于收缩状态，下半封防喷器6、剪切防喷器14、固定卡瓦15、双闸板防喷器17处于打开状态。起油管时，由全封防喷器19封住井压，利用移动卡瓦4夹住油管并通过举升液压缸11和多级液压缸10将油管送到全封防喷器19处，关闭环形防喷器7并打开全封防喷器19，由环形防喷器7封住井压。驱动举升液压缸11和多级液压缸10向下运动至本发明装置的下极限位置时，关闭固定卡瓦15，打开移动卡瓦4，由固定卡瓦15夹住油管，驱动举升液压缸11和多级液压缸10向上运动，运动至合适位置处，关闭移动卡瓦4，打开固定卡瓦15，则由移动卡瓦4夹住油管，驱动举升液压缸11和多级液压缸10向下运动输送油管，重复上述动作直至油管被向下输送到合适位置，利用液压钳带动油管和移动卡瓦4旋转运动，实现油管的对接，由于移动卡瓦4下端连接旋转法兰3，使得其他零件不随着移动卡瓦4的旋转而旋转，对接完成后，利用移动卡瓦4和固定卡瓦15的交替工作，并配合举升液压缸11和多级液压缸10将油管起出，油管起出后，由全封防喷器19或双闸板防喷器17的全封封住井压。在作业过程中，也可以直接利用剪切防喷器14直接剪切封堵油管。在作业间隙，若井内有油管，用下半封防喷器6或双闸板防喷器17的半封封住井压，若井内无油管，用全封防喷器19或双闸板防喷器17的全封封住井压。

下油管的工艺流程与起油管的工艺流程相反。

清理油管时，将该装置下端的变径法兰18与井口连接，上半封防喷器5不工作且处于常开状态，伸缩缸8不工作且被固定使之始终处于收缩状态，下半封防喷器6、剪切防喷器14、固定卡瓦15、双闸板防喷器17处于打开状态。清理油管时，由全封防喷器19封住井压，利用移动卡瓦4夹住操作杆30并通过举升液压缸11和多级液压缸10将操作杆30和清理工具31送到全封防喷器19处，关闭环形防喷器7并打开全封防喷器19，由环形防喷器7封住井压，利用移动卡瓦4、固定卡瓦15、举升液压缸11、多级液压缸10交替工作将操作杆30和清理工具31输送到合适的位置，然后利用液压钳带动操作杆30、清理工具31、移动卡瓦4旋转运动，由于移动卡瓦4下端连接旋转法兰3，使得其他零件不随着移动卡瓦4的旋转而旋转，在举升液压缸11和多级液压缸10的作用下实现清理工具30的向下旋转运动，清理油管内的蜡等污垢。清理完成后，利用移动卡瓦4和固定卡瓦15的交替工作，并配合举升液压缸11和多级液压缸10将操作杆30和清理工具31起出，将操作杆30和清理工具31起出后，由双闸板防喷器17或全封防喷器19的全封封住井压。

实施方案二

将旋转法兰3的下法兰28与上半封防喷器5的上端固定连接，使伸缩缸8可以随着移动卡瓦4的上下移动而伸出或收缩。起下油管时，将该装置下端的变径法兰18与井口连接，环形防喷器7不工作且环形防喷器7处于常开状态。起油管时，由全封防喷器19封住井压，下半封防喷器6、固定卡瓦15、剪切防喷器14、双闸板防喷器17均处于打开状态，利用移动卡瓦4和上半封防喷器5夹住并封住油管并通过举升液压缸11和多级液压缸10将油管送到全封防喷器19处，打开全封防喷器19，由于移动卡瓦4和旋转法兰3固定连接，且上半封防喷器5处于关闭状态，油液不会喷出，将油管向下输送到本发明的下极限位置时，关闭固定卡瓦15和下半封防喷器6，然后打开移动卡瓦4和上半封防喷器5，油管被固定卡瓦15和下半封防喷器6夹住并密封，驱动举升液压缸11和多级液压缸10向上运动，上升到合适位置后关闭移动卡瓦4和上半封防喷器5，打开固定卡瓦15和下半封防喷器6，油管被移动卡瓦4和上半封防喷器5夹住并密封，驱动举升液压缸11和多级液压缸10向下运动，实现油管的输送工作，伸缩缸8随着举升液压缸11和多级液压缸10的上下运动而伸出或收缩，使得油液不喷出，由于中间平台9中心加工有通孔29，使得伸缩缸8在上下运动时，伸缩缸8上方的环形防喷器7等零件不会碰到中间平台9。重复上述动作直至油管输送到合适的位置，利用液压钳带动油管和移动卡瓦4旋转运动，实现油管的对接，由于移动卡瓦4下端连接一个旋转法兰3，使得其他零件不随着移动卡瓦4的旋转而旋转，对接完成后，利用移动卡瓦4和上半封防喷器5、固定卡瓦15和下半封防喷器6这两对组合的交替工作，并配合举升液压缸11、多级液压缸10、伸缩缸8将油管起出，油管起出后，由全封防喷器19或双闸板防喷器17的全封封住井压。在作业过程中，也可以直接利用剪切防喷器14直接剪切封堵油管。在作业间隙，若井内有油管，用下半封防喷器6或双闸板防喷器17的半封封住井压，若井内无油管，用全封防喷器19或双闸板防喷器17的全封封住井压。

下油管的工艺流程与起油管的工艺流程相反。

Claims (6)

1.一种油水井长冲程不压井作业装置，包括护栏（1）、工作平台（2）、移动卡瓦（4）、上半封防喷器（5）、下半封防喷器（6）、环形防喷器（7）、全封防喷器（19）、中间平台（9）、举升液压缸（11）、支撑平台（12）、井口四通（13）、剪切防喷器（14）、固定卡瓦（15）、下平台（16）、双闸板防喷器（17）、变径法兰（18）、操作杆（30）、清理工具（31），工作平台（2）上端面四周安装有护栏（1）；支撑平台（12）、井口四通（13）、全封防喷器（19）、下半封防喷器（6）、剪切防喷器（14）、固定卡瓦（15）、下平台（16）、双闸板防喷器（17）、变径法兰（18）自上至下依次通过法兰连接，有共同的中心轴线；举升液压缸（11）的缸筒下端与下平台（16）固定连接，举升液压缸（11）的缸筒中间与支撑平台（12）固定连接，举升液压缸（11）的活塞杆上端与中间平台（9）固定连接；操作杆（30）前端安装有清理工具（31）；其特征是它还包括伸缩缸（8）、多级液压缸（10）、旋转法兰（3），旋转法兰（3）由上法兰（20）、套筒（27）、轴承（22）、大挡圈（23）、小挡圈（26）、下法兰（28）组成，上法兰（20）与大挡圈（23）固定连接；大挡圈（23）与小挡圈（26）固定连接；套筒（27）下端与下法兰（28）通过螺纹连接；轴承（22）安装在上法兰（20）与套筒（27）之间，轴承（22）上方由套筒（27）的轴肩结构限制其位移，轴承（22）下方由大挡圈（23）限制其位移；旋转法兰（3）与工作平台（2）固定连接，旋转法兰（3）的上法兰（20）与移动卡瓦（4）下端连接，旋转法兰（3）位于上半封防喷器（5）的正上方且与上半封防喷器（5）有共同的中心轴线；上半封防喷器（5）、环形防喷器（7）、伸缩缸（8）、支撑平台（12）自上至下依次通过法兰连接，有共同的中心轴线；中间平台（9）中心加工有可供伸缩缸（8）及其上面的零件通过的通孔（29）；多级液压缸（10）的缸筒下端与中间平台（9）固定连接，多级液压缸（10）的活塞杆上端与工作平台（2）固定连接；利用移动卡瓦（4）夹住操作杆（30）并通过举升液压缸（11）和多级液压缸（10）将操作杆（30）和清理工具（31）送到全封防喷器（19）处。

2.根据权利要求1所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是上法兰（20）与套筒（27）之间安装有防尘圈（21）。

3.根据权利要求1所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是大挡圈（23）与套筒（27）之间安装有密封圈（25），下方由小挡圈（26）限制其位移。

4.根据权利要求1所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是四根举升液压缸（11）呈矩形分布，四根多级液压缸（10）位于矩形对角线上，且四根多级液压缸（10）也呈矩形分布。

5.根据权利要求1所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是旋转法兰（3）的下法兰（28）与上半封防喷器（5）上端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种油水井长冲程不压井作业装置，其特征是支撑平台（12）上加工有可供多级液压缸（10）通过的通孔（32），通孔（32）位于多级液压缸（10）的正下方。

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