CN103790532A - 油井抢喷生根方法及机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油井抢喷生根方法及其所使用的生根机构，涉及一种用于油井抢喷装置的生根方法和该方法所使用的生根机构。它解决了现有油井抢喷装置生根技术使用过程中存在的对于套管头未露出地面的井无法适用等问题。该方法包括将抢喷工具与生根机构相连接和通过使所述的生根机构的地锚入地实现所述的生根机构与地面连接。该方法所使用的生根机构包括固定台、传动机构和地锚，所述的地锚设有类似公螺纹的锚牙。本发明具有可实现远距离安全环境操作、应用范围广、使用快捷方便和锚定力稳定可靠等优点，主要用于石油工业井喷抢险作业。

Description

油井抢喷生根方法及机构

技术领域

本发明涉及一种石油工业井喷抢险作业的配套技术及设备，特别涉及一种用于油井抢喷装置的生根方法和该方法所使用的生根机构。

背景技术

井喷抢险作业拆除损坏井口、法兰、闸门或安装新井口、法兰、闸门时，井内喷涌流体会对抢喷装置产生冲击力，会使抢喷装置倾倒，影响操作进程且易发生安全事故。现有生根方法采用夹持套管头的方式，以连杆牵制受冲击部件实现对冲击力的平衡，但对于套管头未露出地面的井无法适用。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有油井抢喷装置生根技术使用过程中存在的问题，提供一种新的油井抢喷生根方法及其所使用的生根机构。

本发明的目的可通过如下技术方案来实现：

该油井抢喷生根方法，包括将抢喷装置与生根机构相连接，还包括通过使所述的生根机构的地锚入地，实现所述的生根机构与地面连接。通过使所述的生根机构的地锚入地实现所述的生根机构与地面连接的作用是通过地锚进行地面生根，为抢喷装置提供可靠有效的锚定力，并在一定情况下可作为抢喷装置的支撑机构，维持抢喷装置的正常运转。所述的将抢喷装置与生根机构相连接和所述的使所述的生根机构的地锚入地是同一步骤下的两个过程，相互之间不存在操作顺序。

上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，包括固定台、传动机构和地锚，所述的地锚设有类似公螺纹的锚牙。所述的固定台的主要作用是实现所述的生根机构与所述的抢喷装置的连接。所述的传动机构的作用是将动力传递给所述的地锚，驱动所述的地锚入地或起出。所述的地锚设置类似公螺纹的锚牙的作用是使所述的地锚入地后与地面之间产生可靠有效的锚定力，并能够通过旋转实现地锚入地和起出。

本发明的目的还可以通过如下技术方案实现：

上述的油井抢喷生根方法，最好通过液压动力设备驱动，使所述的地锚入地实现所述的生根机构与地面相连接。选用液压动力设备驱动所述的地锚入地具有易实现大动力驱动、动力稳定和易实现结构设计等优点。上述的油井抢喷生根方法，最好包括通过夹持露出地面的油井套管，实现所述的生根机构与油井套管连接。通过夹持露出地面的油井套管的作用是增加所述的生根机构的生根能力或方式，提高抢喷装置的抗冲击能力或适用范围。所述的通过夹持露出地面的油井套管实现所述的生根机构与油井套管连接与前述的操作内容是同一步骤下的过程，相互之间不存在操作顺序。

上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构所述的传动机构最好包括传动轮、传动筒和导环，所述的传动轮与所述的地锚固定连接，所述的传动筒与所述的固定台之间设有支承机构，所述的传动轮设有条形传动槽，所述的传动筒设有与所述的传动槽相配合的传动键，所述的传动筒设有驱动连接机构，所述的导环内孔上设有与所述的地锚锚牙相匹配的螺旋槽。设置所述的传动轮和传动筒的作用是通过所述的与地锚固定连接的传动轮及其轮上的条形传动槽，与所述的传动筒上的传动键相配合，实现传动轮随传动筒旋转的同时相对其进行滑动，能够使所述的地锚同时实现旋转和升降，且所述的地锚的旋转和升降互不干扰。所述的支承机构的作用是对所述的传动筒起到限位和支承的作用。所述的传动筒的驱动连接机构的作用是实现与动力机构的连接。所述的导环及其内孔的螺旋槽的作用是使所述的锚体与导环可像螺杆与螺母那样转化运动形式并传递轴向力，使得地锚在旋转过程中实现升降，并在最初钻入地面时借助被锚定设备的重力提供下压力，在钻入地面后给被锚定设备传递锚定力。这种结构的传动机构具有结构紧凑、传动效果好等优点。所述的传动筒的驱动连接机构的作用是使所述的传动筒能够实现与动力设备的连接。上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构所述的传动轮最好设置于所述的地锚的端部，所述的支承机构最好设置于所述的传动筒的底部，所述的导环最好设置于所述的传动筒的下方。这种结构的传动机构具有能够充分利用所述的地锚的长度实现最大行程设计和有利于缩短所述的地锚设计长度等优点。上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构所述的固定台上最好设有马达固定座，所述的支承机构最好设置于所述的马达固定座下部，所述的马达固定座上最好设有液压马达，所述的液压马达最好通过所述的驱动连接机构与所述的传动筒相连接。所述的马达固定座的作用是使所述的液压马达实现与所述的固定台的连接。所述的支承机构设置于所述的马达固定座下部具有简化结构、方便设计安装的优点。所述的液压马达与所述的传动筒相连接的作用是通过所述的液压马达实现驱动所述的传动筒旋转。选用所述的液压马达作为传动筒的动力设备具有易实现大动力驱动、动力稳定和易实现结构设计等优点。上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构最好设有横置液压缸，所述的横置液压缸活塞杆上设有套管卡具。所述的横置液压缸的作用是带动所述的套管卡具实现横向移动。所述的横置液压缸在使用过程中具有行程运动稳定、可靠、结构简单和易于实现操控等优点。所述的套管卡具的作用是用于实现夹持油井套管，从而实现所述生根机构与油井套管的连接固定。上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构所述的固定台与所述的横置液压缸之间最好设有环形液压缸，所述的横置液压缸与所述的环形液压缸的缸体相连接，所述的环形液压缸的活塞杆与所述的固定台相连接。设置所述的环形液压缸的作用是通过所述的环形液压缸的缸体带动所述的横置液压缸升降。所述的环形液压缸在使用过程中具有行程运动稳定、可靠、结构简单、易于实现操控和结构设计等优点。上述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构所述的环形液压缸最好设置于所述的固定台下方，所述的横置液压缸设置于所述的环形液压缸的缸体的下端，所述的环形液压缸的活塞杆为环形。这种生根机构的结构具有能够充分利用所述的环形液压缸的缸体的高度实现横置液压缸最大行程的合理设计、易于实现简化结构等优点。所述的环形液压缸的活塞杆为环形的作用提高所述的活塞杆的强度和承接外力作用的能力。

本发明的有益效果：由于通过地锚入地的方法，对需要锚定的抢喷装置进行锚定操作，能够提供稳定锚定力，使对于套管头不具备生根条件的油井，也能够实现生根，并通过所述的带有类似公螺纹锚牙的地锚等简单部件构成的生根机构，易于实现通过液压动力驱动所述的地锚生根和套管头生根两种功能，从而能够实现快速、稳定、便于控制和多样的生根操作。所以，本发明与现有技术相比具有可实现远距离安全环境操作、应用范围广、使用快捷方便和锚定力稳定可靠等优点。

附图说明：

图1为本发明实施例生根机构的结构示意图；

图2为本发明实施例生根机构A-A处截面示意图；

图3为本发明实施例生根机构的使用状态示意图。

图中1、液压马达，2、马达固定座，3、传动筒，4、地锚，5、固定台，6、连接孔，7、导环，8、环形液压缸，9、套管卡具，10、横置液压缸，11、传动键，12、传动槽，13、传动轮，14、支承机构，15、油井套管，16、地面。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

该生根机构，包括固定台5、传动机构和地锚4，所述的地锚4设有类似公螺纹的锚牙，所述的传动机构包括传动轮13、传动筒3和导环7，所述的传动轮13与所述的地锚4固定连接，所述的传动筒3与所述的固定台5之间设有支承机构14，所述的传动轮13设有条形传动槽12，所述的传动筒3设有与所述的传动槽12相配合的传动键11，所述的传动筒3设有驱动连接机构，所述的导环7内孔上设有与所述的地锚4锚牙相匹配的螺旋槽，所述的锚体4旋入所述的导环7内，所述的传动轮13设置于所述的地锚4的端部，所述的支承机构14设置于所述的传动筒3的底部，所述的导环7设置于所述的传动筒3的下方，且所述的导环7连接于固定台5中部开孔内。所述的固定台5上设有马达固定座2，所述的支承机构14设置于所述的马达固定座2下部，所述的马达固定座2上设有液压马达1，所述的液压马达1通过所述的驱动连接机构与所述的传动筒3相连接，设有横置液压缸10，所述的横置液压缸10活塞杆上设有套管卡具9，所述的固定台5与所述的横置液压缸10之间设有环形液压缸8，所述的横置液压缸10与所述的环形液压缸8的缸体相连接，所述的环形液压缸8的活塞杆与所述的固定台5相连接，所述的横置液压缸10和所述的套管卡具9可随着所述的环形液压缸8缸体的升降而调整高低位置，所述的环形液压缸8为一个中空的环形的液压缸，其缸体、活塞和活塞杆均为环形，中空部分用于容纳所述的地锚4。所述的环形液压缸8设置于所述的固定台5下方，所述的横置液压缸10设置于所述的环形液压缸8的缸体的下端，所述的固定台5上设有与抢喷装置进行连接的连接孔6。

抢喷设备生根的工作过程为：抢喷时，抢喷设备携带本生根机构到达井口附近合适位置后，根据油井套管15的头是否具备生根条件选择下步操作。如果油井套管15的头露出地面16部分足以进行卡紧生根，则通过所述的环形液压缸8调整所述的横置液压缸10和套管卡具9的高低位置，之后使所述的横置液压缸10推送所述的套管卡具9卡紧所述的油井套管15的头，然后所述的液压马达1的输出轴带动所述的传动筒3旋转，所述的传动筒3上的所述的传动键11与所述的传动轮13上的传动槽12配合，将旋转运动通过所述的传动轮13传递给所述的地锚4，所述的地锚4在所述的导环7的协助下一边旋转一边向下伸出，接触地面16后继续旋转钻入泥土中，旋入一定深度后所述的液压马达1停转，完成锚定操作。如果所述的油井套管15的头不具备生根条件，则所述的液压马达1启动，带动所述的地锚4旋转下行，最终所述的地锚4旋入地面16，完成锚定操作。需要解除锚定时，所述的横置液压缸10收回套管卡具9，同时所述的液压马达1反转带动所述的地锚4旋出地面16即可。

Claims (10)

1.油井抢喷生根方法，包括将抢喷装置与生根机构相连接，其特征是还包括通过使所述的生根机构的地锚入地，实现所述的生根机构与地面连接。

2.如权利要求1所述的油井抢喷生根方法，其特征是通过液压动力设备驱动，使所述的地锚入地实现所述的生根机构与地面相连接。

3.如权利要求1或2所述的油井抢喷生根方法，其特征是包括通过夹持露出地面的油井套管，实现所述的生根机构与油井套管连接。

4.如权利要求1所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，包括固定台、传动机构和地锚，其特征是所述的地锚设有类似公螺纹的锚牙。

5.如权利要求4所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是所述的传动机构包括传动轮、传动筒和导环，所述的传动轮与所述的地锚固定连接，所述的传动筒与所述的固定台之间设有支承机构，所述的传动轮设有条形传动槽，所述的传动筒设有与所述的传动槽相配合的传动键，所述的传动筒设有驱动连接机构，所述的导环内孔上设有与所述的地锚锚牙相匹配的螺旋槽。

6.如权利要求5所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是所述的传动轮设置于所述的地锚的端部，所述的支承机构设置于所述的传动筒的底部，所述的导环设置于所述的传动筒的下方。

7.如权利要求6所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是所述的固定台上设有马达固定座，所述的支承机构设置于所述的马达固定座下部，所述的马达固定座上设有液压马达，所述的液压马达通过所述的驱动连接机构与所述的传动筒相连接。

8.如权利要求4、5、6或7所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是设有横置液压缸，所述的横置液压缸活塞杆上设有套管卡具。

9.如权利要求8所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是所述的固定台与所述的横置液压缸之间设有环形液压缸，所述的横置液压缸与所述的环形液压缸的缸体相连接，所述的环形液压缸的活塞杆与所述的固定台相连接。

10.如权利要求9所述的油井抢喷生根方法所使用的生根机构，其特征是所述的环形液压缸设置于所述的固定台下方，所述的横置液压缸设置于所述的环形液压缸的缸体的下端，所述的环形液压缸的活塞杆为环形。

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