CN103953308A - 一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，它属于油田修井作业中一种防止井喷的方法，它是通过把防喷装置连接在抽油泵的泵筒与固定凡尔之间来实现防喷作用的，当抽油泵的活塞与抽油杆重力下压时，首先活塞底面压迫在压缩头1上，利用移动压爪4与转动棘爪6的斜尖与斜面的相互作用实现开关动作，由于本发明内筒7上的特殊结构，改变了进油方式，由底部进油方式变为侧面进油方式，克服了由于井下压力过大时对防喷装置开启时的影响，提高了防喷装置的成功率。滑套与内筒的密封段上改变了传统上的橡胶类软质材料，采用了金属对金属的最小间隙配合，本防喷装置还具有重复使用的特点。本发明方法应用简单，操作灵活，成本低，密封性和防砂性强，节能，保护环境，能实现不压井作业。
Description
技术领域
本发明涉及油田修井时的一种防喷方法，属于一种用于抽油泵井修井时的防喷装置及方法。
背景技术
目前在油田修井作业中有几种防止井喷的方法，有泥浆压井法，有防喷对接器，有活门开关，有抽油井压缩式防喷开关，在这几种防喷方法中泥浆压井成本高，对油层有污染。其它方法中广泛存在成功率低，密封材质易老化，无防砂能力，特别是都采用底部进油方式，不能重复使用。这些现状不能满足现场要求，因此需要一种防喷成功率高，成本低，安全，可靠的新防喷方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，而提供一种与现有技术有很大差别的一种新的防喷装置及方法。此装置操作简单，采用了新的侧面进油方式，提高了防喷成功率，成本低，具有较强的防砂能力，能重复使用的特点。
本发明可以通过以下技术方案来达到：该防喷装置包括上接头，在其上面设有外螺纹能与抽油泵筒上的内螺纹连接，下面设有内螺纹能与轨道筒连接，在其中部设有中心孔能使移动压爪杆穿过。该防喷装置上面中心位置设有压缩头，其中心设有内螺纹能与移动压爪杆连接。上弹簧内孔穿过移动压爪杆安装在压缩头与上接头之间，起到提起移动压爪的作用。移动压爪上面杆部设有外螺纹能与压缩头连接，移动压爪中部设有圆盘，在圆盘边缘180度相对应处开有两条方形凹槽，能与轨道筒上的凸棱轨道相配合，在圆盘边缘180度相对应处的两条方形凹槽的中心交叉圆盘边缘位置上，设有两个压爪，能与转动棘爪上的四条斜边相对应，移动压爪设有中心通孔是作为流油通道。轨道筒上部设有外螺纹能与上接头连接，在轨道筒内孔180度相对应处设有两条方形凸棱轨道能与移动压爪的两条方形凹槽相配合及转动棘爪的两条方形凹槽相配合，轨道筒下部设有外螺纹能与内筒连接。内筒上面设有内螺纹能与轨道筒连接，内筒上部设有大内孔用以与转动棘爪相配合，并起到扶正转动棘爪的作用，内筒中部设有小孔能与滑套配合，在小孔上部轴向钻有四个90度均布的通孔，是实现侧面进油的通道，内筒下部中心是盲孔，在与盲孔外壁相对应处开有八条进油槽，内筒上下外部均设有外螺纹，能与外筒连接，内筒下部设有内螺纹能与固定凡尔连接。转动棘爪上面设有沿圆周边缘相对应的四条斜面，其作用是能与移动压爪相对应，在受到移动压爪压力时，脱离轨道筒凸棱轨道，转动方向，在圆盘边缘180度相对应处开有两条方形凹槽，能与轨道筒上的凸棱轨道相配合，转动棘爪下部设有球面形状能与滑套配合，并能消除相互的不同轴现象，转动棘爪设有中心通孔是作为流油通道。滑套上部设有凹槽能与移动压爪下部配合，下部平面能与下弹簧接触，滑套外壁上下位置设有两道金属密封环，滑套的中心孔是当该防喷装置开启时作为流油通道。下弹簧的作用是能始终撑起滑套及转动棘爪。外筒内部上下位置均设有内螺纹能与内筒连接，其作用是与内筒构成环形空间。
本发明还可以通过以下技术方案来达到：一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，它是通过连接在抽油泵的泵筒与固定凡尔之间来实现防喷作用的，当抽油泵的活塞与抽油杆重力下压时，首先活塞底面压迫在压缩头1上，上弹簧3失去弹力，压缩头1带动移动压爪4下降，当移动压爪4上的两个斜尖与转动棘爪6的一对斜面接触时，由于转动棘爪6上的斜面是在圆盘边上分布的，因此在斜尖与斜面作用时就会产生转动现象，但是由于移动压爪4上的两条凹槽始终在轨道筒5上的凸棱轨道相配合，所以移动压爪4只能上下运动，而转动棘爪6在装配时是与轨道筒相配合的，但是在移动压爪4的不断下压，最终使转动棘爪6脱离了轨道筒，发生了逆时针转动45度，这时压缩头2与移动压爪4升起回到原位，转动棘爪6与滑套8在下弹簧9的弹力作用下向上移动，没有凹槽的两个斜面与轨道筒5上的凸棱轨道头接触，无法进入轨道筒5内，因此斜面高处位置不能停留在凸棱轨道头处，迫使转动棘爪6再次转动45度，斜面最低处只好卡在轨道筒5的凸棱轨道头上，这时滑套8将内筒7上的四个进油孔完全挡住，实现了该防喷装置的关闭。当需要再次打开时，只要将压缩头2压到底，迫使转动棘爪6转动45度，这时转动棘爪6开有凹槽的两个斜面的最高处与轨道筒5的凸棱轨道头相对，完全放松压缩头2后，转动棘爪6再次转动45度，这时转动棘爪6上的凹槽与轨道筒5的凸棱轨道头对齐，转动棘爪6与滑套8在下弹簧的弹力作用下向上移动，在进入轨道筒5的凸棱轨道后与移动压爪4相碰停止，这时滑套8下面己升到内筒7上的四个进油孔以上，防喷装置完全打开。石油的流动方向是从地层到套管16射孔井段，然后进入筛管18，通过固定凡尔17上的单流球，此时进入防喷装置上的内筒7，通过八条进油槽进入内筒7与外筒10所构成的环形空间，在此石油的流动方向将发生改变，即由原来的底部进油变为侧面进油，在滑套8升起时，石油从内筒7上的四个进油孔通过，当滑套8下降时关闭流油通道。在滑套8升起时，石油从滑套8中问流过，然后经过转动棘爪6中间，到移动压爪4中间，在抽油泵泵筒15与活塞的作用下产生吸力，使石油不断地从活塞中间通过，经过油管13到达地面。
本发明和上述现有相比具有如下优点：由于本发明内筒7上的特殊结构，改变了进油方式，克服了由于井下压力过大时对防喷装置开启时的影响，提高了防喷装置的成功率。滑套与内筒的密封段上改变了传统上的橡胶类软质材料，采用了金属对金属的最小间隙配合，在滑套上设置了两道金属密封钢环，增加了密封性和防砂性。本防喷装置还具有重复使用的特点。
附图说明
附图是本发明的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，如图所示：该发明包括上接头1，压缩头2，上弹簧3，移动压爪4，轨道筒5，转动棘爪6，内筒7，滑套8，下弹簧9，外筒10所构成一个完整的技术方案，具体实施过程是：首先把筛管18连接在固定凡尔17下部，将本防喷装置调整到关闭状态，内筒7下部的内螺纹与固定凡尔17上的外螺纹连接，把抽油泵筒15下部的内螺纹与本防喷装置上接头1上的外螺纹连接，之下而上下入筛管18，固定凡尔17，防喷装置，抽油泵筒15，油管13，油管头12，装好井口。在油管13内下入抽油泵活塞14，抽油杆11，当抽油泵活塞14的底面与防喷装置上的压缩头2上平面接触时，缓慢地将抽油杆11及抽油泵活塞14下放到底，然后提起抽油杆11，调整好防冲距，此时井下的防喷装置处于开启状态，油井即可进入生产工作。
当下次修井作业时，只要将抽油杆11下放到底，再提起后就可进入不压井防喷作业状态。
Claims (7)
1.一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，包括上接头其特征在于：该防喷装置的上接头(1)上面设有外螺纹能与抽油泵筒(15)上的内螺纹连接，下面设有内螺纹能与轨道筒(5)连接，在上接头(1)中部设有中心孔能使移动压爪(4)杆部穿过，该防喷装置上面中心位置设有压缩头(2)，压缩头(2)中心设有内螺纹能与移动压爪(4)杆部连接，上弹簧内孔穿过移动压爪(4)杆部安装在压缩头(2)与上接头(1)之间，移动压爪(4)上面杆部设有外螺纹能与压缩头(2)连接，移动压爪(4)中部设有圆盘，在圆盘边缘180度相对应处开有两条方形凹槽，能与轨道筒(5)上的凸棱轨道相配合，在圆盘边缘180度相对应处的两条方形凹槽的中心交叉圆盘边缘位置上，设有两个压爪，能与转动棘爪(6)上的四条斜边相对应，移动压爪(4)设有中心通孔是作为流油通道，轨道筒(5)上部设有外螺纹能与上接头(2)连接，在轨道筒(5)内孔180度相对应处设有两条方形凸棱轨道能与移动压爪(4)的两条方形凹槽相配合及转动棘爪(6)的两条方形凹槽相配合，轨道筒(5)下部设有外螺纹能与内筒(7)连接，内筒(7)上面设有内螺纹能与轨道筒(5)连接，内筒(7)上部设有大内孔用以与转动棘爪(6)相配合，并起到扶正转动棘爪(6)的作用，内筒(7)中部设有小孔能与滑套(8)配合，在小孔上部轴向钻有四个90度均布的通孔，是实现侧面进油的通道，内筒(7)下部中心是盲孔，在与盲孔外壁相对应处开有八条进油槽，内筒(7)上下外部均设有外螺纹，能与外筒(10)连接，内筒(7)下部设有内螺纹能与固定凡尔(17)连接，在滑套(8)与内筒之间装有下弹簧(9)。
2.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：移动压爪(4)上面杆部设有外螺纹能与压缩头(2)连接，移动压爪(4)中部设有圆盘，在圆盘边缘180度相对应处开有两条方形凹槽，能与轨道筒(5)上的凸棱轨道相配合，在圆盘边缘180度相对应处的两条方形凹槽的中心交叉圆盘边缘位置上，设有两个压爪，能与转动棘爪(6)上的四条斜边相对应，移动压爪(4)设有中心通孔是作为流油通道。
3.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：轨道筒(5)上部设有外螺纹能与上接头连接，在轨道筒(5)内孔180度相对应处设有两条方形凸棱轨道能与移动压爪(4)的两条方形凹槽相配合及转动棘爪(6)的两条方形凹槽相配合，轨道筒(5)下部设有外螺纹能与内筒(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：内筒(7)上面设有内螺纹能与轨道筒(5)连接，内筒(7)上部设有大内孔用以与转动棘爪(6)相配合，并起到扶正转动棘爪(6)的作用，内筒(7)中部设有小孔能与滑套(8)配合，在小孔上部轴向钻有四个90度均布的通孔，是实现侧面进油的通道，内筒(7)下部中心是盲孔，在与盲孔外壁相对应处开有八条进油槽，内筒(7)上下外部均设有外螺纹，能与外筒(10)连接，内筒(7)下部设有内螺纹能与固定凡尔(17)连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：转动棘爪(6)上面设有沿圆周边缘相对应的四条斜面，其作用是能与移动压爪(4)相对应，在受到移动压爪(4)压力时，脱离轨道筒(5)凸棱轨道，转动方向，在圆盘边缘180度相对应处开有两条方形凹槽，能与轨道筒(5)上的凸棱轨道相配合，转动棘爪(6)下部设有球面形状能与滑套(8)配合，并能消除相互的不同轴现象，转动棘爪(6)设有中心通孔是作为流油通道。
6.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：滑套(8)上部设有凹槽能与转动棘爪(6)下部配合，下部平面能与下弹簧(9)接触，滑套(8)外壁上下位置设有两道金属密封环，滑套(8)的中心孔是当该防喷装置开启时作为流油通道。
7.根据权利要求1所述的一种用于抽油井修井时的防喷装置及方法，其特征在于：外筒(10)内部上下位置均设有内螺纹能与内筒(7)连接，其作用是与内筒(7)构成环形空间。
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