CN107587858A - 一种水平井修井用防喷机构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种水平井修井用防喷机构，包括托槽以及盖板，在托槽的侧边开有盲孔，调节杆中部设置有一斜面A，盖板两端固定有与托槽侧边平行的延伸部，延伸部的中部为弧形的弹性连接件，在托槽的侧壁上开有与盲孔连通的吸附槽，顶进杆的活动端设有与斜面A相配合的斜面B，顶进杆的活动端穿过吸附槽置于盲孔内。斜面A与斜面B接触配合，顶进杆向外移动，顶进杆带动两个连杆继续向前移动，而两个连杆的另一端与弧形的弹性连接件铰接同时对其施以一个张力，使得弧形的弹性连接件产生形变，即由弧形转变为直线形，使得线缆具有足够的容纳空间，在保证多个线缆同时安放的同时，保证线缆桥架对线缆的保护功能。

Description

一种水平井修井用防喷机构

技术领域

本发明涉及油井钻进施工领域，具体是指一种水平井修井用防喷机构。

背景技术

油井开采过程中，套管是保证油气井正常生产的必要条件，而油井因各种原因造成套管损坏经常发生，因此修复油井套管是修井工艺中的关键部分，套管损坏主要有以下几种情况：一是套管缩径，即油井的套管内径变小了，致使下井工具通不过去，油井无法正常生产；二是套管破裂，即油井的套管破裂成缝或洞，造成地层砂子大量涌入井内，使油气井停产；三是套管错位、断开，有的井套管会折断，且上下断口错开。目前油田在实际修井过程中，要对套管进行修复则需先将油管取出，但是下吊卡起吊油管时，容易对油管头四通的密封钢圈槽产生磕碰，损坏密封钢圈槽，同时由于井下的残余压力，时常发生天然气或者原油泄漏，甚至出现井涌、井喷现象。给修井生产带来严重的安全事故隐患，是油田修井作业过程中始终难以解决的问题。因此，设计出一种既能够安全防护密封钢圈槽，又能够自动控制突然发生井涌、井喷现象的装置，同时能够节约成本，是生产和使用单位共同需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平井修井用防喷机构，到达控制突然发生井涌、井喷的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种水平井修井用防喷机构，包括相互卡接的上阀座与下阀座，在上阀座中部开有上通孔，在下阀座上设有与上通孔同轴的下通孔，所述上通孔、下通孔与油管间隙配合，在所述上阀座的内壁上铰接连接有两端突出且中部凹陷的筒状胶芯，所述胶芯的最小内径小于所述油管的外径，在所述胶芯的内壁上间隔设置有多个半球形的吸附槽，在所述上阀座与下阀座两端均开有螺孔，且在上阀座两端的螺孔上端设置凹槽，在凹槽内固定有内部与螺孔连通的垫帽，在垫帽的上端设置有扩大段，且该扩大段的截面为直角梯形。在修井过程中，需要先将油管起吊，但是容易对油管头四通的密封钢圈槽产生磕碰，损坏密封钢圈槽，同时由于井下的残余压力，时常发生原油泄漏，甚至出现井涌、井喷现象；本发明在井口处的修井设备上加装有相互卡接的上阀座和下阀座，且铰接在上阀座内壁上的胶芯与油管紧密贴合，实现对井口上下处的分隔，当突然发生井喷或是井涌时，井下的液体或是气体压力作用通过下通孔作用到胶芯的底部，而胶芯为两端突出中部凹陷的筒状结构，胶芯底部受到压力后会向下阀座的内壁上靠拢，即出现胶芯底部内壁局部与油管发生脱离，同时胶芯的上部发生一定形变，即胶芯的上段局部与油管接触以弥补胶芯下端与油管的接触损失，在胶芯的内壁上开设的多个半球形的吸附槽利用大气压吸附原理与油管外壁紧密贴合，始终保证胶芯中部与油管的接触，避免井涌或是井喷时原油发生泄漏；

其中上阀座与下阀座通过其两端设置的螺孔与修井设备连接固定，但是在固定时会出现阀座与修井设备间发生粘连，因为套管修复时间较长，而其周围环境中残留的原油会在两者之间的缝隙中凝固，进而导致在防喷装置在拆卸时难度增大，本发明在螺孔的上端开设凹槽，凹槽内固定有垫帽，当上阀座与修井设备连接固定时，垫帽的扩大段置于两者之间，使之留有一端较大的空隙，并且垫帽的材质可优选弹性橡胶，垫帽能将裸露的连接螺栓包裹，可避免连接螺栓受到外界原油侵蚀的同时，方便防喷装置的拆卸。

进一步地，还包括橡胶球，所述橡胶球固定在所述胶芯外壁的凹陷处，且与下阀座的内壁连接。胶芯通过橡胶球与下阀座内壁接触，使得胶芯底部在受到套管内原油的冲击而发生形变时，利用橡胶球自身的形变加快胶芯上部发生一定的形变以此来弥补胶芯下端的接触损失，防止胶芯中部与油管间出现漏缝而导致原油泄漏。

进一步地，所述橡胶球的纵截面为圆形或是椭圆形。作为有优选，橡胶球的截面设置为圆形或是椭圆形，使得橡胶球的一端发生压缩形变的同时，其另一端则发生扩张形变，进而使胶芯的上段及时响应，快速与油管接触，降低原油泄露的可能性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明当突然发生井喷或是井涌时，井下的液体或是气体压力作用通过下通孔作用到胶芯的底部，而胶芯为两端突出中部凹陷的筒状结构，胶芯底部受到压力后会向下阀座的内壁上靠拢，即出现胶芯底部内壁局部与油管发生脱离，同时胶芯的上部发生一定形变，即胶芯的上段局部与油管接触以弥补胶芯下端与油管的接触损失，在胶芯的内壁上开设的多个半球形的吸附槽利用大气压吸附原理与油管外壁紧密贴合，始终保证胶芯中部与油管的接触，避免井涌或是井喷时原油发生泄漏；

2、本发明的胶芯通过橡胶球与下阀座内壁接触，使得胶芯底部在受到套管内原油的冲击而发生形变时，利用橡胶球自身的形变加快胶芯上部发生一定的形变以此来弥补胶芯下端的接触损失，防止胶芯中部与油管间出现漏缝而导致原油泄漏；

3、本发明的橡胶球的截面设置为圆形或是椭圆形，使得橡胶球的一端发生压缩形变的同时，其另一端则发生扩张形变，进而使胶芯的上段及时响应，快速与油管接触，降低原油泄露的可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-橡胶球、2-上阀座、3-胶芯、4-油管、5-上通孔、6-吸附槽、7-下阀座、8-下通孔、9-螺孔、10-垫帽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括相互卡接的上阀座2与下阀座6，在上阀座2中部开有上通孔5，在下阀座6上设有与上通孔5同轴的下通孔8，所述上通孔5、下通孔8与油管4间隙配合，在所述上阀座2的内壁上铰接连接有两端突出且中部凹陷的筒状胶芯3，所述胶芯3的最小内径小于所述油管4的外径，在所述胶芯3的内壁上间隔设置有多个半球形的吸附槽6，在所述上阀座2与下阀座7两端均开有螺孔9，且在上阀座2两端的螺孔9上端设置凹槽，在凹槽内固定有内部与螺孔9连通的垫帽10，在垫帽10的上端设置有扩大段，且该扩大段的截面为直角梯形。在修井过程中，需要先将油管4起吊，但是容易对油管4头四通的密封钢圈槽产生磕碰，损坏密封钢圈槽，同时由于井下的残余压力，时常发生原油泄漏，甚至出现井涌、井喷现象；本发明在井口处的修井设备上加装有相互卡接的上阀座2和下阀座6，且铰接在上阀座2内壁上的胶芯3与油管4紧密贴合，实现对井口上下处的分隔，当突然发生井喷或是井涌时，井下的液体或是气体压力作用通过下通孔8作用到胶芯3的底部，而胶芯3为两端突出中部凹陷的筒状结构，胶芯3底部受到压力后会向下阀座6的内壁上靠拢，即出现胶芯3底部内壁局部与油管4发生脱离，同时胶芯3的上部发生一定形变，即胶芯3的上段局部与油管4接触以弥补胶芯3下端与油管4的接触损失，在胶芯3的内壁上开设的多个半球形的吸附槽6利用大气压吸附原理与油管4外壁紧密贴合，始终保证胶芯3中部与油管4的接触，避免井涌或是井喷时原油发生泄漏；

其中上阀座2与下阀座7通过其两端设置的螺孔9与修井设备连接固定，但是在固定时会出现阀座与修井设备间发生粘连，因为套管修复时间较长，而其周围环境中残留的原油会在两者之间的缝隙中凝固，进而导致在防喷装置在拆卸时难度增大，本发明在螺孔9的上端开设凹槽，凹槽内固定有垫帽10，当上阀座2与修井设备连接固定时，垫帽10的扩大段置于两者之间，使之留有一端较大的空隙，并且垫帽10的材质可优选弹性橡胶，垫帽10能将裸露的连接螺栓包裹，可避免连接螺栓受到外界原油侵蚀的同时，方便防喷装置的拆卸。

还包括橡胶球1，所述橡胶球1固定在所述胶芯3外壁的凹陷处，且与下阀座6的内壁连接。胶芯3通过橡胶球1与下阀座6内壁接触，使得胶芯3底部在受到套管内原油的冲击而发生形变时，利用橡胶球1自身的形变加快胶芯3上部发生一定的形变以此来弥补胶芯3下端的接触损失，防止胶芯3中部与油管4间出现漏缝而导致原油泄漏。

作为有优选，橡胶球1的截面设置为圆形或是椭圆形，使得橡胶球1的一端发生压缩形变的同时，其另一端则发生扩张形变，进而使胶芯3的上段及时响应，快速与油管4接触，降低原油泄露的可能性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水平井修井用防喷机构，包括相互卡接的上阀座(2)与下阀座(7)，在上阀座(2)中部开有上通孔(5)，在下阀座(7)上设有与上通孔(5)同轴的下通孔(8)，所述上通孔(5)、下通孔(8)与油管(4)间隙配合，其特征在于：在所述上阀座(2)的内壁上铰接连接有两端突出且中部凹陷的筒状胶芯(3)，所述胶芯(3)的最小内径小于所述油管(4)的外径，在所述胶芯(3)的内壁上间隔设置有多个半球形的吸附槽(6)，在所述上阀座(2)与下阀座(7)两端均开有螺孔(9)，且在上阀座(2)两端的螺孔(9)上端设置凹槽，在凹槽内固定有内部与螺孔(9)连通的垫帽(10)，在垫帽(10)的上端设置有扩大段，且该扩大段的截面为直角梯形。

2.根据权利要求1所述的一种水平井修井用防喷机构，其特征在于：还包括橡胶球(1)，所述橡胶球(1)固定在所述胶芯(3)外壁的凹陷处，且与下阀座(7)的内壁连接。

3.根据权利要求1所述的一种水平井修井用防喷机构，其特征在于：所述橡胶球(1)的纵截面为圆形或是椭圆形。