CN109372471B - 一种井口带压阀门开关失效维修设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种井口带压阀门开关失效维修设备及其方法，包含：底板；托板，与底板为组焊件；侧板，固定连接在底板上方；液压缸，位于整个设置顶部；通过在液压缸注入液压油推动活塞向下或向上运动；顶板，其与液压缸连接；顶板还与侧板固定连接；压盖，其位于顶板下方并与活塞下方的活塞杆连接；中加强隔板，位于压盖下方中加强隔板与侧板固定连接；密封盖，位于中加强隔板下方；套环，放置在中加强隔板和密封盖之间实现密封。本发明可以在当油气田在开采作业过程中阀门出现打开、关闭失效等故障的情况下以及不论环境温度高低，都能在带着井底的压力对阀门进行开启或关闭等故障维修及保养。

Description

一种井口带压阀门开关失效维修设备及其方法

技术领域

本发明涉及属于石油开采设备故障维修领域，特别涉及一种井口带压阀门开关失效维修设备及其方法。

背景技术

随着全球石油、天然气供大于求，有些开采生产商对成本进一步压缩或将开采设备简配，井上地面安全阀也不要了，直接将生产闸阀兼顾安全阀，闸阀一旦出现故障结果是导致各种安全隐患或事故发生。

例如在北方开采石油、天然气由于冬天环境温度非常低有的零下40℃左右，把阀门都冻住了，有的只能开启或关闭一点最后出现既开不了井也关不了井，导致了严重生产事故，如果强行用力开关井将会使阀门上的阀杆被拧断，特别是天然气井在现场更不能有焊接、明火出现否则事故将是灾难性的。针对以上这些不足之处，需要研发一种井口带压阀门开关失效维修设备，使得不论环境温度高低，都可以带压对阀门进行开关或维修、作业等维护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井口带压阀门开关失效维修设及其方法，通过液压系统的活塞杆与被开启或关闭的阀门的阀杆相连(阀杆又与阀板相连)，启动液压系统强制拉动阀杆带动阀板上升(开启)或下降(关闭)，实现阀门开启(开井后也可以通过阀门的两侧出口往井底注入井液压住井底的压力后，对井口设备或采油树设备进行维修或更换)或关闭(关井后直接对井口设备或采油树设备进行维修或更换)。

为了达到上述目的，本发明提供了一种井口带压阀门开关失效维修设，包含：

位于整个设备底部的底板，与其上方的托板制成组焊件；

侧板，其固定连接在所述底板上方；

液压缸，位于整个设置顶部；通过在所述液压缸注入液压油推动活塞向下或向上运动；

与所述侧板固定连接的顶板，其与所述液压缸连接；

压盖，其位于所述顶板下方并与所述活塞下方的活塞杆连接；

中加强隔板，其位于所述压盖下方；所述中加强隔板与所述侧板固定连接；

密封盖，其位于所述中加强隔板下方，所述密封盖还与顶丝连接；所述中加强隔板和所述密封盖之间设置有套环实现密封。

优选地，所述井口带压阀门开关失效维修设备为轴对称结构，其对称轴为所述液压缸的中心点到所述底板的垂线段所在的直线。

优选地，所述托板上的中间位置设有托板螺栓，通过调整所述托板螺栓将阀门底部固定在所述托板上。

优选地，所述托板螺栓为M36×50六角螺栓。

优选地，位于所述液压缸下方的顶板通过连接螺栓与所述液压缸连接，所述顶板通过支架螺栓与所述侧板固定连接。

优选地，所述中加强隔板通过紧定螺钉与所述侧板固定连接；所述紧定螺钉通过螺纹与所述中加强隔板连接。

优选地，所述密封盖内上部的沟槽放置有第一注脂密封圈，通过注脂将所述第一注脂密封圈和所述密封盖上部进行密封；所述密封盖内下部的沟槽放置有第一O型密封圈，所述密封盖内下部的另外一沟槽放置有第二注脂密封圈，通过注脂将所述第二注脂密封圈和所述第一O型密封圈进行密封。

优选地，所述套环的沟槽放置有用于密封盖套环的第二O型密封圈。

本发明提供了一种采用如上文所述的井口带压阀门开关失效维修设备的使用方法，该方法包含以下过程：

将底板、托板、侧板、液压缸、顶板、压盖、中加强隔板、密封盖和套环进行装配，组成带压阀门开关维修设备；

拆掉阀门上的手轮，旋下盘根盒，所述阀门包含阀杆、阀板、阀盖和阀座；

将已装配好的所述带压阀门开关维修设备卡在阀门上部，阀门的底部坐在托板上，该托板连接在与侧板固定连接的底板的上方，阀盖位于密封盖内侧；

阀杆上部与压盖下部连接，当活塞运动带动所述压盖运动时，同时带动阀杆和阀板运动；

当关阀时，阀杆插入压盖中并通过提升销钉连接，将中加强隔板、密封盖利用吊盖螺钉锁住，在液压缸注入液压油进行打压时，推动活塞向下运动，,带动压盖、阀杆、阀板向下运动，直到阀板运动到底，此时阀门关闭；

当开阀时，在液压缸注入液压油进行打压时，推动活塞向上运动，带动压盖、阀杆、阀板向上运动，此时将顶丝内旋顶住密封垫环外圆防止发生脱离密封沟槽或偏移直到阀板到顶，此时阀门打开。

优选地，在关阀过程中，进一步包含：所述压盖的下部顶在所述套环上，所述套环向下运动，将力作用在所述阀盖上并紧紧顶住所述阀盖，然后拆掉阀门上阀盖的长螺栓，将所述吊盖螺钉松开，使得所述中加强隔板、所述密封盖下放到阀盖处压住阀盖并通过紧定螺钉和侧板将所述中加强隔板锁住，防止阀门上窜，通过注脂将第一注脂密封圈和密封盖进行密封，防止井底压力泄露，实现关阀；和/或，在开阀过程中，进一步包含：所述阀杆带动所述阀盖向上运动，所述阀盖活动在所述密封盖空间范围，通过注脂将第二注脂密封圈和第一O型密封圈进行密封，防止井底压力泄露，实现开阀过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的井口带压阀门开关失效维修设备可以在当油气田在开采作业过程中阀门出现打开、关闭失效等故障的情况下以及不论环境温度高低，都能够在带着井底的压力情况下对阀门进行开启或关闭等故障维修及保养。

附图说明

图1本发明的带压阀门开关维修设备示意图；

图2本发明的阀门主要零件组成示意图；

图3本发明的阀门安装在阀门开关维修设备上(哈夫式龙门架)示意图；

图4本发明的阀门与阀门开关维修设备连接好之后的状态示意图；

图5本发明的阀门与阀门开关维修设备主要零件组成示意图；

图6a-图6b本发明的侧板结构(哈夫式)示意图。

其中，1.底板；2.O型密封圈；3.顶丝；4.O型密封圈；5.注脂密封圈；6.中加强隔板；7.提升销钉；8.吊盖螺钉；9.顶板；10.活塞；11.液压缸；12.连接螺栓；13.支架螺栓；14.压盖；15.套环；16.紧定螺钉；17.密封盖；18.注脂密封圈；19.侧板；20.托板；21.底板螺钉；22.托板螺栓；23.单流阀；24.长螺栓；25.密封垫环；26.阀座；27.阀板；28.阀杆；29.阀盖；30.阀体。

具体实施方式

为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的井口带压阀门开关失效维修设备包含底板1、液压缸11、顶板9、侧板19(也称龙门架)、托板20、活塞10、压盖14、中加强隔板6、密封盖17、顶丝3和套环15。

托板20和底板1位于整个维修设备的底部，托板20和底板1是组焊件，侧板19位于底板1上方，且底板1通过底板螺钉与侧板19固定连接，托板20上的中间位置设有托板螺栓22，通过调整该托板螺栓22可将阀门底部牢牢地固定在托板20上并防止该阀门晃动。其中，托板螺栓22可采用M36×50六角螺栓。

顶板9位于液压缸11下方，并通过连接螺栓12与液压缸11连接在一起。顶板9通过支架螺栓13与侧板19固定连接。

活塞10下方的活塞杆与顶板9下方的压盖14进行连接。中加强隔板6位于压盖14下方，中加强隔板6通过紧定螺钉16与侧板19固定连接，该紧定螺钉16通过螺纹与中加强隔板6连接。

密封盖17位于中加强隔板6下方，密封盖17还与一顶丝3连接，套环15放置在中加强隔板6与密封盖17中间实现密封。

密封盖17内下部的沟槽放置有O型密封圈2，密封盖17内下部另外的沟槽放置有注脂密封圈18，通过注脂将注脂密封圈18和O型密封圈2进行密封防止井底压力泄露。

密封盖17内上部的沟槽放置有注脂密封圈5，通过注脂将注脂密封圈5和密封盖17进行密封防止井底压力泄露。另，套环15沟槽内放置有O型密封圈4。

本发明的井口带压阀门开关失效维修设备设置为轴对称结构，其对称轴为液压缸11的中心点到底板1的垂线段所在的直线。

本发明还提供了一种组装上述带压阀门开关维修设备(哈夫式龙门架)的方法，具体为：将液压缸11通过连接螺栓12与顶板9连接在一起，再通过支架螺栓13与侧板19固定在一起，活塞杆与压盖14连接在一起，紧定螺钉16通过螺纹与中加强隔板6连接在一起，顶丝3与密封盖17连着一起，并将O型密封圈2、注脂密封圈5、注脂密封圈18放入密封盖17沟槽内，O型密封圈4放入套环15沟槽内，套环15放在中加强隔板6与密封盖17中间实现密封。

如图3、图4和图5所示，阀门主要包含阀杆28、阀板27、阀盖29、阀座26和阀体30，阀杆28与阀板27相连，阀座26安装在阀体30中，阀盖29通过长螺栓24与阀体30连接。如图1、图2和图3结合所示，当准备将本发明的带压阀门开关维修设备与阀门装配组合时，先拆掉阀门上的手轮101，旋下盘根盒102，再将组装好的带压阀门开关维修设备(哈夫式龙门架)卡在阀门上部。其中，阀门的底部坐在托板20上并通过底板1上的底板螺钉21与侧板19固定在一起(如图6所示)，可通过调整托板20上的托板螺栓22可将阀门牢牢地固定住防止晃动。此时，阀杆28上部与压盖14下部连接，阀盖29位于密封盖17内侧。当活塞10运动时，带动压盖14运动时，同时带动阀杆28和阀板27运动。

当关阀时：阀杆28插入压盖14中并通过提升销钉7连接在一起，将中加强隔板6、密封盖17上利用吊盖螺钉8锁住。在液压缸11上端1/2”进出油口(下端端1/2”进出油口堵住)注入液压油(打压)推动活塞10，活塞杆向下运动会带动压盖14、阀杆28、阀板27向下运动，直到阀板27运动到底(即此时阀门关闭)。其中，在关阀过程中，压盖14的头部(下部)顶在套环15上，套环15也将向下运动并将力作用在阀盖29上紧紧顶住阀盖29，然后拆掉阀门上阀盖的长螺栓24，将吊盖螺钉8松开，中加强隔板6、密封盖17下放到阀盖29处压住阀盖29并通过紧定螺钉16和侧板19将中加强隔板6锁住防止阀门上窜，通过注脂将注脂密封圈5和密封盖17进行密封防止井底压力泄露，实现关阀功能。

当开阀时：在液压缸11下端1/2”进出油口(上端1/2”进出油口打开)慢慢注入液压油(打压)推动活塞10向上运动，活塞杆带动压盖14、阀杆28、阀板27向上运动，此时将顶丝3往里旋顶住密封垫环25外圆防止发生脱离密封沟槽或偏移(避免往回安装困难)直到阀板27到顶(即此时阀门打开)。其中，在开阀过程中阀杆28带着阀盖29也向上运动(阀盖29活动在密封盖17空间范围)，通过注脂将注脂密封圈18和O型密封圈2进行密封防止井底压力泄露，实现开阀过程。

如图4和图5结合所示，当阀门被打开后，如果需要压井就可以通过阀门的侧出口向井里注入井液或泡沫封住井底向上的压力。

综上所述，通过本发明的带压阀门开关维修设备上的液压系统的活塞杆与被开启或关闭的阀门的阀杆相连(阀杆又与阀板相连)，启动液压系统强制拉动阀杆带动阀板上升(开启)或下降(关闭)，实现阀门开启(开井后也可以通过阀门的两侧出口往井底注入井液压住井底的压力后，对井口设备或采油树设备进行维修或更换)或关闭(关井后直接对井口设备或采油树设备进行维修或更换)。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种采用井口带压阀门开关失效维修设备的使用方法，其特征在于，所述采用井口带压阀门开关失效维修设备包括：

位于整个设备底部的底板（1），与其上方的托板（20）制成组焊件；

侧板（19），其固定连接在所述底板（1）上方；

液压缸（11），位于整个设置顶部；通过在所述液压缸（11）注入液压油推动活塞（10）向下或向上运动；

与所述侧板（19）固定连接的顶板（9），其与所述液压缸（11）连接；

压盖（14），其位于所述顶板（9）下方并与所述活塞（10）下方的活塞杆连接；

中加强隔板（6），其位于所述压盖（14）下方；所述中加强隔板（6）与所述侧板（19）固定连接；

密封盖（17），其位于所述中加强隔板（6）下方，所述密封盖（17）还与顶丝（3）连接；所述中加强隔板（6）和所述密封盖（17）之间设置有套环（15）实现密封；

所述井口带压阀门开关失效维修设备为轴对称结构，其对称轴为所述液压缸（11）的中心点到所述底板（1）的垂线段所在的直线；

所述中加强隔板（6）通过紧定螺钉（16）与所述侧板（19）固定连接；

所述紧定螺钉（16）通过螺纹与所述中加强隔板（6）连接；

所述密封盖（17）内上部的沟槽放置有第一注脂密封圈（5），通过注脂将所述第一注脂密封圈（5）和所述密封盖（17）上部进行密封；

所述密封盖（17）内下部的沟槽放置有第一O型密封圈（2），所述密封盖（17）内下部的另外一沟槽放置有第二注脂密封圈（18），通过注脂将所述第二注脂密封圈（18）和所述第一O型密封圈（2）进行密封；

所述套环（15）的沟槽放置有第二O型密封圈（4）；

该方法包含以下过程：

将底板（1）、托板（20）、侧板（19）、液压缸（11）、顶板（9）、压盖（14）、中加强隔板（6）、密封盖（17）和套环（15）进行装配，组成带压阀门开关维修设备；

拆掉阀门上的手轮，旋下盘根盒，所述阀门包含阀杆（28）、阀板（27）、阀盖（29）和阀座（26）；

将已装配好的所述带压阀门开关维修设备卡在阀门上部，阀门的底部坐在托板（20）上，该托板（20）连接在与侧板（19）固定连接的底板（1）的上方，阀盖（29）位于密封盖（17）内侧；

阀杆（28）上部与压盖（14）下部连接，当活塞（10）运动带动所述压盖（14）运动时，同时带动阀杆（28）和阀板（27）运动；

当关阀时，阀杆（28）插入压盖（14）中并通过提升销钉（7）连接，将中加强隔板（6）、密封盖（17）利用吊盖螺钉（8）锁住，在液压缸（11）注入液压油进行打压时，推动活塞（10）向下运动，带动压盖（14）、阀杆（28）、阀板（27）向下运动，直到阀板（27）运动到底，此时阀门关闭；

当开阀时，在液压缸（11）注入液压油进行打压时，推动活塞（10）向上运动，带动压盖（14）、阀杆（28）、阀板（27）向上运动，此时将顶丝（3）内旋顶住密封垫环（25）外圆防止发生脱离密封沟槽或偏移直到阀板（27）到顶，此时阀门打开。

2.如权利要求1所述的井口带压阀门开关失效维修设备的使用方法，其特征在于，

在关阀过程中，进一步包含：

所述压盖（14）的下部顶在所述套环（15）上，所述套环（15）向下运动，将力作用在所述阀盖（29）上并紧紧顶住所述阀盖（29），然后拆掉阀门上阀盖的长螺栓（24），将所述吊盖螺钉（8）松开，使得所述中加强隔板（6）、所述密封盖（17）下放到阀盖（29）处压住阀盖（29）并通过紧定螺钉（16）和侧板（19）将所述中加强隔板（6）锁住，防止阀门上窜，通过注脂将第一注脂密封圈（5）和密封盖（17）进行密封，防止井底压力泄露，实现关阀；

和/或，在开阀过程中，进一步包含：

所述阀杆（28）带动所述阀盖（29）向上运动，所述阀盖（29）活动在所述密封盖（17）空间范围，通过注脂将第二注脂密封圈（18）和第一O型密封圈（2）进行密封，防止井底压力泄露，实现开阀过程。