CN109915046B - 小修作业旋转密封加载工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了小修作业旋转密封加载工艺及装置，装置包括旋转密封器、平台、举升液缸、旋转夹卡器，所述旋转密封器与井口的套管四通相连接，所述平台固定地面上，所述举升液缸下部与平台连接，所述旋转夹卡器与举升液缸上部连接。本发明利用小修设备实现大修功能，解决小修螺杆钻具存在的缺点和不足，可有效增大钻进的扭矩，提高作业速度，降低作业费用，提高技术的适应性。

Description

小修作业旋转密封加载工艺及装置

技术领域

本发明涉及石油开采井作业设备，具体地说是小修作业旋转密封加载工艺及装置。

背景技术

油田开发进入中后期，油水井各项开采工艺措施及维护性作业不断增多，由于老区油田套管变形、出砂、结蜡及管柱弯曲变形等因素使油水井维修时需进行封堵窜层工艺，因而施工过程需要进行带压钻塞、套磨铣、打捞等工序，维护工作量大。

实施封窜堵漏、套磨铣打捞及废弃井钻塞均需要管柱旋转和加压起下，油田普遍采用大修作业或小修作业螺杆钻具实现，目前技术存在的问题：(1)大修作业成本高昂；(2)小修采用螺杆钻具，浅层塞时，无法施加钻压，螺杆钻具无法钻进；在斜井段受井身的影响钻具会在局部空转；对于废弃井，井内压力不明确，无法带压施工。

经过检索专利文献，基本采用的是螺杆钻具，所以本发明所要解决的技术问题，现有技术均无法解决。

发明内容

本发明的目的在于提供小修作业旋转密封加载工艺及装置，利用小修设备实现大修功能，解决小修螺杆钻具存在的缺点和不足，可有效增大钻进的扭矩，提高作业速度，降低作业费用，提高技术的适应性。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，小修作业旋转密封加载装置，包括旋转密封器、平台、举升液缸、旋转夹卡器，所述旋转密封器与井口的套管四通相连接，所述平台固定地面上，所述举升液缸下部与平台连接，所述旋转夹卡器与举升液缸上部连接。

所述旋转夹卡器包括旋转夹卡器卡瓦、卡瓦驱动装置、旋转夹卡器转盘、旋转夹卡器固定座，所述旋转夹卡器转盘上端连接旋转夹卡器卡瓦，下端连接旋转夹卡器固定座，所述旋转夹卡器卡瓦还连接卡瓦驱动装置，所述旋转夹卡器的旋转夹卡器固定座与举升液缸上部连接。

所述套管四通连接在平台上。

所述旋转密封器包括旋转中心体、外壳体，所述旋转中心体设置在外壳体内部，且与外壳体产生相对旋转，所述旋转中心体开设有液压油暂存腔，所述外壳体上开设有液压油进油口和回油口，液压油进油口和回油口同时连通暂存腔；所述旋转中心体与外壳体之间为密封状态；所述旋转中心体与外壳体之间设置轴承，两者通过轴承相对旋转；所述旋转中心体与外壳体之间设置组合旋转密封件；所述旋转中心体的中心为中心腔，中心腔安装管柱，旋转中心体与管柱一起旋转。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，小修作业旋转密封加载工艺，旋转密封器与井口的套管四通相连接，平台座于地面上，举升液缸下部与平台连接，旋转夹卡器与举升液缸上部连接，举升液缸与旋转夹卡器实现管柱起下；由于管柱被旋转夹卡器夹持住，同时管柱又和旋转密封器中心腔密封式连接，所以外部动力驱动旋转密封器旋转，旋转密封器带着管柱主动旋转钻进，旋转夹卡器从动旋转。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、创新工艺设计利用小修作业平台实现钻进、密封及管柱起下作业，减少作业成本投入；2、钻进速度高，起下钻速度快，快速便捷，安全可靠；3、起下钻时，钻进系统可在任意高度立即循环液，实行倒划眼起钻和划眼下钻，解决大修费用高昂，螺杆钻具空转、卡钻等事故发生。

附图说明

图1为小修作业旋转密封加载装置的结构示意图；

图2为旋转密封器的结构示意图。

图中：旋转密封器101、平台102、举升液缸103、旋转夹卡器固定座104、旋转夹卡器转盘105、旋转夹卡器卡瓦106。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如附图1所示，小修作业旋转密封加载装置，包括旋转密封器101、平台102、举升液缸103、旋转夹卡器，所述旋转密封器与井口的套管四通相连接，所述平台固定地面上，所述举升液缸下部与平台连接，所述旋转夹卡器与举升液缸上部连接。所述套管四通连接在平台上。

所述旋转夹卡器包括旋转夹卡器卡瓦106、卡瓦驱动装置、旋转夹卡器转盘105、旋转夹卡器固定座104，所述旋转夹卡器转盘上端连接旋转夹卡器卡瓦，下端连接旋转夹卡器固定座，所述旋转夹卡器卡瓦还连接卡瓦驱动装置，所述旋转夹卡器的旋转夹卡器固定座与举升液缸上部连接。卡瓦驱动装置可以采用液缸。

根据图2所示，包括旋转中心体1、外壳体7，所述旋转中心体设置在外壳体内部，且与外壳体产生相对旋转，所述旋转中心体开设有液压油暂存腔9，所述外壳体上开设有液压油进油口11和回油口12；所述旋转中心体与外壳体之间为密封状态。所述旋转中心体与外壳体之间设置轴承，两者通过轴承相对旋转。所述轴承包括第一轴承2、第二轴承3、第三轴承5，所述旋转中心体圆周外壁与外壳体内壁之间设置第二轴承，所述旋转中心体上端设置外扩边沿，外扩边沿下端面与外壳体之间设置第一轴承，所述外壳体内壁设置扩径斜台阶，扩径斜台阶与旋转中心体之间设置第三轴承。所述旋转中心体与外壳体之间设置组合旋转密封件4。所述第三轴承下方设置轴承压帽6，轴承压帽外壁设置o型圈8。所述旋转中心体内有空腔，为液压油的暂存腔9，所述外壳体上开设有液压油进油口11和回油口12，液压油进油口11和回油口12同时连通暂存腔9。所述外壳体通过螺栓与底座连接，固定不动；所述旋转中心体的中心为中心腔，中心腔安装管柱，旋转中心体与管柱一起旋转。旋转中心体内的液压油暂存腔9，通过外壳体上的进油口11与回油口12连接液压源，外壳体通过螺栓与其他部件连接，固定不动。旋转中心体通过第一轴承2、第二轴承3、第三轴承5与外壳体间连接，并能跟随管柱进行旋转，同时将液压油旋转提升至卡管器，保证卡管器的正常工作。将液压油暂存腔内置在旋转中心体内，避免了由于管线的限制使得卡管器无法旋转的问题。

小修作业旋转密封加载工艺，旋转密封器101与井口的套管四通相连接、平台102座于地面上，举升液缸103下部与平台2连接，旋转夹卡器与举升液缸103上部连接，由于管柱被旋转夹卡器夹持住，同时管柱又和旋转密封器101中心腔密封式连接，所以外部动力比如电机及传动装置驱动旋转密封器旋转，旋转密封器101带着管柱主动旋转，旋转夹卡器从动旋转。

本发明依照如下步骤可进行工艺实施，(A)安装设备，下入钻杆；(B)利用旋转密封器密封管柱；(C)举升液缸与旋转夹卡器实现管柱起下；(D)外部动力驱动旋转密封器旋转，实现管柱旋转钻进；(E)当管柱钻进较大幅度后，连接单根，如此往复直至将井内堵塞物钻通。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (3)

1.小修作业旋转密封加载装置，其特征在于，包括旋转密封器、平台、举升液缸、旋转夹卡器，所述旋转密封器与井口的套管四通相连接，所述平台固定地面上，所述举升液缸下部与平台连接，所述旋转夹卡器与举升液缸上部连接；

所述旋转夹卡器包括旋转夹卡器卡瓦、卡瓦驱动装置、旋转夹卡器转盘、旋转夹卡器固定座，所述旋转夹卡器转盘上端连接旋转夹卡器卡瓦，下端连接旋转夹卡器固定座，所述旋转夹卡器卡瓦还连接卡瓦驱动装置，所述旋转夹卡器的旋转夹卡器固定座与举升液缸上部连接；

所述旋转密封器包括旋转中心体、外壳体，所述旋转中心体设置在外壳体内部，且与外壳体产生相对旋转，所述旋转中心体开设有液压油暂存腔，所述外壳体上开设有液压油进油口和回油口，液压油进油口和回油口同时连通暂存腔；所述旋转中心体与外壳体之间为密封状态；所述旋转中心体与外壳体之间设置轴承，两者通过轴承相对旋转；所述旋转中心体与外壳体之间设置组合旋转密封件；所述旋转中心体的中心为中心腔，中心腔安装管柱，旋转中心体与管柱一起旋转。

2.根据权利要求1所述的小修作业旋转密封加载装置，其特征在于，所述套管四通连接在平台上。

3.使用权利要求1所述的小修作业旋转密封加载装置进行小修作业旋转密封加载工艺，其特征在于，旋转密封器与井口的套管四通相连接，平台座于地面上，举升液缸下部与平台连接，旋转夹卡器与举升液缸上部连接，举升液缸与旋转夹卡器实现管柱起下；由于管柱被旋转夹卡器夹持住，同时管柱又和旋转密封器中心腔密封式连接，所以外部动力驱动旋转密封器旋转，旋转密封器带着管柱主动旋转钻进，旋转夹卡器从动旋转。

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