CN110331956B - 一种抽汲防喷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抽汲防喷装置，包括连接于井口装置上的抽汲防喷管，所述抽汲防喷管的外部设有能够防止所述抽汲防喷管处的液体向外扩散、并收集的保护外筒。本发明在抽汲防喷管的外围罩了一个保护外筒，该保护外筒既不影响井口防喷安全的技术要求，又能够对抽汲作业中所产生的向外扩散的液体（包括向外飞溅的液体及刮除形成的流淌液体）形成有效地收集，以防止这些向外扩散的液体对周围环境造成污染的，其对环境的保护效果好，实用性强。

Description

一种抽汲防喷装置

技术领域

本发明涉及油气井钻采用的井口防喷设备，具体是油气井在抽汲作业时用的一种井口防喷装置。

背景技术

抽汲是利用带胶皮筒的抽杆（即抽汲杆）在井下管线（例如油管、水管等）内上提下放，而使井内液体排出井外的方法。抽汲作业主要用于低产井、边缘井等工况环境，通过抽汲作业可以持续地降低井内液面，进而使近井带的液体持续流向井底，以达到彻底排净近井带的积液、释放天然气产能的技术目的。

油气井在进行抽汲作业时，需要在井口装置上连接防喷设备。目前，抽汲作业时连接于井口装置上的常见防喷设备为液压抽汲防喷盒，其主要由导向装置、稳定装置、密封装置和接头等部分组成；在抽汲作业时，用液压泵向防喷盒内加压至5～16MPa，密封塞将会被压缩而密封井口，保证不污染井口。

液压抽汲防喷盒在应用初期的使用效果良好，但是在使用后期，随着抽汲作业的抽汲绳（通常为钢丝绳）与防喷盒之间频繁摩擦的累积，使得防喷盒内的密封结构（包括盘根、胶塞密封圈等）会产生损伤，进而使抽汲作业带出的残渣粘黏和/或塞卡于密封结构内，导致密封不严，防喷盒内无法保持5～16MPa的密封压力，引发抽汲污水外溢，这会对井口装置及周围环境造成污染，需要频繁的更换液压抽汲防喷盒内的密封结构件，增大了作业成本和作业风险，亦影响了作业时效。

上述技术问题目前业内采取的解决技术措施是，在液压抽汲防喷盒的表面包裹一层土工膜或彩条布，以此防止抽汲污水的外溢。此种技术措施虽然能够防止抽汲污水外溢，但是，其无法对液压抽汲防喷盒实现完全密封，这就使得抽汲绳在行走过程中会从液压抽汲防喷盒内带出大量的残液，这些残液在抽汲绳的行走过程因摩擦、碰撞等影响而向外扩散（包括向外飞溅现象及刮除形成的流淌现象），向外扩散的残液因无法形成行之有效的收集而散落在包括修井机、井口装置等在内的周围设备上，对周围环境造成污染，亦会对周围设备造成腐蚀。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述抽汲作业的特殊性和现有抽汲防喷设备的技术不足，在不影响井口防喷安全要求的前提下，提供一种能够对抽汲作业中所产生的向外扩散的液体形成有效地收集，以防止这些向外扩散的液体对周围环境造成污染的抽汲防喷装置。

本发明的技术目的通过下述技术方案实现：一种抽汲防喷装置，包括连接于井口装置上的抽汲防喷管，所述抽汲防喷管的外部设有能够防止所述抽汲防喷管处的液体向外扩散、并收集的保护外筒。

作为优选方案之一，所述保护外筒在井口装置上的竖起高度大于围罩在内的所述抽汲防喷管的高度，且所述保护外筒的上部连接有能够使所述抽汲防喷管上的抽汲绳穿出的木封头。进一步的，所述保护外筒上的木封头主要由木封半体一和木封半体二组成，所述木封半体一和所述木封半体二分别通过对应的连接件以可拆卸的组合装配结构连接在所述保护外筒的上部，所述木封半体一和所述木封半体二之间具有使所述抽汲防喷管上的抽汲绳穿出的穿绳孔，所述穿绳孔的直径比穿装而过抽汲绳外径大1～2mm。再进一步的，所述保护外筒内设置有穿装在所述抽汲防喷管的抽汲绳上的刮水器，所述刮水器布置在所述抽汲防喷管的上方与所述保护外筒上部的木封头的下方之间。更进一步的，所述刮水器主要由防水膜和耐磨布垫以层叠排布结构在周向上多层卷制而成。所述保护外筒内设置有穿装在所述抽汲防喷管的抽汲绳上的胶塞密封圈，所述胶塞密封圈布置在所述抽汲防喷管的上方与所述刮水器的下方之间。

作为优选方案之一，所述保护外筒的底部布置有连接于井口装置上的集流托盘，所述集流托盘的内径大于所述保护外筒的外径，且所述集流托盘上设有使所述抽汲防喷管穿出与井口装置连接的防喷管穿孔。进一步的，所述集流托盘上设置有至少一个导流孔，所述导流孔上连接有导流管，所述导流孔与防喷管穿孔之间的区域用作布置所述保护外筒。再进一步的，所述保护外筒的底端放置在所述集流托盘上，所述保护外筒与所述集流托盘之间形成接触配合。

作为优选方案之一，所述保护外筒的上部设置有至少一个挂钩。

本发明的有益技术效果是：

1. 本发明在抽汲防喷管的外围罩了一个保护外筒，该保护外筒既不影响井口防喷安全的技术要求，又能够对抽汲作业中所产生的向外扩散的液体（包括向外飞溅的液体及刮除形成的流淌液体）形成有效地收集，以防止这些向外扩散的液体对周围环境造成污染的，其对环境的保护效果好，实用性强；

2. 本发明的保护外筒与抽汲防喷管的配合结构、以及保护外筒上的木封头结构，能够将抽汲绳从抽汲防喷管内带出的液体形成刮除，防止抽汲绳将液体带出保护外筒，其对环境的保护效果好，这是因为木封头在遇水后就会轻微膨胀而穿绳孔紧贴抽汲绳，木封头与抽汲绳的接触摩擦而使所携带的液体被有效刮落流入保护外筒内；此外，本发明的木封头结构具有在抽汲绳和保护外筒上装拆方便的特点；

3. 本发明在抽汲防喷管与木封头之间所行走抽汲绳上设置的刮水器，能够先于木封头而有效刮除抽汲绳上携带的液体，对抽汲绳上所携带的液体的刮除效果好，同时能够对抽汲绳形成擦拭效果，其对环境的保护效果进一步提升；此外，本发明的刮水器具有良好的耐磨性和吸水性，对抽汲绳的除水效果良好；

4. 本发明在抽汲防喷管与刮水器之间所行走抽汲绳上设置的胶塞密封圈，能够先于刮水器而对抽汲绳上携带的液体形成刮除，以减少刮水器的除水任务，提高对抽汲绳的除水效果，以有利于保障对环境的保护效果；

5. 本发明在保护外筒底部所布置的集流托盘，能够将保护外筒所收集的液体进行有效的收集并导流，其不仅对保护外筒内收集的液体导流效果好，而且充当保护外筒的底座，能够使保护外筒与抽汲防喷管之间的配合结构简单化，以减少本发明在井口装置上的装卸难度；

6. 本发明集流托盘上的导流孔设计结构、以及保护外筒与集流托盘之间的配合结构，既不影响抽汲防喷管在井口装置上的安装，又能够将保护外筒收集的液体进行有效地渣液分离，使进入集流托盘内的液体被有效地收集、导流而按指定排放收集，防止集流托盘上的导流结构被堵塞；

7. 本发明保护外筒上的挂钩结构有利于本发明在井口装置上的装卸操作。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图，图中可以看出，抽汲防喷管的外部罩有保护外筒，保护外筒与抽汲防喷管之间具有环形空间，保护外筒的上部具有木封头和挂钩；保护外筒内的木封头与抽汲防喷管之间依次设有刮水器和胶塞密封圈，胶塞密封圈、刮水器和木封头上对应设有用作抽汲绳穿出的穿绳孔；保护外筒的底部具有内径大于保护外筒外径的集流托盘，集流托盘上具有防喷管穿孔和导流孔，防喷管穿孔与导流孔之间区域的集流托盘与保护外筒的底端配合，导流孔上连接有导流管；集流托盘底面的防喷管穿孔外周布置有密封垫。

图2为图1中的集流托盘在俯视方向上的结构示意图，图中可以看出，集流托盘上排布有防喷管穿孔和导流孔，防喷管穿孔外周布置有多个螺栓孔，防喷管穿孔外缘的周向上排布有多个螺栓孔，且在该螺栓孔区域对应排布有密封垫。

图3为图1中的刮水器在俯视方向上的结构示意图，图中可以看出，刮水器主要由层叠排布在一起的防水膜和耐磨布垫在周向上以多层卷制而成。

图4为图1中的木封头在俯视方向上的结构示意图，图中可以看出，木封头主要由木封半体一和木封半体二对接组合而成，二者之间具有穿绳孔。

图中代号含义：1—集流托盘；11—盘底；12—盘壁；13—螺栓孔；14—防喷管穿孔；15—导流孔；16—导流管；2—抽汲防喷管；3—胶塞密封圈；4—刮水器；41—耐磨布垫；42—防水膜；5—保护外筒；51—木封头；52—木封半体一；53—木封半体二；54—穿绳孔；55—连接件；56—挂钩；6—密封垫。

具体实施方式

本发明涉及油气井钻采用的井口防喷设备，具体是油气井在抽汲作业时用的一种井口防喷装置，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1、图2、图3和图4对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4所示，本发明包括抽汲防喷管2、集流托盘1和保护外筒5。

其中，抽汲防喷管2为常规抽汲防喷管或松弛状态的液压抽汲防喷管。抽汲防喷管2的底端以丝扣结构连接于井口装置的清蜡闸门顶端，抽汲防喷管2在井口装置上竖直向上。

集流托盘1为内尺寸大于下述保护外筒5的槽型结构，该集流托盘1呈长方体状，其具有盘底11和竖立于盘底11四周的盘壁12。集流托盘1的盘底11上开设有能够使上述抽汲防喷管2穿出而与井口装置连接的防喷管穿孔14，该防喷管穿孔14的缘部周向上均匀开设有多个螺栓孔13，这些螺栓孔13与井口装置清蜡闸门上的螺栓孔相对应，即集流托盘1通过防喷管穿孔14与井口装置清蜡闸门上的顶端丝扣位置相对应，并通过防喷管穿孔14外周的各螺栓孔13内所穿装的螺栓而锁合在井口装置的清蜡闸门上。为了保证集流托盘1在井口装置的清蜡闸门上的锁合密封性，在集流托盘1与清蜡闸门的锁合结构之间设置有能够使各螺栓穿过的环形结构密封垫6，该密封垫6采用橡胶材质成型，其实亦具有供抽汲防喷管穿过的中心孔，并对应集流托盘1上的各螺栓孔13而开设有一一对应的螺栓孔。此外，前述集流托盘1的一个靠边位置处开设有导流孔15，该导流孔15成型于集流托盘1的盘底11上，导流孔15与防喷管穿孔14之间的盘底11区域用作布置下述保护外筒5；在导流孔15上无缝连接有导流管16，该导流管16与污水罐连通。

保护外筒5为内径大于抽汲防喷管2最大外径的筒型结构，保护外筒5的高度大于抽汲防喷管2的高度。

在上述结构中，抽汲防喷管2和集流托盘1分别连接在井口装置的清蜡闸门的对应位置，此时，保护外筒5的底端放置在集流托盘1上，保护外筒5的底端与集流托盘1的盘底11之间形成接触配合，保护外筒5将抽汲防喷管2围罩。前述保护外筒5的上部通过多个连接件55-例如铆钉等连接有木封头51，木封头51将保护外筒5的上部封堵；具体，木封头51主要由木封半体一52和木封半体二53组成，木封半体一52和木封半体二53分别通过对应的连接件55以可拆卸的组合装配结构连接在保护外筒5的上部，木封半体一52和木封半体二53组合后的直径正好对应于保护外筒5的上部内径，木封半体一52和木封半体二53之间具有能使抽汲防喷管2上的抽汲绳穿出的穿绳孔54，该穿绳孔54的直径比穿装而过的抽汲绳的外径略大，通常大1～2mm，这样在木封头51遇水后产生的些微膨胀足以使穿绳孔54的孔壁紧贴穿装而过的抽汲绳外壁。

此外，为了提高对抽汲防喷管2上的抽汲绳的除水效果，在保护外筒5内设置有穿装在抽汲防喷管2的抽汲绳上的胶塞密封圈3和刮水器4，胶塞密封圈3布置在抽汲防喷管2的上方与刮水器4的下方之间，刮水器4布置在抽汲防喷管2的上方与木封头51的下方之间，由此可以看出，胶塞密封圈3和刮水器4之间没有任何的固定连接关系，同时胶塞密封圈3和抽汲防喷管2之间、以及刮水器4和木封头51之间均没有任何的固定连接关系，胶塞密封圈3和刮水器4是分别套装在抽汲绳上的纵向活动体，跟随抽汲绳的行走而位移，但在上行中最终由木封头51限位，在下行中最终由抽汲防喷管2限位，如此，在对抽汲绳除水时，形成胶塞密封圈3初级刮水、刮水器4二级刮水、木封头51三级刮水，以提高抽汲绳的除水效果。前述刮水器4主要由防水膜42和耐磨布垫41以层叠排布结构在周向上多层卷制而成，近似于多层次的同心圆结构。前述胶塞密封圈3为常规结构。

为了方便本发明的装卸操作，上述保护外筒5的上部外周均匀设置有多个挂钩56，例如两个等。

在上述结构中，本发明的胶塞密封圈3、刮水器4和木封头51对抽汲防喷管2上的抽汲绳形成三级刮水，保护外筒5将刮除的水及飞溅的水液导流收集，使这些液体集中于集流托盘1上，并经保护外筒5与集流托盘1之间的缝隙而渗至导流孔15，最后经导流孔15上的导流管16进入污水罐，从而防止抽汲防喷管2处的液体向外扩散。

在上述结构中，抽汲防喷管2+胶塞密封圈3+刮水器4+木封头51的总长度应小于保护外筒5长度的0.2～0.5m为最佳使用效果。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：保护外筒内的抽汲绳上少去了胶塞密封圈。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：保护外筒内的抽汲绳上少去了刮水器。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：保护外筒内的抽汲绳上少去了胶塞密封圈和刮水器。

实施例5

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：集流托盘为圆形结构。

实施例6

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：集流托盘为对应保护外筒底端轮廓的法兰结构，集流托盘集成在保护外筒的底端，在保护外筒的底部形成导流孔及导流管结构。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种抽汲防喷装置，包括连接于井口装置上的抽汲防喷管（2），其特征在于：

所述抽汲防喷管（2）的外部设有能够防止所述抽汲防喷管（2）处的液体向外扩散、并收集的保护外筒（5）；

所述保护外筒（5）在井口装置上的竖起高度大于围罩在内的所述抽汲防喷管（2）的高度，且所述保护外筒（5）的上部连接有能够使所述抽汲防喷管（2）上的抽汲绳穿出的木封头（51）；

所述保护外筒（5）上的木封头（51）主要由木封半体一（52）和木封半体二（53）组成，所述木封半体一（52）和所述木封半体二（53）分别通过对应的连接件（55）以可拆卸的组合装配结构连接在所述保护外筒（5）的上部，所述木封半体一（52）和所述木封半体二（53）之间具有使所述抽汲防喷管（2）上的抽汲绳穿出的穿绳孔（54），所述穿绳孔（54）的直径比穿装而过抽汲绳外径大1～2mm；

所述保护外筒（5）内设置有穿装在所述抽汲防喷管（2）的抽汲绳上的刮水器（4），所述刮水器（4）布置在所述抽汲防喷管（2）的上方与所述保护外筒（5）上部的木封头（51）的下方之间；

所述刮水器（4）主要由防水膜（42）和耐磨布垫（41）以层叠排布结构在周向上多层卷制而成；

所述保护外筒（5）内设置有穿装在所述抽汲防喷管（2）的抽汲绳上的胶塞密封圈（3），所述胶塞密封圈（3）布置在所述抽汲防喷管（2）的上方与所述刮水器（4）的下方之间。

2.根据权利要求1所述抽汲防喷装置，其特征在于：所述保护外筒（5）的底部布置有连接于井口装置上的集流托盘（1），所述集流托盘（1）的内径大于所述保护外筒（5）的外径，且所述集流托盘（1）上设有使所述抽汲防喷管（2）穿出与井口装置连接的防喷管穿孔（14）。

3.根据权利要求2所述抽汲防喷装置，其特征在于：所述集流托盘（1）上设置有至少一个导流孔（15），所述导流孔（15）上连接有导流管（16），所述导流孔（15）与防喷管穿孔（14）之间的区域用作布置所述保护外筒（5）。

4.根据权利要求2或3所述抽汲防喷装置，其特征在于：所述保护外筒（5）的底端放置在所述集流托盘（1）上，所述保护外筒（5）与所述集流托盘（1）之间形成接触配合。

5.根据权利要求1或2所述抽汲防喷装置，其特征在于：所述保护外筒（5）的上部设置有至少一个挂钩（56）。