CN111706291A - 管道封堵装置及修井方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道封堵装置及修井方法，该装置包括外部主体，所述外部主体具有贯通其上、下端的第一通道，所述第一通道内腔安装有内部主体，所述内部主体的外表面紧密贴合于所述第一通道的内腔壁，所述内部主体具有贯通其上、下端且供油管通过的第二通道，所述第一通道的中部安装有可将所述第二通道密封隔离为上、下两个腔室的密封活动组件，所述第二通道的上端与所述油管之间通过第一密封结构密封可滑动连接，所述第二通道的下端与连接油管的管箍之间通过第二密封结构密封可滑动连接。本发明管道封堵装置结构设计简单，易更换、易操作，修井作业安全性高，密封性好，工作效率高。

Description

管道封堵装置及修井方法
技术领域
本发明涉及修井密封设备技术领域，具体说涉及一种管道封堵装置及修井方法。
背景技术
目前的修井方法多采用开放式修井，即修井前将井内气体全部释放，之后再进行修井作业。但是该种修井方法存在以下缺点：
1、将井内气体全部释放后修井会使该井很难恢复到原产量，甚至于该井将无产量；
2、井内有大量气体，全部释放到空气中会造成非常严重的污染；
3、高产井井内有大量气体，释放时间过长，造成无法维修；
4、修井时井内会有少量气体继续排出，存在安全隐患。
因此，如何设计一种可解决上述技术问题的管道封堵装置及修井方法是本发明人潜心研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道封堵装置及修井方法，其装置结构设计简单，易更换、易操作，修井作业安全性高，密封性好，工作效率高。
为了实现上述方案，本发明提供一种管道封堵装置，其中包括外部主体，所述外部主体具有贯通其上、下端的第一通道，所述第一通道内腔安装有内部主体，所述内部主体的外表面紧密贴合于所述第一通道的内腔壁，所述内部主体具有贯通其上、下端且供油管通过的第二通道，所述第一通道的中部安装有可将所述第二通道密封隔离为上、下两个腔室的密封活动组件，所述第二通道的上端与所述油管之间通过第一密封结构密封可滑动连接，所述第二通道的下端与连接油管的管箍之间通过第二密封结构密封可滑动连接。
本发明管道封堵装置，其中所述第一通道的上、下端分别设有第一开口槽和第二开口槽，所述内部主体的上、下端分别卡固于所述第一开口槽和第二开口槽上，所述第一通道的中部设有第一环形槽，所述密封活动组件安装于所述第一环形槽上，并交叉穿过所述内部主体。
本发明管道封堵装置，其中所述外部主体是由两个外部分主体对接通过可拆卸连接件连接而成的长方体，两个所述外部分主体的对接面具有使两个所述外部分主体对接后形成所述第一通道、所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第一环形槽的凹凸槽。
本发明管道封堵装置，其中所述第二通道的内腔上、下部分别设有第二环形槽和第三环形槽，所述第一密封结构安装于所述第二环形槽上，所述第二密封结构安装于所述第三环形槽上，所述第一密封结构是由两个半圆环形的第一密封件对接组成，所述第二密封结构是由两个半圆环形的第二密封件对接组成。
本发明管道封堵装置，其中所述内部主体是由两个内部分主体对接组成的圆柱体，两个所述内部分主体的对接面具有使两个所述内部分主体对接后形成所述第二通道、所述第二环形槽及所述第三环形槽的凹凸槽，两个所述内部分主体的中部设有用于穿过所述密封活动组件的穿孔。
本发明管道封堵装置，其中所述密封活动组件包括长方体形匣体，所述匣体安装于所述第一环形槽上，所述匣体上设有贯通其上、下端且供油管通过的通孔，所述匣体的内腔设有可密封匣体下板的通孔的密封件。
本发明管道封堵装置，其中所述密封件呈板状，并滑动设于所述匣体的内腔底面，当所述密封件滑动设于所述匣体下板的通孔上时，通过紧固件紧固所述密封件使所述第二通道密封隔离为上、下两个腔室。
本发明管道封堵装置，其中所述密封件是由位于下部的橡胶密封垫和位于上部的金属密封垫连接制成，所述金属密封垫的一端连接有推杆，所述推杆的悬置端穿出所述匣体的侧板，通过推动所述推杆可实现橡胶密封垫密封或打开所述匣体下板的通孔。
本发明管道封堵装置，其中所述紧固件为多个紧固螺栓，所述匣体的上板上设有多个螺纹孔，多个所述紧固螺栓穿过多个所述螺纹孔后伸入所述匣体内腔，并向下抵压所述金属密封垫。
一种管道封堵装置修井方法，其包括以下步骤：
(1)首先利用外部机械设备将油管向上提升，当看到连接油管的管箍时停止提升油管，此时将所述管道封堵装置安装到该油管外部，安装位置保证管箍放置在所述第二密封结构与油管之间的空隙处；
(2)利用外部机械设备将所述管箍上部连接的油管拧开，并将该油管向上提升至所述密封活动组件上方的第二通道内腔；
(3)利用外部机械设备操作所述密封活动组件，使所述密封活动组件将所述管箍下部连接的油管及所述密封活动组件与第二密封结构之间的第二通道完全密封；
(4)将所述管箍上方的油管完全提升出去，然后将所述管道封堵装置、所述管箍及其下部连接的油管一同提出，直到出现下一个管箍；
(5)重复以上步骤，完成一个循环。
采用上述方案后，本发明管道封堵装置及修井方法具有以下有益效果：
1、该装置通过在外部主体的内腔中部安装密封活动组件，而该密封活动组件的匣体中的密封件采用上部为铁制密封垫、下部为橡胶密封垫连接制成，利用外部机械设备轻松推动密封件向匣体内腔滑行，并将紧固件即紧固螺栓向下锁紧，起到密封油管的效果，其具有较强的灵活性及易操作性；
2、该装置通过在内部主体的第二通道上、下端安装橡胶材料制成的第一密封结构和第二密封结构进行密封，该第一密封结构与第二密封结构均为双半圆橡胶对接组成，并将外部主体采用半长方体对接组成，且通过可拆卸连接件紧固外部主体，从而使第一密封结构、第二密封结构抱紧油管，起到密封作用，而若出现第一密封结构、第二密封结构的橡胶损坏，由于为双半圆结构，可直接拆卸更换即可，更换容易方便；
3、由于该装置的密封活动组件的匣体为长方体形，伸入匣体内部底面的密封件采用上部金属密封垫与下部橡胶密封垫的结合结构，即使橡胶密封垫损坏了，由于有金属密封垫的作用，也能保证各方面的安全使用性能，而由于下部采用橡胶密封垫，该密封活动组件进一步利用紧固件即紧固螺栓向下挤压橡胶密封垫上面的金属密封垫，使该密封活动组件的密封效果更加优异。
附图说明
图1为本发明管道封堵装置的主视剖视结构示意图；
图2为本发明管道封堵装置去掉外部主体的左视剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明管道封堵装置包括外部主体1，外部主体1具有贯通其上、下端的第一通道2，本实施例第一通道2为圆柱形。第一通道2的上、下端分别设有圆环形的第一开口槽3和第二开口槽4，第一通道2的中部设有第一环形槽5，本实施例外部主体1是由两个外部分主体6对接、通过可拆卸连接件连接而成的长方体，两个外部分主体6均为长方体，两个外部分主体6的对接面具有使两个外部分主体6对接后形成所述第一通道2、第一凹槽3、第二凹槽4及第一环形槽5的凹凸槽。两个外部分主体6的对接端沿纵向分别设有多个螺栓孔7，两个外部分主体6通过多个螺栓穿过多对螺栓孔7后由多个螺母连接紧固。
在第一通道2的内腔安装有内部主体8，内部主体8的外表面紧密贴合于第一通道2的内腔壁，内部主体8的外形与第一通道2、第一开口槽3及第二开口槽4的整体形状相对应。内部主体8的上、下端分别卡固于第一开口槽3和第二开口槽4上。内部主体8具有贯通其上、下端且供油管9通过的第二通道10，第二通道10的内腔上、下部分别设有第二环形槽11和第三环形槽12，该第二环形槽11上安装有第一密封结构13，第三环形槽12上安装有第二密封结构14，第二通道10的上端与油管9之间通过第一密封结构13密封可滑动连接，第二通道10的下端与连接油管的管箍27之间通过第二密封结构密封可滑动连接。其中第一密封结构13是由两个半圆环形的橡胶材料制成的第一密封件15对接组成，第二密封结构14是由两个半圆环形的橡胶材料制成的第二密封件16对接组成。
内部主体8是由两个内部分主体17对接组成的圆柱体，两个内部分主体17的对接面具有使两个内部分主体17对接后形成第二通道10、第二环形槽11及第三环形槽12的凹凸槽，
第一通道2的第一环形槽5上安装有可将第二通道10密封隔离为上、下两个腔室的密封活动组件，密封活动组件交叉穿过内部主体8。内部主体8的两个内部分主体17的中部设有用于穿过密封活动组件的穿孔18。
密封活动组件包括长方体形匣体19，匣体19安装于第一环形槽5上，匣体19上设有贯通其上、下端且供油管9通过的通孔20，匣体19的内腔设有可密封匣体19下板上的通孔20的密封件21。本实施例密封件21呈板状，并滑动设于匣体19的内腔底面，当密封件21滑动设于匣体19下板的通孔20上时，通过紧固件紧固密封件21，可使第二通道10密封隔离为上、下两个腔室。
本实施例密封件21是由位于下部的橡胶密封垫22和位于上部的金属密封垫23连接制成，本实施例金属密封垫23是由铁质材料制成。金属密封垫23的左端连接有推杆24，推杆24的左端穿出匣体19的侧板，通过外部机械设备推动推杆24，可实现橡胶密封垫22密封或打开匣体19下板的通孔20。本实施例紧固件采用多个紧固螺栓25，匣体19的上板上设有多个螺纹孔26，多个紧固螺栓25穿过多个螺纹孔26后伸入匣体19的内腔，并向下抵压金属密封垫23，通过金属密封垫23向下压紧橡胶密封垫22，实现由密封活动组件对第二通道10密封隔离为上、下两个腔室。
用上述所述的管道封堵装置进行修井方法，包括以下步骤：
(1)首先利用外部机械设备将油管9向上提升，当看到连接油管的管箍27时停止提升油管9，此时将上述实施例管道封堵装置安装到该油管9的外部，即：将第一密封结构13和第二密封结构14安装于内部主体8的第二环形槽11及第三环形槽12上，然后通过多个螺栓穿过两个外部分主体6上的多对螺栓孔7，使两个外部分主体6紧密对接结合，使第一密封结构13、第二密封结构14将油管9与内部主体8之间的缝隙封死，安装位置保证管箍27放置在第二密封结构14与油管9之间的空隙处；
(2)利用外部机械设备将管箍27上部连接的油管9拧开，并将该油管9向上提升至位于密封活动组件上方的第二通道10内腔；
(3)利用外部机械设备(如液压、气动或手动等机械设备)推动密封活动组件的推杆24，使推杆24带动橡胶密封垫22和金属密封垫23一同沿匣体19的内腔底面滑动，当橡胶密封垫22完全密封堵住匣体19下板的通孔20，然后再将紧固螺栓25向下挤压金属密封垫23，从而使橡胶密封垫22能够完全密封住下部连接的油管及密封活动组件与第二密封结构14之间的第二通道10；
(4)将管箍27上方的油管9完全提升出去，然后将所述管道封堵装置、管箍27及其下部连接的油管一同提出，直到出现下一个管箍；
(5)重复以上步骤，完成一个循环。
本发明管道封堵装置通过在外部主体1的内腔中部安装密封活动组件，而该密封活动组件的匣体19中的密封件21采用上部为铁制密封垫23、下部为橡胶密封垫22连接制成，利用外部机械设备轻松推动推杆24向匣体19的内腔内部滑行，并在密封件21密封住通孔20后，将紧固件即紧固螺栓25向下锁紧密封件21的上面，起到密封油管的效果，其具有较强的灵活性及易操作性；而通过在内部主体8的第二通道10的上、下端安装橡胶材料制成的第一密封结构13和第二密封结构14进行密封，该第一密封结构13与第二密封结构14均为双半圆橡胶对接组成，并将外部主体1采用半长方体对接组成，且通过可拆卸连接件紧固外部主体1，从而使第一密封结构13、第二密封结构14抱紧油管9，起到密封作用，而若出现第一密封结构131、第二密封结构14的橡胶损坏，由于为双半圆结构，可直接拆卸更换即可，更换容易方便；由于该装置的密封活动组件的匣体19采用长方体形，伸入匣体19内部底面的密封件21采用上部金属密封垫23与下部橡胶密封垫22的结合结构，即使橡胶密封垫22损坏了，由于有金属密封垫23的作用，也能保证各方面的安全使用性能，而由于下部采用橡胶密封垫22，该密封活动组件进一步利用紧固件即紧固螺栓25向下挤压橡胶密封垫22上面的金属密封垫23，使该密封活动组件的密封效果更加优异。
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管道封堵装置，其特征在于，包括外部主体，所述外部主体具有贯通其上、下端的第一通道，所述第一通道内腔安装有内部主体，所述内部主体的外表面紧密贴合于所述第一通道的内腔壁，所述内部主体具有贯通其上、下端且供油管通过的第二通道，所述第一通道的中部安装有可将所述第二通道密封隔离为上、下两个腔室的密封活动组件，所述第二通道的上端与所述油管之间通过第一密封结构密封可滑动连接，所述第二通道的下端与连接油管的管箍之间通过第二密封结构密封可滑动连接。
2.根据权利要求1所述的管道封堵装置，其特征在于，所述第一通道的上、下端分别设有第一开口槽和第二开口槽，所述内部主体的上、下端分别卡固于所述第一开口槽和第二开口槽上，所述第一通道的中部设有第一环形槽，所述密封活动组件安装于所述第一环形槽上，并交叉穿过所述内部主体。
3.根据权利要求2所述的管道封堵装置，其特征在于，所述外部主体是由两个外部分主体对接通过可拆卸连接件连接而成的长方体，两个所述外部分主体的对接面具有使两个所述外部分主体对接后形成所述第一通道、所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第一环形槽的凹凸槽。
4.根据权利要求2所述的管道封堵装置，其特征在于，所述第二通道的内腔上、下部分别设有第二环形槽和第三环形槽，所述第一密封结构安装于所述第二环形槽上，所述第二密封结构安装于所述第三环形槽上，所述第一密封结构是由两个半圆环形的第一密封件对接组成，所述第二密封结构是由两个半圆环形的第二密封件对接组成。
5.根据权利要求4所述的管道封堵装置，其特征在于，所述内部主体是由两个内部分主体对接组成的圆柱体，两个所述内部分主体的对接面具有使两个所述内部分主体对接后形成所述第二通道、所述第二环形槽及所述第三环形槽的凹凸槽，两个所述内部分主体的中部设有用于穿过所述密封活动组件的穿孔。
6.根据权利要求2所述的管道封堵装置，其特征在于，所述密封活动组件包括长方体形匣体，所述匣体安装于所述第一环形槽上，所述匣体上设有贯通其上、下端且供油管通过的通孔，所述匣体的内腔设有可密封匣体下板的通孔的密封件。
7.根据权利要求6所述的管道封堵装置，其特征在于，所述密封件呈板状，并滑动设于所述匣体的内腔底面，当所述密封件滑动设于所述匣体下板的通孔上时，通过紧固件紧固所述密封件使所述第二通道密封隔离为上、下两个腔室。
8.根据权利要求7所述的管道封堵装置，其特征在于，所述密封件是由位于下部的橡胶密封垫和位于上部的金属密封垫连接制成，所述金属密封垫的一端连接有推杆，所述推杆的悬置端穿出所述匣体的侧板，通过推动所述推杆可实现橡胶密封垫密封或打开所述匣体下板的通孔。
9.根据权利要求7所述的管道封堵装置，其特征在于，所述紧固件为多个紧固螺栓，所述匣体的上板上设有多个螺纹孔，多个所述紧固螺栓穿过多个所述螺纹孔后伸入所述匣体内腔，并向下抵压所述金属密封垫。
10.一种管道封堵装置修井方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先利用外部机械设备将油管向上提升，当看到连接油管的管箍时停止提升油管，此时将所述管道封堵装置安装到该油管外部，安装位置保证管箍放置在所述第二密封结构与油管之间的空隙处；
(2)利用外部机械设备将所述管箍上部连接的油管拧开，并将该油管向上提升至所述密封活动组件上方的第二通道内腔；
(3)利用外部机械设备操作所述密封活动组件，使所述密封活动组件将所述管箍下部连接的油管及所述密封活动组件与第二密封结构之间的第二通道完全密封；
(4)将所述管箍上方的油管完全提升出去，然后将所述管道封堵装置、所述管箍及其下部连接的油管一同提出，直到出现下一个管箍；
(5)重复以上步骤，完成一个循环。
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