CN112012687B - 一种连续油管高效防喷盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续油管高效防喷盒，包括基座、第一外套、第一伸缩管、第二外套、第二伸缩管、第三外套、连接管、调节部件和支管，第一外套套接在基座上端且通过螺栓与基座固连，第一伸缩管滑动连接在基座和第一外套内，第一伸缩管伸出与第二外套抵接，第二外套通过若干支管固连在第一外套上方；第三外套通过若干支管固连在第二外套上方，第二伸缩管滑动连接在第三外套内，第二伸缩管伸出与第二外套抵接；连接管固连在第三外套顶部，调节部件架设在第二外套与第三外套之间，本发明具有利用井口压力使胶芯收缩，再加很小的控制压力，就可以达到完全密封状态，不仅减少外接能源的输出，还能配合传统的封闭手段提高设备防喷效率的优点。

Description

一种连续油管高效防喷盒

技术领域

本发明涉及油田用设备技术领域，尤其涉及一种连续油管高效防喷盒。

背景技术

连续油管作为油田作业必不可少的工具，其主要用于油井内的冲砂洗井、钻桥塞、气举、清蜡、挤水泥封堵和钻水泥塞等工作，而在连续油管进出井口的过程中，在井口处设置防喷盒可有效密封连续油管周围环空压力，防止油、气、水等的溢出，避免油气资源浪费和环境污染，保证作业顺利及人员安全，是连续油管作业中的重要井控设备。

现有的防喷盒大多采用单级或双级密封，即防喷盒内设置单个或两个密封胶芯，利用外接的液压系统推动防喷盒内单个或多个铜管挤压胶芯，使胶芯与连续油管紧密贴合，以避免油气从连续油管和孔道的间隙喷出油井外。其中单级防喷盒密封效果较差，一旦胶芯受损则密封效果大打折扣；而双级密封虽然密封性极好，但是需要额外加装一套液压系统，施工成本有所增加。

因此，针对以上不足，需要提供一种连续油管高效防喷盒。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有单级防喷盒密封效果差而双级防喷盒施工成本高的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续油管高效防喷盒，包括基座、第一外套、第一伸缩管、第二外套、第二伸缩管、第三外套、连接管、调节部件和支管，第一外套套接在基座上端且通过螺栓与基座固连，第一伸缩管滑动连接在基座和第一外套内，第一伸缩管伸出与第二外套抵接，第二外套通过若干支管固连在第一外套上方；第三外套通过若干支管固连在第二外套上方，第二伸缩管滑动连接在第三外套内，第二伸缩管伸出与第二外套抵接；连接管固连在第三外套顶部，调节部件架设在第二外套与第三外套之间，调节部件位于第二伸缩管内，其中，连接管一侧固连有增压管，增压管外端口与井口防喷器相通，增压管内端口与调节部件相通，以使连续油管外的井口油液与调节部件抵接令调节部件收缩。

作为对本发明的进一步说明，优选地，调节部件包括锥管、封块和限位片，锥管呈倒圆台状，锥管架设在第二外套上方，锥管四周沿母线长度方向间隔开设有若干个滑槽，若干个封块分别滑动连接在单一滑槽内，封块抵接在锥管内侧壁上，封块位于锥管底部以使锥管封闭，封块位于锥管顶部以使连续油管穿过锥管；限位片固连在封块伸出滑槽一端，限位片宽度大于滑槽宽度。

作为对本发明的进一步说明，优选地，封块靠近锥管轴线一端开设有圆弧槽，圆弧槽外径小于连续油管外径；相邻封块的最小间距为0.1mm。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第三外套与连接管内径大于锥管最大内径，增压管与锥管相通。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第二伸缩管内径大于锥管最大外径，第二外套顶端面开设有环形的凹槽，所述凹槽外径与第二伸缩管外径相同，所述凹槽宽度大于第二伸缩管厚度，第二伸缩管底部嵌入所述凹槽内，第二伸缩管与第二外套抵接面处插接有密封圈。

作为对本发明的进一步说明，优选地，基座内滑动连接有活塞管，活塞管顶部伸入第一外套内，活塞管顶部抵接有推管，推管上方设有胶芯，胶芯上方设有抵接管，抵接管与第二外套抵接，推管、胶芯和抵接管均位于第一伸缩管内，活塞管上移以使胶芯压缩后内径缩小。

作为对本发明的进一步说明，优选地，胶芯上下两端抵接有抗挤压环。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第三外套内插接有内套管，内套管外径等于第二伸缩管内径，内套管顶部伸出第二伸缩管内；连接管底部嵌入内套管顶部与第三外套之间，第三外套顶部与连接管嵌入第三外套的部分均开设有密闭油路，两个密闭油路相通。

作为对本发明的进一步说明，优选地，第三外套上的密闭油路内插接有内嵌管，内嵌管插入连接管内的密闭油路，连接管内的密闭油路出口端位于第二伸缩管的上方。

作为对本发明的进一步说明，优选地，连接管顶部内侧设有缩口部，缩口部内径小于或等于连续油管的外径。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明通过将井口压力导向至调节部件，配合现有的单级密封胶芯实现多级密封，即实现高效密封同时又无需额外的液压动力输出，大大节约施工成本，而且操作便捷，安装难度低。

附图说明

图1是本发明的总装效果图；

图2是本发明的剖面图；

图3是图2中A的放大图；

图4是图2中B的放大图；

图5是本发明的调节部件结构图。

图中：1、基座；11、活塞管；12、密封油路；2、第一外套；21、解封油路；22、封闭油路；23、解闭油路；3、第一伸缩管；31、推管；32、胶芯；33、抗挤压环；34、抵接管；4、第二外套；41、支撑油路；42、解支油路；43、支撑活塞；5、第二伸缩管；6、第三外套；61、泄液油路；62、密闭油路；63、内套管；64、内嵌管；7、连接管；71、增压管；72、缩口部；8、调节部件；81、锥管；82、封块；83、限位片；84、滑槽；85、定位管；9、支管；91、连接螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种连续油管高效防喷盒，结合图1、图2，包括基座1、第一外套2、第一伸缩管3、第二外套4、第二伸缩管5、第三外套6、连接管7、调节部件8和支管9，第一外套2套接在基座1上端且通过螺栓与基座1固连，第一伸缩管3滑动连接在基座1和第一外套2内，第一伸缩管3伸出与第二外套4抵接，第二外套4通过四根支管9固连在第一外套2上方；第三外套6通过四根支管9固连在第二外套4上方，第二伸缩管8滑动连接在第三外套6内，第二伸缩管5伸出与第二外套4抵接；连接管7固连在第三外套6顶部，调节部件8架设在第二外套4与第三外套6之间，调节部件8位于第二伸缩管5内；支管9内穿有连接螺栓91，连接螺栓91分别贯穿第一外套2、第二外套4、第三外套6以及连接管7法兰盘上的孔并螺纹连接有螺母，配合支管9的支撑避免各个组件径向以及轴向移动，起到稳定固定连接的作用。

结合图1、图2，基座1和第一外套2均为回转体管道，基座1可连接在井口上部的防喷器上，基座1内开设有柱状的空腔，所述空腔内滑动连接有活塞管11，活塞管11为类T形的管道，活塞管11突出端外径与基座1空腔内径相同，所述空腔长度大于活塞管11突出端长度，第一外套2覆盖在基座1上以使所述空腔封闭。基座1一侧底部开设有密封油路12，密封油路12伸入所述空腔底部；第一外套2一侧开设有解封油路21，解封油路21伸入所述空腔顶部，密封油路12和解封油路21均通过液压管道与防喷盒外的液压设备相连；通过向密封油路12内通入加压油液，可使油液推动活塞管11向上移动，向解封油路21内通入加压油液，可使油液反向推动活塞管11复位，实现对活塞管11移动的控制；同时在活塞管11和基座1以及第一外套2接触面上均插接有密封圈，以避免出现窜液泄压影响对活塞管11的位置调节。

结合图1、图2，第一伸缩管3也为类T形的管道，第一外套2内也开设有柱状的空腔，第一伸缩管3突出端外径与第一外套2内的空腔壁面抵接，第一伸缩管3突出端长度小于第一外套2内空腔的长度，第一外套2内空腔长度略小于第一伸缩管3的总长度，以避免第一伸缩管3完全落入第一外套2内而出现漏液的风险；第一外套2顶部固连有盖板，以使第一外套2内空腔封闭。第一外套2底部一侧开设有封闭油路22，封闭油路22伸入第一外套2的空腔底部；第一外套2顶部一侧开设有解闭油路23，解闭油路23伸入第一外套2的空腔顶部，封闭油路22和解闭油路23均通过液压管道与防喷盒外的液压设备相连；通过向封闭油路22内通入小压力的油液，可使油液推动第一伸缩管3向上移动与第二外套4抵接；向解闭油路23内通入小压力的油液，可使油液反向推动第一伸缩管3向下移动以与第二外套4脱离接触，实现对第一伸缩管3移动的控制；同时第一伸缩管3在和第二外套2以及第二外套4的接触面上均插接有密封圈，以避免出现窜液泄压影响对第一伸缩管3的位置调节，同时避免外界空气进入第一伸缩管3的内腔中。

结合图1、图2，活塞管11顶部抵接有推管31，推管31为空心管道，推管31顶部抵接有一片抗挤压环33，抗挤压环33为聚四氟乙烯制成的圆环，抗挤压环33上抵接有胶芯32，胶芯32采用常规的防喷盒胶芯，胶芯32上还抵接有一片抗挤压环33，胶芯32上部的抗挤压环33上抵接有抵接管34，抵接管34顶部与第二外套4抵接，其中活塞管11、推管31、胶芯32、抗挤压环33和抵接管34均伸入第一伸缩管3内，且均与第一伸缩管3内径相同。当连续油管穿过防喷盒进行工作时，活塞管11上升推动推管31移动，此时在第二外套4的限位以及第一伸缩管3的限制下，推管31配合抵接管34挤压胶芯32，胶芯32产生弹性形变与连续油管外壁紧密抵接，井内的油气从防喷盒与连续油管之间的间隙喷出时在胶芯32处停止，实现密封防喷的作用。设置两层抗挤压环33分担部分胶芯32压力，提高胶芯32使用寿命。

结合图1、图2，当需要进行维护胶芯32时，可控制第一伸缩管3下移，此时推管31、胶芯32、抗挤压环33和抵接管34外露，便于工作人员将其取下进行更换，无需将整个防喷盒都拆掉，省时省力。

结合图1、图2，第二伸缩管5也为类T形的管道，第三外套6内也开设有圆柱状的空腔，第二伸缩管5突出端外径与第三外套6内的空腔壁面抵接，第二伸缩管5突出端长度小于第三外套6内空腔的长度，第三外套6内空腔长度略小于第二伸缩管5的总长度，以避免第二伸缩管5完全落入第三外套6内而出现漏液的风险；第二伸缩管5内插接有内套管63，内套管63外径等于第二伸缩管5内径，内套管63顶部伸出第二伸缩管5内，内套管63固连在第三外套6内，结合连接管7插接在第三外套6顶部以使第三外套6内空腔封闭。第三外套6顶部一侧开设有密闭油路62，密闭油路62伸入第三外套6的空腔顶部；第三外套6底部一侧开设有泄液油路61，泄液油路61伸入第三外套6的空腔底部，密闭油路62和泄液油路61均通过液压管道与防喷盒外的液压设备相连；通过向密闭油路62内通入小压力的油液，可使油液推动第二伸缩管5向下移动与第二外套4抵接；向泄液油路61内通入小压力的油液，可使油液反向推动第二伸缩管5向上移动以与第二外套4脱离接触，实现对第二伸缩管5移动的控制。

结合图1、图2，第二外套4顶端面开设有环形的凹槽，所述凹槽外径与第二伸缩管5外径相同，所述凹槽宽度大于第二伸缩管5厚度，第二伸缩管5底部嵌入所述凹槽内，同时第二伸缩管5在和第三外套6以及第二外套4的所述凹槽接触面上均插接有密封圈，以避免出现窜液泄压影响对第二伸缩管5的位置调节，同时避免外界空气进入第二伸缩管5的内腔中，以及避免第二伸缩管5的内腔油气流出第二伸缩管5外，设置凹槽可使第二伸缩管5能够嵌入第二外套4内，大大降低油气漏出以及渗入的风险。

结合图2、图3，密闭油路62贯穿第三外套6顶部与连接管7，两个密闭油路62相通，第三外套6上的密闭油路62内插接有内嵌管64，内嵌管64插入连接管7内的密闭油路62，连接管7内的密闭油路62出口端位于第二伸缩管5的上方，设置内嵌管64可密闭地连接两个密闭油路62，避免油液从第三外套6和连接管7的装配间隙中流出，同时还可起到检测装配精度的作用，如果装配精度低则无法使内嵌管64插入连接管7上的密闭油路62，同时说明此时的装配有漏液或漏气的风险。

结合图1、图2，连接管7一侧固连有增压管71，增压管71外端口通过管道与井口防喷器相通，增压管71内端口与调节部件8相通，以使连续油管外的井口油液与调节部件8抵接；连接管7顶部内侧设有缩口部72，缩口部72内径小于或等于连续油管的外径，缩口部72底部也放置有反向放置的调节部件8，以避免从井口防喷器流入的油气从连接管7顶部流出。

结合图4、图5，调节部件8包括锥管81、封块82和限位片83，锥管81呈倒圆台状，第三外套6与连接管7内径大于锥管81最大内径，增压管71与锥管81相通，可使油气流到锥管81上；锥台81底部固连有圆柱管状的定位管85，定位管85抵接在抵接管34上端，以使锥管81架设在第二外套4上方，起到支撑调节部件8的作用；锥管81四周沿母线长度方向间隔开设有若干个滑槽84，滑槽84长度大于封块82长度，缩口部72上的调节部件8滑槽84长度仅略大于封块82长度，封块82为扇形块，封块82靠近锥管81轴线一端开设有圆弧槽，圆弧槽外径略小于连续油管外径，相邻封块82的最小间距约为0.1mm～1mm，即留有一些加工误差，但在封块82位于最下方时的最大间距不超过1mm，封块82接触面上可固连橡胶垫；若干个封块82分别滑动连接在单一滑槽84内，封块82抵接在锥管81内侧壁上，封块82位于锥管81底部以使锥管81封闭，封块82位于锥管81顶部以使连续油管穿过锥管81；限位片83固连在封块82伸出滑槽84一端，限位片83宽度大于滑槽84宽度，以限制封块82的移动，保证封块82只沿滑槽84的长度方向移动。

结合图2、图5，当需要使防喷盒进行深度密封时，由井口防喷器将从井内喷出的油气通过管道和增压管71流入内套管63并挤压封块82，此时封块82下移挤压连续油管，在合理的圆弧槽设计下，封块82能与连续油管紧密抵接，同时封块82之间的0.1mm间隙还能利用流体的粘性起到自密封的作用，使流体不会过渡流入封块82下方的定位管85内；同时缩口部72的封块82也被推动上移挤压连续油管，而因缩口部72的封块82在较短的滑槽84下可以立刻封住连续油管与连接管7之间的间隙，起到多级密封的作用。同时在不需密封时，缩口部72上的封块82在重力作用下自动下移接触对连续油管的挤压，使连续油管能顺利上下移动。连续油管工作完成后，将第二伸缩管5抬升，将第二伸缩管5、第三外套6和连接管7内的油气先排出后进行清洗处理，以起到维护调节部件8的作用。

结合图4、图5，封块82下方抵接有支撑活塞43，支撑活塞43呈倒T形，第二外套4内也开设有圆柱状的空腔，支撑活塞43突出端外径与第二外套4内的空腔壁面抵接，支撑活塞43突出端长度小于第二外套4内空腔的长度，第二外套4内空腔长度略小于支撑活塞43的总长度，以避免支撑活塞43完全落入第二外套4内而出现漏液的风险；支撑活塞43顶部固连有凸块，所述凸块宽度与滑槽84宽度相同，凸块嵌入滑槽84内与封块82抵接。第二外套4顶部一侧开设有解支油路42，解支油路42伸入第二外套4的空腔顶部；第二外套4底部一侧开设有支撑油路41，支撑油路41伸入第二外套4的空腔底部，解支油路42和支撑油路41均通过液压管道与防喷盒外的液压设备相连；通过向解支油路42内通入小压力的油液，可使油液推动支撑活塞43向下移动与第二外套4抵接；向支撑油路41内通入小压力的油液，可使油液反向推动支撑活塞43向上移动，实现对支撑活塞43移动的控制，同时向上移动较小距离可将封块82推起，结合封块82之间的间隙，支撑活塞43只需较小压力即可令封块82解除对连续油管的限制，使连续油管可以随意移动。

结合图2、图5，在支撑油路41泄压时，从井口处喷出的油气在推动封块82的同时，封块82还可继续向下移动，此时封块82间距通过推动定位管85使抵接管34挤压胶芯32，此时密封油路12只需输入较小的控制压力即可使胶芯32变形并紧密抵接连续油管，可保证多层密封的同时，减少外接能源的输出，节省能源成本的消耗。

综上所述，本发明通过将井口压力导向至调节部件8，配合现有的单级密封胶芯32实现多级密封，即实现高效密封同时又无需额外的液压动力输出，大大节约施工成本，而且操作便捷，安装难度低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：包括基座（1）、第一外套（2）、第一伸缩管（3）、第二外套（4）、第二伸缩管（5）、第三外套（6）、连接管（7）、调节部件（8）和支管（9），基座（1）内滑动连接有活塞管（11），活塞管（11）顶部伸入第一外套（2）内，活塞管（11）顶部抵接有推管（31），推管（31）上方设有胶芯（32），胶芯（32）上方设有抵接管（34），抵接管（34）与第二外套（4）抵接，推管（31）、胶芯（32）和抵接管（34）均位于第一伸缩管（3）内，活塞管（11）上移以使胶芯（32）压缩后内径缩小，第一外套（2）套接在基座（1）上端且通过螺栓与基座（1）固连，第一伸缩管（3）滑动连接在基座（1）和第一外套（2）内，第一伸缩管（3）伸出与第二外套（4）抵接，第二外套（4）通过若干支管（9）固连在第一外套（2）上方；第三外套（6）通过若干支管（9）固连在第二外套（4）上方，第二伸缩管（5）滑动连接在第三外套（6）内，第二伸缩管（5）伸出与第二外套（4）抵接；连接管（7）固连在第三外套（6）顶部，调节部件（8）架设在第二外套（4）与第三外套（6）之间，调节部件（8）位于第二伸缩管（5）内，其中，连接管（7）一侧固连有增压管（71），增压管（71）外端口与井口防喷器相通，增压管（71）内端口与调节部件（8）相通，以使连续油管外的井口油液与调节部件（8）抵接令调节部件（8）收缩；调节部件（8）包括锥管（81）、封块（82）和限位片（83），锥管（81）呈倒圆台状，锥管（81）架设在第二外套（4）上方，锥管（81）四周沿母线长度方向间隔开设有若干个滑槽（84），若干个封块（82）分别滑动连接在单一滑槽（84）内，封块（82）抵接在锥管（81）内侧壁上，封块（82）位于锥管（81）底部以使锥管（81）封闭，封块（82）位于锥管（81）顶部以使连续油管穿过锥管（81）；限位片（83）固连在封块（82）伸出滑槽（84）一端，限位片（83）宽度大于滑槽（84）宽度。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：封块（82）靠近锥管（81）轴线一端开设有圆弧槽，圆弧槽外径小于连续油管外径；相邻封块（82）位于最下方时的最大间距不超过1mm。

3.根据权利要求2所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：第三外套（6）与连接管（7）内径大于锥管（81）最大内径，增压管（71）与锥管（81）相通。

4.根据权利要求3所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：第二伸缩管（5）内径大于锥管（81）最大外径，第二外套（4）顶端面开设有环形的凹槽，所述凹槽外径与第二伸缩管（5）外径相同，所述凹槽宽度大于第二伸缩管（5）厚度，第二伸缩管（5）底部嵌入所述凹槽内，第二伸缩管（5）与第二外套（4）抵接面处插接有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：胶芯（32）上下两端抵接有抗挤压环（33）。

6.根据权利要求1所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：第三外套（6）内插接有内套管（63），内套管（63）外径等于第二伸缩管（5）内径，内套管（63）顶部伸出第二伸缩管（5）内；连接管（7）底部嵌入内套管（63）顶部与第三外套（6）之间，第三外套（6）顶部与连接管（7）嵌入第三外套（6）的部分均开设有密闭油路（62），两个密闭油路（62）相通。

7.根据权利要求6所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：第三外套（6）上的密闭油路（62）内插接有内嵌管（64），内嵌管（64）插入连接管（7）内的密闭油路（62），连接管（7）内的密闭油路（62）出口端位于第二伸缩管（5）的上方。

8.根据权利要求1所述的一种连续油管高效防喷盒，其特征在于：连接管（7）顶部内侧设有缩口部（72），缩口部（72）内径小于或等于连续油管的外径。

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