CN113090215A - 气井套管不丢手带压堵塞换井口装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，以解决采用现有技术更换井口装置损坏的零部件，存在风险大、费用高的问题。该装置包括自上而下依次连接的液压缸、导管筒、密封筒组件、过渡法兰，设置在导管筒、密封筒组件和过渡法兰内且上端与液压缸连接的投送杆，与投送杆下端连接的堵塞器，用于连接液压缸和投送杆的连接板，用于在井口装置被移除后连接井口套管法兰并密封固定投送杆的两半式安全密封卡子。通过液压缸将堵塞器投放入井口套管内进行封井，待堵塞器坐封牢靠后，将液压缸与投送杆分离，拆卸损坏的井口装置并安装两半式安全密封卡子，然后更换新的井口装置并拆除两半式安全密封卡子，最后通过液压缸将堵塞器从井口套管内取出。

Description

气井套管不丢手带压堵塞换井口装置

技术领域

本发明涉及油气开采设备领域，具体涉及一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置。

背景技术

气井完井是指裸眼井钻达设计井深后，使井底和油气层以一定结构连通起来的工艺。完井是钻井最后一个环节，又是采气工程的开端。如图1所示，完井后，井口套管01上端安装有井口装置03，井口装置03包括：井口大四通031、井口旁通闸阀032及大闸阀033。其中，井口大四通031下端法兰与井口套管法兰02密封连接，其上端法兰与大闸阀033下端法兰密封连接，其两个相对侧面开口与井口旁通闸阀032密封连接。

在气井完井生产过程中，因井口装置03的零部件损坏，时常发生泄漏事故。由于泄漏的气体中含有硫化氢、甲烷等对人体和环境有害的成分，因此需要及时更换损坏的零部件。

现有技术一般采用向井口套管01内投送丢手形式堵塞器或常规压井作业来更换损坏的井口装置03零部件。向井口套管01内投送丢手形式堵塞器包括连续油管投送堵塞器和带压作业设备用常规油管投放堵塞器两种方式，这两种方式均存在弊端，一是风险大，堵塞器为丢手形式，一旦坐封不牢靠，就有可能发生堵塞器冲出井口伤人和井喷现象；二是费用高，连续油管作业机及带压作业机在井场作业中出场费用较高。而采用常规压井作业来更换井口损坏的零部件，需使用大量压裂液，压裂液不仅费用高，而且会压死油气井，后期再恢复气井产量费用较高。

发明内容

本发明的目的是解决采用现有技术更换井口装置损坏的零部件，存在风险大、费用高的问题，而提供一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特殊之处在于：

包括自上而下依次连接的液压缸、导管筒、密封筒组件和过渡法兰，设置在导管筒、密封筒组件和过渡法兰内且上端与液压缸连接的投送杆，与投送杆下端连接的堵塞器，用于连接液压缸和投送杆的连接板，用于在井口装置被移除后连接井口套管法兰并密封固定投送杆的两半式安全密封卡子；

所述液压缸包括缸筒、设置在缸筒内的液压缸活塞、上端与液压缸活塞固连且下部伸出缸筒下端面的液压缸活塞杆、设置在液压缸活塞杆内的导油管；所述液压缸活塞将缸筒内腔分隔为上密封腔和下密封腔；所述缸筒的侧壁上分别设置有与上密封腔连通的第一油口以及与下密封腔连通的第二油口；所述液压缸活塞杆的下部自上而下依次设置有活塞杆内孔以及第一连接板插口；所述液压缸活塞杆的侧壁上设置有与活塞杆内孔连通的过渡油口；所述导油管上端穿过液压缸活塞并伸出缸筒上端面且与缸筒固连，其下端开口于活塞杆内孔；

所述导管筒侧壁上设置有至少一个上窗口和至少一个下窗口；所述上窗口和下窗口的中心距大于两半式安全密封卡子的高度；

所述密封筒组件包括密封筒、分别设置在密封筒侧壁上的放喷管线和用于测量密封筒内腔压力的压力测量机构；所述放喷管线上设置有闸阀；所述密封筒内壁上部与投送杆外壁之间形成轴向滑动密封；

所述过渡法兰下端可与井口装置的大闸阀上端法兰连接；

所述投送杆内自上而下依次设置有相互连通的上端插口、投送杆内油道以及下端螺纹孔；所述上端插口与液压缸活塞杆的下部相适配，其侧壁上设置有第二连接板插口，其侧壁内设置有偏置油道；所述偏置油道的上油口和下油口分别位于第二连接板插口的上方和下方；

所述堵塞器与投送杆的下端螺纹孔连接，并在投送杆内油道的油压控制下实现对井口套管的密封和解封；

所述连接板可穿过上窗口或下窗口插入平齐状态的第一连接板插口和第二连接板插口。

进一步地，所述堵塞器包括中心杆、自上而下依次套装在中心杆外侧的活塞筒、卡瓦组件、卡瓦锥套、密封胶套和压帽；所述中心杆上端通过连接螺纹与投送杆的下端螺纹孔连接；所述活塞筒与中心杆之间形成两个腔体，分别为位于上方的弹簧腔和位于下方的密封油腔；所述弹簧腔内设置有复位弹簧；所述中心杆内设置有中心杆内油道，所述中心杆内油道上端开口于中心杆上端面，下端开口于密封油腔；所述卡瓦组件与活塞筒下端连接；所述卡瓦锥套下端与密封胶套上端相抵接；所述密封胶套下端与压帽相抵接；所述压帽与中心杆下端固连。

进一步地，还包括举升保险机构；所述举升保险机构包括法兰卡箍、套管卡子和至少两个举升油缸；所述法兰卡箍用于同时抱紧大闸阀下端法兰和井口大四通上端法兰；所述套管卡子卡紧在井口套管上；所述至少两个举升油缸沿圆周分布，举升油缸两端分别与法兰卡箍和套管卡子可拆卸连接。

进一步地，所述法兰卡箍包括两半式卡箍主体、用于两半式卡箍主体相互连接的主体连接板、与举升油缸一端销轴连接的第一连接耳板；

所述套管卡子包括两半式卡子主体、用于两半式卡子主体相互连接的翼板、设置在翼板上且与举升油缸另一端销轴连接的第二连接耳板；所述两半式卡子主体内壁设置有与井口套管外壁咬合的卡瓦牙。

进一步地，所述两半式安全密封卡子包括两半式壳体、用于两半式壳体相互连接的壳体连接板；所述两半式壳体内设置有用于抱紧投送杆的两半式密封胶套。

进一步地，所述液压缸活塞杆的下部设置有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈；所述第一密封圈位于过渡油口上方位置处；所述第二密封圈位于过渡油口和第一连接板插口之间位置处；所述第三密封圈位于第一连接板插口下方位置处；

所述导油管与液压缸活塞之间设置有第四密封圈；

所述导油管与液压缸活塞杆之间设置有第五密封圈；

所述液压缸活塞与缸筒之间设置有第六密封圈。

进一步地，还包括远程液压动力控制机构；所述导油管的上端油口以及缸筒的第一油口和第二油口分别通过液压管线与远程液压动力控制机构连接。

进一步地，所述上窗口和下窗口均为四个；四个上窗口和四个下窗口分别沿导管筒侧壁周向均布。

进一步地，所述压力测量机构为压力表组合件。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、本发明提供的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，通过液压缸将堵塞器投放入井口套管内进行封井，待堵塞器坐封牢靠后，将液压缸与投送杆分离，拆卸损坏的井口装置并安装两半式安全密封卡子，以确保堵塞器的稳固可靠，然后更换新的井口装置并拆除两半式安全密封卡子，最后通过液压缸将堵塞器从井口套管内取出。该气井套管不丢手带压堵塞换井口装置可以在带压状态下更换井口装置，更换过程中采用不丢手形式进行堵塞封井，在堵塞器坐封失效的情况下，可以通过两半式安全密封卡子将井口压力密封在井口套管内，防止井喷，具有二次保护的功能，还可以避免堵塞器飞出伤人，确保更换井口装置过程安全可靠。使用本发明装置施工时，无需连续油管作业机或带压作业机辅助，可大大降低施工成本。

2、在堵塞器坐封牢靠后，将液压缸与投送杆分离，然后利用起吊装置将液压缸至井口装置部分吊起一段距离，也可利用举升保险机构将井口装置举起一段距离，再安装两半式安全密封卡子。举升保险机构的举升油缸可起到保险作用，在举升过程中若堵塞器封堵突然失效，可以立即拉回井口装置，防止井口装置被井内压力吹顶而失控。

3、使用本发明装置进行带压堵塞井口套管并更换井口装置所耗费的时间较短，避免了因压井时间过长造成产量减少和井口装置修复不及时造成环境污染的问题，有效地保护了油气资源和环境，且节省了人力。

附图说明

图1是气井完井前井口装置与井口套管法兰的连接示意图；

图2是本发明气井套管不丢手带压堵塞换井口装置与井口装置的连接示意图(未示出举升保险机构和两半式安全密封卡子)；

图3是本发明中举升保险机构与井口套管、井口装置的连接示意图；

图4是本发明中两半式安全密封卡子与井口套管法兰的连接示意图；

图5是本发明中举升保险机构举起井口装置后安装两半式安全密封卡子的示意图；

图6是本发明中液压缸的结构示意图；

图7是本发明中导管筒的结构示意图；

图8是本发明中密封筒组件的结构示意图；

图9是本发明中过渡法兰的结构示意图；

图10是本发明中投送杆的结构示意图；

图11是本发明中堵塞器的结构示意图；

图12是本发明中液压缸、投送杆及堵塞器的连接示意图；

图13是图12中部的局部放大图；

图14是本发明中举升保险机构的法兰卡箍结构示意图；

图15是图14的俯视图；

图16是本发明中举升保险机构的套管卡子结构示意图；

图17是图16的俯视图；

图18是本发明中两半式安全密封卡子的结构示意图；

图19是图18的俯视图。

图中，01-井口套管；02-井口套管法兰；

03-井口装置，031-井口大四通，032-井口旁通闸阀，033-大闸阀；

1-液压缸，11-缸筒，111-第一油口，112-第二油口，12-液压缸活塞杆，121-活塞杆内孔，122-过渡油口，123-第一连接板插口，124-第一密封圈，125-第二密封圈，126-第三密封圈，127-第五密封圈，13-导油管，14-液压缸活塞，141-第四密封圈，142-第六密封圈，15-上密封腔，16-下密封腔；

2-导管筒，21-上窗口，22-下窗口；

3-连接板；

4-投送杆，41-上端插口，42-第二连接板插口，43-偏置油道，44-投送杆内油道，45-下端螺纹孔；

5-密封筒组件，51-密封筒，52-放喷管线，53-压力测量机构，54-闸阀；

6-过渡法兰；

7-堵塞器，71-中心杆，711-连接螺纹，712-中心杆内油道，72-活塞筒，73-卡瓦组件，731-卡瓦，74-卡瓦椎套，75-密封胶套，76-压帽，77-弹簧腔，78-密封油腔，79-复位弹簧；

8-举升保险机构，81-法兰卡箍，811-第一连接耳板，812-两半式卡箍主体，813-主体连接板，82-举升油缸，83-套管卡子，831-第二连接耳板，832-翼板，833-两半式卡子主体，834-卡瓦牙；

9-两半式安全密封卡子，91-两半式壳体，92-两半式密封胶套，93-壳体连接板；

10-远程液压动力控制机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置作进一步详细说明。

本实施例提供的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置如图2至图19所示，包括自上而下依次连接的液压缸1、导管筒2、密封筒组件5和过渡法兰6，设置在导管筒2、密封筒组件5和过渡法兰6内且上端与液压缸1连接的投送杆4，与投送杆4下端连接的堵塞器7，用于连接液压缸1和投送杆4的连接板3，用于将井口装置03从井口套管01上举起的举升保险机构8，用于在井口装置03被移除后连接井口套管法兰02并密封固定投送杆4的两半式安全密封卡子9，以及远程液压动力控制机构10。

如图6所示，液压缸1包括缸筒11、设置在缸筒11内的液压缸活塞14、上端与液压缸活塞14固连且下部伸出缸筒11下端面的液压缸活塞杆12、设置在液压缸活塞杆12内的导油管13。

液压缸活塞14将缸筒11内腔分隔为上密封腔15和下密封腔16，缸筒11的侧壁上分别设置有与上密封腔15连通的第一油口111以及与下密封腔16连通的第二油口112。液压缸活塞杆12的下部自上而下依次设置有活塞杆内孔121以及第一连接板插口123，液压缸活塞杆12的侧壁上设置有与活塞杆内孔121连通的过渡油口122。导油管13上端穿过液压缸活塞14并伸出缸筒11上端面，其上端设有外螺纹接头，与缸筒11上端螺纹连接并密封；导油管13下端开口于活塞杆内孔121。导油管13的上端油口、第一油口111和第二油口112分别通过液压管线与远程液压动力控制机构10连接。液压缸活塞14和液压缸活塞杆12在上密封腔15和下密封腔16内液压油的作用下，可相对导油管13上下移动。导油管13的长度大于液压缸活塞杆12的长度，以保证液压缸活塞杆12全部伸出后，导油管13下端部仍然位于液压缸活塞14内部。

液压缸活塞杆12的下部还设置有第一密封圈124、第二密封圈125和第三密封圈126，用于液压缸活塞杆12下部与投送杆4之间的密封连接。第一密封圈124位于过渡油口122上方位置处，第二密封圈125位于过渡油口122和第一连接板插口123之间位置处，第三密封圈126位于第一连接板插口123下方位置处。导油管13与液压缸活塞14之间设置有第四密封圈141，导油管13与液压缸活塞杆12之间设置有第五密封圈127，液压缸活塞14与缸筒11之间设置有第六密封圈142。

如图7所示，导管筒2侧壁上设置有至少一个上窗口21和至少一个下窗口22，一个上窗口21和一个下窗口22在竖直方向上一一对应，上窗口21和下窗口22的中心距大于两半式安全密封卡子9的高度。本实施例中，上窗口21和下窗口22均为四个，四个上窗口21和四个下窗口22分别沿导管筒2侧壁周向均布。此外，上窗口21和下窗口22也可连成一个窗口，只要满足高度和导管筒2此处强度要求即可。

如图8所示，密封筒组件5包括密封筒51、分别设置在密封筒51侧壁上的放喷管线52和用于测量密封筒51内腔压力的压力测量机构53，放喷管线52上设置有闸阀54。密封筒51内壁上部与投送杆4外壁之间形成轴向滑动密封。压力测量机构53具体为压力表组合件。

如图9所示，过渡法兰6上端靠近内圆周处设置有多个螺纹孔，用于与密封筒51下端法兰连接，过渡法兰6靠近外圆周处设置有多个螺栓孔，用于与井口装置03的大闸阀033上端法兰连接。

如图10所示，投送杆4内部自上而下依次设置有相互连通的上端插口41、投送杆内油道44以及下端螺纹孔45。上端插口41与液压缸活塞杆12的下部相适配，其侧壁上设置有第二连接板插口42，其侧壁内设置有偏置油道43，偏置油道43的上油口和下油口分别位于第二连接板插口42的上方和下方。如图12、图13所示，液压缸活塞杆12下部密封插入投送杆4的上端插口41内，且液压缸活塞杆12下部第一连接板插口123与投送杆4上的第二连接板插口42平齐时，过渡油口122与偏置油道43的上油口平齐连通。此时，连接板3可穿过上窗口21或下窗口22插入平齐状态的第一连接板插口123和第二连接板插口42，从而实现液压缸活塞杆12与投送杆4的连接。

堵塞器7在实际油气开采作业中较为常见，主要是通过液压油的作用对井口套管01进行封堵。本实施例中，堵塞器7如图11所示，包括中心杆71、自上而下依次套装在中心杆71外侧的活塞筒72、卡瓦组件73、卡瓦锥套74、密封胶套75和压帽76。中心杆71上端通过连接螺纹711与投送杆4的下端螺纹孔45连接。中心杆71中部设有环形凸台，环形凸台将活塞筒72与中心杆71之间的空腔分隔成两个腔体，分别为位于上方的弹簧腔77和位于下方的密封油腔78，弹簧腔77内设置有复位弹簧79。中心杆71内设置有中心杆内油道712，中心杆内油道712上端开口于中心杆71上端面并与投送杆内油道44对应，下端开口于密封油腔78。卡瓦组件73与活塞筒72下端连接，卡瓦锥套74套装在中心杆71上，其外锥面与卡瓦组件73的卡瓦731内锥面相对应。卡瓦锥套74下端与密封胶套75上端相抵接，密封胶套75下端与压帽76相抵接，压帽76与中心杆71下端固连。

举升保险机构8包括法兰卡箍81、套管卡子83和至少两个举升油缸82。法兰卡箍81用于同时抱紧大闸阀033下端法兰和井口大四通031上端法兰，套管卡子83卡紧在井口套管01上，至少两个举升油缸82沿圆周分布，举升油缸82两端分别与法兰卡箍81和套管卡子83可拆卸连接。在堵塞器7堵塞到位后，井口不再泄露的情况下，安装举升保险机构8，为下一步安装两半式安全密封卡子9做准备。

具体来说，举升油缸82为两个。法兰卡箍81如图14、图15所示，包括两半式卡箍主体812、用于两半式卡箍主体812相互连接的两组主体连接板813、与举升油缸82活塞杆一端销轴连接的两个第一连接耳板811。两组主体连接板813分别设置在两半式卡箍主体812的对接处，并通过螺栓连接。套管卡子83如图16、图17所示，包括两半式卡子主体833、用于两半式卡子主体833相互连接的两组翼板832、设置在翼板832上且与举升油缸82另一端销轴连接的两组第二连接耳板831。两半式卡子主体833内壁设置有与井口套管01外壁咬合的卡瓦牙834。两组翼板832分别设置在两半式卡子主体833的对接处，并通过螺栓连接。

如图18、图19所示，两半式安全密封卡子9包括两半式壳体91，用于两半式壳体91相互连接的四组壳体连接板93，设置在两半式壳体91内的两半式密封胶套92。四组壳体连接板93分别设置在两半式壳体91的对接处，并通过螺栓连接。两半式壳体91下端可与井口套管法兰02连接，并通过两半式密封胶套92抱紧投送杆4，确保投送杆4和堵塞器7不丢手，防止坐封失效冲出伤人。

以井口大四通031损坏后的更换为例，使用上述气井套管不丢手带压堵塞换井口装置的工作过程如下：

1)在地面组装上述装置：使用连接板3将液压缸活塞杆12下部与投送杆4上端连接在一起，然后将液压缸1的缸筒11、导管筒2、密封筒51及过渡法兰6依次连接，再将堵塞器7的中心杆71上端与投送杆4下端连接；将导油管13的上端油口、第一油口111和第二油口112分别通过液压管线与远程液压动力控制机构10连接。

2)将液压缸1及以下连接部分吊起，启动远程液压动力控制机构10，给液压缸1的第一油口111和第二油口112轮流供油，使液压缸活塞杆12伸出、缩回几次，排出液压缸1上下密封腔内空气。

3)在大闸阀033上端法兰钢圈槽内放置一只对应型号密封钢圈，下落液压缸1及以下连接部分至大闸阀033上，将过渡法兰6与大闸阀033上端法兰用螺栓连接牢固。此时，大闸阀033的闸板为关闭状态，闸板以下有压力，闸板以上没有压力。

4)手动打开大闸阀033的闸板，待井内压力流体上升到密封筒51内腔时，由于密封筒51内壁上部与投送杆4的侧壁之间密封，压力逐渐稳定(此时放喷管线52上的闸阀54是关闭的)，观察压力测量机构53的变化情况，可知井内压力大小。

5)通过远程液压动力控制机构10给液压缸1的第一油口111供油，使液压缸活塞杆12向下伸出，直到重合的第一连接板插口123、第二连接板插口42及连接板3移动到导管筒2上窗口21的中部位置，至此，堵塞器7已投放到井口套管01内的合适位置。

6)通过远程液压动力控制机构10给导油管13的上端油口供油，液压油依次经过导油管13、活塞杆内孔121、过渡油口122、偏置油道43、投送杆内油道44、中心杆内油道712到达堵塞器7的密封油腔78内，从而推动活塞筒72相对中心杆71下移并压缩复位弹簧79，同时带动卡瓦组件73下移，卡瓦组件73又推动卡瓦锥套74下移。在卡瓦组件73和卡瓦锥套74下移的同时，卡瓦731的内锥面在卡瓦锥套74的外锥面作用下，牙块逐渐涨开并卡紧在井口套管01的内壁上；密封胶套75在卡瓦锥套74的压缩下长度缩短，外径变大，从而将井口套管01内壁与堵塞器7之间的环空密封，阻断井内压力流体；堵塞器7内供油压力大于井内压力5MPa左右，可保证密封胶套75可靠密封，且卡瓦牙安全咬紧井口套管01内壁，至此，堵塞器7坐封完成。

7)坐封完成后，必须进行验封：此时给液压缸1的第二油口112供油，第一油口111出油，下密封腔16内供油压力2MPa左右，观察液压缸活塞杆12带动投送杆4、堵塞器7是否上移，若不上移，说明封堵可靠。

8)井口套管01封堵后，井口不再出现泄露情况，可安全安装举升保险机构8。先将套管卡子83固定安装在井口套管01最上部，再将法兰卡箍81安装到大闸阀033下端法兰和井口大四通031上端法兰位置处，最后将两个保险举升油缸82连接到对应位置，连接举升油缸82的液压管线，确保举升油缸82能够正常工作。

9)拆卸井口套管法兰02与井口大四通031下端法兰的连接螺栓；起吊液压缸1，同时给举升油缸82供油，举升油缸82的活塞杆伸出并举起整个井口装置03上移，上移总高度大于两半式安全卡子9的高度30mm左右，在井口装置03上移的同时，给液压缸1的第一油口111供油，使液压缸活塞杆12同步伸出，此时，重合的第一连接板插口123、第二连接板插口42及连接板3移动到导管筒2下窗口22的中部位置；提起井口套管法兰02与井口大四通031下端法兰之间的密封钢圈，安装两半式安全密封卡子9，使其与井口套管法兰02连接牢固并抱紧投送杆4，至此，堵塞器7坐封牢靠，井口套管法兰02口部卡紧且密封可靠。

10)从导管筒2下窗口22处拆出连接板3；拆开举升油缸82活塞杆一端的连接销轴，使举升油缸82与法兰卡箍81分离；垂直起吊液压缸1至井口装置03部分，投送杆4与液压缸活塞杆12分离，投送杆4和堵塞器7留在井口套管01内。

11)在地面完成维修井口装置03后，吊起液压缸1至井口装置03部分，对正井口垂直下落井口装置03，投送杆4上端依次穿过井口大四通031、大闸阀033、过渡法兰6和密封筒51进入导管筒2，在井口大四通031下端法兰距离两半式安全密封卡子9上端30mm处，停止下落井口装置03，此时，液压缸活塞杆12下部插入投送杆4的上端插口41，第一连接板插口123和第二连接板插口42重合且位于导管筒2下窗口22的中部位置，从下窗口22处插入连接板3，使液压缸活塞杆12与投送杆4连接。

12)将举升油缸82活塞杆一端与法兰卡箍81对应耳板连接好，拆卸两半式安全密封卡子9，放置好密封钢圈，在下落井口装置03的同时，同步收回液压缸活塞杆12，同步收回举升油缸82的活塞杆，直到井口大四通031下端法兰坐落到井口套管法兰02上，连接井口大四通031下端法兰和井口套管法兰02之间的螺栓。

13)给液压缸1第一油口111供油，使液压缸活塞杆12下移100mm左右，同时密封油腔78内的液压油排出，复位弹簧79恢复形变，堵塞器7的密封胶套75和卡瓦731的卡瓦牙解封，井内压力上升到密封筒51内腔处，通过压力测量机构53确认解封彻底；等待20min左右，待密封胶套75完全恢复原来形状后，给液压缸1第二油口112供油，液压缸活塞杆12收回，同时，堵塞器7也收回到大闸阀033闸板上方，关闭大闸阀033阀板，打开放喷管线52上的闸阀54，通过放喷管线52泄掉密封筒51内的压力，压力测量机构53显示压力降为零时，说明大闸阀033闸板关闭可靠。

14)拆卸过渡法兰6与大闸阀033上端法兰的连接螺栓，将液压缸1及以下连接部分吊离井口，拆卸举升保险机构8，至此，井口装置03更换结束。

Claims (9)

1.一种气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

包括自上而下依次连接的液压缸(1)、导管筒(2)、密封筒组件(5)和过渡法兰(6)，设置在导管筒(2)、密封筒组件(5)和过渡法兰(6)内且上端与液压缸(1)连接的投送杆(4)，与投送杆(4)下端连接的堵塞器(7)，用于连接液压缸(1)和投送杆(4)的连接板(3)，用于在井口装置(03)被移除后连接井口套管法兰(02)并密封固定投送杆(4)的两半式安全密封卡子(9)；

所述液压缸(1)包括缸筒(11)、设置在缸筒(11)内的液压缸活塞(14)、上端与液压缸活塞(14)固连且下部伸出缸筒(11)下端面的液压缸活塞杆(12)、设置在液压缸活塞杆(12)内的导油管(13)；所述液压缸活塞(14)将缸筒(11)内腔分隔为上密封腔(15)和下密封腔(16)；所述缸筒(11)的侧壁上分别设置有与上密封腔(15)连通的第一油口(111)以及与下密封腔(16)连通的第二油口(112)；所述液压缸活塞杆(12)的下部自上而下依次设置有活塞杆内孔(121)以及第一连接板插口(123)；所述液压缸活塞杆(12)的侧壁上设置有与活塞杆内孔(121)连通的过渡油口(122)；所述导油管(13)上端穿过液压缸活塞(14)并伸出缸筒(11)上端面且与缸筒(11)固连，其下端开口于活塞杆内孔(121)；

所述导管筒(2)侧壁上设置有至少一个上窗口(21)和至少一个下窗口(22)；所述上窗口(21)和下窗口(22)的中心距大于两半式安全密封卡子(9)的高度；

所述密封筒组件(5)包括密封筒(51)、分别设置在密封筒(51)侧壁上的放喷管线(52)和用于测量密封筒(51)内腔压力的压力测量机构(53)；所述放喷管线(52)上设置有闸阀(54)；所述密封筒(51)内壁上部与投送杆(4)外壁之间形成轴向滑动密封；

所述过渡法兰(6)下端可与井口装置(03)的大闸阀(033)上端法兰连接；

所述投送杆(4)内部自上而下依次设置有相互连通的上端插口(41)、投送杆内油道(44)以及下端螺纹孔(45)；所述上端插口(41)与液压缸活塞杆(12)的下部相适配，其侧壁上设置有第二连接板插口(42)，其侧壁内设置有偏置油道(43)；所述偏置油道(43)的上油口和下油口分别位于第二连接板插口(42)的上方和下方；

所述堵塞器(7)与投送杆(4)的下端螺纹孔(45)连接，并在投送杆内油道(44)的油压控制下实现对井口套管(01)的密封和解封；

所述连接板(3)可穿过上窗口(21)或下窗口(22)插入平齐状态的第一连接板插口(123)和第二连接板插口(42)。

2.根据权利要求1所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述堵塞器(7)包括中心杆(71)、自上而下依次套装在中心杆(71)外侧的活塞筒(72)、卡瓦组件(73)、卡瓦锥套(74)、密封胶套(75)和压帽(76)；所述中心杆(71)上端通过连接螺纹(711)与投送杆(4)的下端螺纹孔(45)连接；所述活塞筒(72)与中心杆(71)之间形成两个腔体，分别为位于上方的弹簧腔(77)和位于下方的密封油腔(78)；所述弹簧腔(77)内设置有复位弹簧(79)；所述中心杆(71)内设置有中心杆内油道(712)，所述中心杆内油道(712)上端开口于中心杆(71)上端面，下端开口于密封油腔(78)；所述卡瓦组件(73)与活塞筒(72)下端连接；所述卡瓦锥套(74)下端与密封胶套(75)上端相抵接；所述密封胶套(75)下端与压帽(76)相抵接；所述压帽(76)与中心杆(71)下端固连。

3.根据权利要求2所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

还包括举升保险机构(8)；所述举升保险机构(8)包括法兰卡箍(81)、套管卡子(83)和至少两个举升油缸(82)；所述法兰卡箍(81)用于同时抱紧大闸阀(033)下端法兰和井口大四通(031)上端法兰；所述套管卡子(83)卡紧在井口套管(01)上；所述举升油缸(82)两端分别与法兰卡箍(81)和套管卡子(83)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述法兰卡箍(81)包括两半式卡箍主体(812)、用于两半式卡箍主体(812)相互连接的主体连接板(813)、与举升油缸(82)一端销轴连接的第一连接耳板(811)；

所述套管卡子(83)包括两半式卡子主体(833)、用于两半式卡子主体(833)相互连接的翼板(832)、设置在翼板(832)上且与举升油缸(82)另一端销轴连接的第二连接耳板(831)；所述两半式卡子主体(833)内壁设置有与井口套管(01)外壁咬合的卡瓦牙(834)。

5.根据权利要求1至4任一所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述两半式安全密封卡子(9)包括两半式壳体(91)、用于两半式壳体(91)相互连接的壳体连接板(93)；所述两半式壳体(91)内设置有用于抱紧投送杆(4)的两半式密封胶套(92)。

6.根据权利要求5所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述液压缸活塞杆(12)的下部设置有第一密封圈(124)、第二密封圈(125)和第三密封圈(126)；所述第一密封圈(124)位于过渡油口(122)上方位置处；所述第二密封圈(125)位于过渡油口(122)和第一连接板插口(123)之间位置处；所述第三密封圈(126)位于第一连接板插口(123)下方位置处；

所述导油管(13)与液压缸活塞(14)之间设置有第四密封圈(141)；

所述导油管(13)与液压缸活塞杆(12)之间设置有第五密封圈(127)；

所述液压缸活塞(14)与缸筒(11)之间设置有第六密封圈(142)。

7.根据权利要求6所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

还包括远程液压动力控制机构(10)；所述导油管(13)的上端油口以及缸筒(11)的第一油口(111)和第二油口(112)分别通过液压管线与远程液压动力控制机构(10)连接。

8.根据权利要求7所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述上窗口(21)和下窗口(22)均为四个；四个上窗口(21)和四个下窗口(22)分别沿导管筒(2)侧壁周向均布。

9.根据权利要求8所述的气井套管不丢手带压堵塞换井口装置，其特征在于：

所述压力测量机构(53)为压力表组合件。

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