CN113932087A - 一种油套管头带压堵漏系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油套管头带压堵漏系统及方法，其中系统包括液体堵漏装置及固体堵漏装置；液体堵漏装置包括高压注脂器、防爆液压泵站、液压管线、第一截止阀、第一注脂管线；高压注脂器通过第一注脂管线与第一截止阀连接；进油口和出油口分别通过第一液压管线连接到所述防爆液压泵站上。固体堵漏装置包括往复式注塑枪、第二注脂管线、手动泵；往复式注塑枪通过第二注脂管线与所述手动泵连接。本发明在井口不关井泄压的情况下进行井口闸阀的带压注脂维护工作，极大的提供了工作效率。可根据实际生产中根据具体情况选择先注入液体堵漏剂还是固体堵漏剂，注塑完之后抗压强度高、胶结质量好、有弹性、本身无渗透性，固化后收缩率小。

Description

一种油套管头带压堵漏系统及方法
技术领域
本发明涉及石油天然气工业井口油套管头的带压整改技术领域，尤其涉及一种油套管头带压堵漏系统及方法。
背景技术
在井口油套管头的现场维护维修工作中，套管主副密封由于老化的因素导致密封失效，采用常规压井方法处理成本太高，存在极高的安全风险。
在密封部位损坏严重时，如果注入的液体堵漏剂会导致在凝固前漏失，如果注入固体堵漏剂会导致局部存在间隙，抗压强度和胶结质量不高。
目前还没有专门针对套管主副密封进行注脂堵漏的装置。
发明内容
本发明提供了一种油套管头带压堵漏系统及方法，以解决现有技术中套管主副密封无法带压注脂、单一采用固体堵漏剂或液体堵漏剂会导致注脂效果不好以及目前没有专门针对套管主副密封进行注脂堵漏的装置的问题。
本发明采用的技术方案是：公开一种油套管头带压堵漏系统，包括液体堵漏装置及固体堵漏装置；
所述液体堵漏装置包括高压注脂器、防爆液压泵站、液压管线、第一截止阀、第一注脂管线；所述高压注脂器包括第一活塞杆以及同轴线依次螺纹连接的第一缸盖、上缸体、下缸体；中空的上缸体和下缸体形成第一活塞杆的行程通道；所述第一活塞杆两端分别与上缸体、下缸体密封连接；所述下缸体与第一活塞杆之间具有液压腔；所述下缸体底部端面上设置有进油口，所述上缸体或下缸体上设置有出油口，所述出油口与所述液压腔连通；所述上缸体上设置有注脂口，所述缸盖上设置有出脂口；所述高压注脂器通过所述第一注脂管线与所述第一截止阀连接；所述进油口和出油口分别通过第一液压管线连接到所述防爆液压泵站上；
所述固体堵漏装置包括往复式注塑枪、第二注脂管线、手动泵；所述往复式注塑枪包括第二活塞杆、复位机构、后缸盖以及同轴线依次设置的前缸盖、第一缸体、装塑筒、螺纹接头、第二截止阀、注塑接头、注脂阀螺帽；所述前缸盖螺纹连接在第一缸体上，且前缸盖上开设置有进油口；所述第一缸体通过所述后缸盖与所述装塑筒固定在一起；所述装塑筒、螺纹接头、第二截止阀、注塑接头、注脂阀螺帽首尾螺纹连接；所述第二活塞杆两端侧壁与第一缸体内壁之间密封连接，中空的第一缸体和装塑筒形成第二活塞杆的行程通道，所述第二活塞杆通过复位机构进行回位，所述装塑筒上开设有注塑口；所述往复式注塑枪通过所述第二注脂管线与所述手动泵连接。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，所述复位机构为复位弹簧，所述第二活塞杆通过复位弹簧固定在所述第一缸体内。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，所述前缸盖与第一缸体外壁之间、第一缸体内壁与第二活塞杆两端之间、后缸盖与装塑筒之间均设置有O形密封圈。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，所述复位机构包括设置在所述第一缸体上的回油接头以及液压泵，所述第一缸体内壁与第二活塞杆之间形成回油腔，所述回油接头的回油口与回油腔连通。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，还包括导向套，所述导向套固定于所述第一缸体内靠近所述装塑筒的一端，所述导向套用于对第二活塞杆进行导向；所述第二活塞杆一端侧壁与第一缸体内壁之间、第二活塞杆另一端侧壁与导向套之间均设置有O形密封圈。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，所述前缸盖、第一缸体、第二活塞杆、后缸盖、装塑筒、注塑接头、注脂阀螺帽均采用35CrMo材质。
作为油套管头带压堵漏系统的一种优选方式，还包括密封垫，所述密封垫设置于位于注脂阀螺帽内的注塑接头的端面上。
本发明还公开一种油套管头带压堵漏方法，所述方法基于上述的油套管头带压堵漏系统，所述方法包括：
将井口闸阀上的注脂阀与第一截止阀相连接；
在高压注脂器中装填液体堵漏剂；
打开第一截止阀，启动防爆液压泵站，将高压注脂器中的液体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀内；关闭第一截止阀；
将井口闸阀上的注脂阀与第二截止阀相连接；
在往复式注塑枪的装塑筒内装填固体堵漏剂；
打开第二截止阀，对手动泵加压，将往复式注塑枪内的固体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀内；关闭第二截止阀。
本发明的有益效果是：
本发明在井口不关井泄压的情况下进行井口闸阀的带压注脂维护工作，极大的提供了工作效率。
本发明的油套管头带压堵漏系统使用灵活，可根据实际生产中根据具体情况选择先注入液体堵漏剂还是固体堵漏剂，注塑完之后抗压强度高、胶结质量好、有弹性、本身无渗透性，固化后收缩率小。
附图说明
图1为本发明公开的液体堵漏装置为闸阀注脂的示意图。
图2为本发明公开的高压注脂器的结构示意图。
图3为本发明公开的固体堵漏装置为闸阀注脂的示意图。
图4为本发明实施例1公开的往复式注塑枪的剖视图。
图5为图4中A向局部示意图。
图6为本发明实施例2公开的往复式注塑枪的剖视图。
附图标记：1、高压注脂器；101、第一缸盖；1011、出脂口；102、上缸体；103、下缸体；1031、进油口；1032、出油口；104、第一活塞杆；105、液压腔；106、注脂口；2、防爆液压泵站；3、液压管线；4、第一截止阀；5、第一注脂管线；6、注脂阀；7、往复式注塑枪；701、前缸盖；7011、进油口；702、第一缸体；703、第二活塞杆；704、复位弹簧；705、后缸盖；706、装塑筒；7061、注塑口；707、螺纹接头；708、第二截止阀；709、注塑接头；710、注脂阀螺帽；711、密封垫；712、回油接头；713、回油腔；714、导向套；8、第二注脂管线；9、手动泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例公开一种油套管头带压堵漏系统，包括液体堵漏装置及固体堵漏装置。
参见图1-2，液体堵漏装置包括高压注脂器1、防爆液压泵站2、液压管线3、第一截止阀4、第一注脂管线5。
参见图2，高压注脂器1包括第一活塞杆104以及同轴线依次螺纹连接的第一缸盖101、上缸体102、下缸体103。
中空的上缸体102和下缸体103形成第一活塞杆104的行程通道。第一活塞杆104两端分别与上缸体102、下缸体103密封连接，优选的，所述第一活塞杆104顶端的侧壁与上缸体102内壁之间、所述第一活塞杆104底端侧壁与下缸体103的内壁之间均设置有O形密封圈，从而实现密封连接。
下缸体103与第一活塞杆104之间具有液压腔105。下缸体103底部端面上设置有进油口1031，上缸体102上设置有出油口1032，另一些实时中，出油口1032设置在下缸体103上，出油口1032与液压腔105连通。参见图1，上缸体102上设置有注脂口106，第一缸盖101上设置有出脂口1011。
第一注脂管线5两端设置有接头，高压注脂器1通过所述第一注脂管线5与第一截止阀4连接。第一液压管线3两端设置有接头，进油口1031和出油口1032分别通过第一液压管线3连接到所述防爆液压泵站2上。
参见图3，固体堵漏装置包括往复式注塑枪7、第二注脂管线8以及手动泵9，往复式注塑枪7通过第二注脂管线8与手动泵9连接。
参见图4，往复式注塑枪7包括第二活塞杆703、复位机构、后缸盖705以及同轴线依次设置的前缸盖701、第一缸体702、装塑筒706、螺纹接头707、第二截止阀708、注塑接头709、注脂阀螺帽710。
参见图4，前缸盖701螺纹连接于第一缸体702上，且前缸盖701上开设置有进油口7011；第一缸体702通过后缸盖705与装塑筒706固定在一起。装塑筒706、螺纹接头707、第二截止阀708、注塑接头709、注脂阀螺帽710首尾螺纹连接。第二活塞杆703两端侧壁与第一缸体702内壁之间密封连接，中空的第一缸体702和装塑筒706形成第二活塞杆703的行程通道。参见图5，装塑筒706上开设有注塑口7061。
第二活塞杆703通过复位机构进行回位，优选的，参见图4，本实施例中复位机构为复位弹簧704，第二活塞杆703通过复位弹簧704固定在第一缸体702内。前缸盖701与第一缸体702外壁之间、第一缸体702内壁与第二活塞杆703两端外壁之间、后缸盖705与装塑筒706之间均设置有O形密封圈，从而实现密封。前缸盖701、第一缸体702、第二活塞杆703、后缸盖705、装塑筒706、注塑接头709、注脂阀螺帽710均采用35CrMo材质。
为了保证注脂阀螺帽710与注脂阀之间的密封性能，在位于注脂阀螺帽710内的注塑接头709的端面上还设置有密封垫711。
实施例2
本实施例公开一种油套管头带压堵漏系统，本实施例与实施例1的区别在于往复式注塑枪7。
具体参见图6，本实施例中的往复式注塑枪7包括第二活塞杆703、后缸盖705、回油接头712以及依次同轴线设置的前缸盖701、第一缸体702、装塑筒706、螺纹接头707、第二截止阀708、注塑接头709、注脂阀螺帽710。
前缸盖701螺纹连接在第一缸体702上，且前缸盖701上开设置有进油口7011；第一缸体702通过后缸盖705与装塑筒706固定在一起。装塑筒706、螺纹接头707、第二截止阀708、注塑接头709、注脂阀螺帽710首尾螺纹连接。
第二活塞杆703两端侧壁与第一缸体702内壁之间密封连接，优选的，该密封通过如下方式实现：第一缸体702内靠近装塑筒706的一端固定有导向套714，导向套714用于对第二活塞杆703进行导向；第二活塞杆703一端侧壁与第一缸体702内壁之间、第二活塞杆703另一端侧壁与导向套714之间均设置有O形密封圈。
第一缸体702内壁与第二活塞杆703之间形成回油腔713，回油接头712安装在第一缸体702上，回油接头712的回油口与回油腔713连通。装塑筒706上开设有注塑口。中空的第一缸体702和装塑筒706形成第二活塞杆703的行程通道，第二活塞杆703的回位可通过液压泵实现。
实施例3
本实施例公开一种油套管头带压堵漏方法，所述方法上述实施例1或实施例2中的油套管头带压堵漏系统，所述方法包括：
将井口闸阀上的注脂阀6与第一截止阀4相连接。
在高压注脂器1中装填液体堵漏剂。
打开第一截止阀4，启动防爆液压泵站2，将高压注脂器1中的液体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀6内；关闭第一截止阀4。
将井口闸阀上的注脂阀6与第二截止阀708相连接。
在往复式注塑枪7的装塑筒706内装填固体堵漏剂。
打开第二截止阀708，对手动泵9加压，将往复式注塑枪7内的固体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀6内；关闭第二截止阀708。
值得注意的是，在实际生产中根据具体情况判断先注入液体堵漏剂还是固体堵漏剂。在密封部位损坏严重时，应当先注入固体堵漏剂，形成“堤坎”，再注液体堵漏剂。而在密封部分损坏不严重时，应当先注入液体堵漏剂，再注入固体堵漏剂。
液体堵漏剂可轻松被挤入微米级的微间隙，且凝固之后抗压强度高、胶结质量好、有弹性、本身无渗透性，固化后收缩率小。固体堵漏剂可防止液态堵漏剂在凝固前流失。
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)

1.一种油套管头带压堵漏系统，其特征在于，包括液体堵漏装置及固体堵漏装置；
所述液体堵漏装置包括高压注脂器、防爆液压泵站、液压管线、第一截止阀、第一注脂管线；所述高压注脂器包括第一活塞杆以及同轴线依次螺纹连接的第一缸盖、上缸体、下缸体；中空的上缸体和下缸体形成第一活塞杆的行程通道；所述第一活塞杆两端分别与上缸体、下缸体密封连接；所述下缸体与第一活塞杆之间具有液压腔；所述下缸体底部端面上设置有进油口，所述上缸体或下缸体上设置有出油口，所述出油口与所述液压腔连通；所述上缸体上设置有注脂口，所述缸盖上设置有出脂口；所述高压注脂器通过所述第一注脂管线与所述第一截止阀连接；所述进油口和出油口分别通过第一液压管线连接到所述防爆液压泵站上；
所述固体堵漏装置包括往复式注塑枪、第二注脂管线、手动泵；所述往复式注塑枪包括第二活塞杆、复位机构、后缸盖以及同轴线依次设置的前缸盖、第一缸体、装塑筒、螺纹接头、第二截止阀、注塑接头、注脂阀螺帽；所述前缸盖螺纹连接在第一缸体上，且前缸盖上开设置有进油口；所述第一缸体通过所述后缸盖与所述装塑筒固定在一起；所述装塑筒、螺纹接头、第二截止阀、注塑接头、注脂阀螺帽首尾螺纹连接；所述第二活塞杆两端侧壁与第一缸体内壁之间密封连接，中空的第一缸体和装塑筒形成第二活塞杆的行程通道，所述第二活塞杆通过复位机构进行回位，所述装塑筒上开设有注塑口；所述往复式注塑枪通过所述第二注脂管线与所述手动泵连接。
2.根据权利要求1所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，所述复位机构为复位弹簧，所述第二活塞杆通过复位弹簧固定在所述第一缸体内。
3.根据权利要求2所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，所述前缸盖与第一缸体外壁之间、第一缸体内壁与第二活塞杆两端之间、后缸盖与装塑筒之间均设置有O形密封圈。
4.根据权利要求1所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，所述复位机构包括设置在所述第一缸体上的回油接头以及液压泵，所述第一缸体内壁与第二活塞杆之间形成回油腔，所述回油接头的回油口与回油腔连通。
5.根据权利要求4所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，还包括导向套，所述导向套固定于所述第一缸体内靠近所述装塑筒的一端，所述导向套用于对第二活塞杆进行导向；所述第二活塞杆一端侧壁与第一缸体内壁之间、第二活塞杆另一端侧壁与导向套之间均设置有O形密封圈。
6.根据权利要求1所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，所述前缸盖、第一缸体、第二活塞杆、后缸盖、装塑筒、注塑接头、注脂阀螺帽均采用35CrMo材质。
7.根据权利要求1所述的油套管头带压堵漏系统，其特征在于，还包括密封垫，所述密封垫设置于位于注脂阀螺帽内的注塑接头的端面上。
8.一种油套管头带压堵漏方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-7中任意一项所述的油套管头带压堵漏系统，所述方法包括：
将井口闸阀上的注脂阀与第一截止阀相连接；
在高压注脂器中装填液体堵漏剂；
打开第一截止阀，启动防爆液压泵站，将高压注脂器中的液体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀内；关闭第一截止阀；
将井口闸阀上的注脂阀与第二截止阀相连接；
在往复式注塑枪的装塑筒内装填固体堵漏剂；
打开第二截止阀，对手动泵加压，将往复式注塑枪内的固体堵漏剂注入井口闸阀上的注脂阀内；关闭第二截止阀。
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