CN201087717Y - 整体式高压油水井带压作业装置 - Google Patents

Abstract

整体式高压油水井带压作业装置，应用于油田油水井带压修井作业。特征是：动力部分为橇装结构，有动力系统、蓄能器系统、液压站和远程控制台。井口作业部分包括管柱密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系统、工作平台、升降液缸、连接盘和司钻控制台。管柱密封系统包括三闸板防喷器、平衡四通、下平台连接法兰、快换闸板式单闸板防喷器和环形防喷器自下而上依次连接。卡瓦系统包括固定防顶卡瓦、固定承重卡瓦、游动防顶卡瓦、游动承重卡瓦。工作平台分为上平台和下平台。司钻控制台安装在上平台上面。效果是：本实用新型能完成油水井带压作业施工。在带压作业过程中密封性能好、工作安全可靠、提高施工作业效率。

Description

整体式高压油水井带压作业装置

技术领域

本实用新型涉及石油机械设备领域，特别涉及一种油田油水井带压修井作业用设备，是一种带压作业用的整体式高压油水井带压作业装置。

背景技术

对于井内有压力的井进行作业施工时，常规作业一般都采用压井或是放喷的作业方法。压井作业要使用大量的设备、车辆、压井液，同时，压井液必然会堵塞和污染地层孔隙，破坏地层压力，影响油井的产量或注水井的效果；直接放喷作业，一方面时间长，井内压力不容易降下来，另一方面会破坏地层压力，消耗地层能量，影响油田采收率；对地面环境造成很严重的污染，影响油井产量。如果采用集中放喷后再拉回大站处理的方法，也会动用大量的设备，其费用是很惊人的，同时放喷也会破坏地层压力的平衡，会造成油井减产和注水井的早期破坏。保护地层不受污染，不被堵塞，保持地层原来压力不变，以利于油田稳产是油公司今后的首要目标。最理想的办法是带压修井作业。由于防喷器在修井机上推广应用，长期以来带压修井作业的设想得以实现。

近年来，随着石油行业对环保工作的逐渐重视，各油田对地层的保护和对环境保护的要求越来越严格，环保工作已经变得越来越重要，带压作业的应用也逐渐推广。如中国专利授权公告号为CN2551765Y，就是我公司提供的一种注水井带压作业装置。主要由安装在上下横梁之间的防喷器构成，活动卡瓦安装在横梁上，伸缩节、固定卡瓦、防喷器组依此连接在一起，安装在井口四通上，在缸筒上安装有调节杆，在缸筒之间连结有加强杆。采用的万能防喷器，由上下两个万能防喷器组成，壳体内装有胶芯、胶囊。

目前在各油田进行油井作业的带压作业设备结构比较简单、密封管柱系统密封件易磨损，使用受命短、卡瓦系统结构简单、安全性差、作业施工效率低等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种整体式高压油水井带压作业装置，能完成油水井带压作业施工。整体式高压油水井带压作业装置带有动力系统和配套设施，在带压作业过程中，管柱系统的密封性能好、工作安全可靠、作业效率高。克服目前的带压作业装置结构比较简单，操作繁琐，使用受命短的不足。

本实用新型采用的技术方案是：整体式高压油水井带压作业装置包括动力部分和井口作业部分。

动力部分为橇装结构，即在底盘上安装有动力系统、蓄能器系统、液压站和远程控制台。动力系统包括柴油机、离合器、分动箱和液压泵。柴油机通过离合器连接分动箱，分动箱有输出口，分动箱输出口连接3-5台液压泵(多联泵)，为整套设备提供控制压力。液压站包括液压油箱、阀件及液压油冷却和加热系统，能使液压油的温度保持在一定范围内，保证液控系统的正常运行。蓄能器连接在液压站管线上，在柴油机不能启动的紧急情况下提供高压液压油关闭井口和卡瓦，防止事故的发生；远程控制台连接三闸板防喷器、环形防喷器和卡瓦，能在紧急情况下控制三闸板防喷器或环形防喷器，关闭井口并卡紧井内管柱。

井口作业部分包括管柱密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系统、工作平台、升降液缸、连接盘和控制台。管柱密封系统包括三闸板防喷器、快换闸板式单闸板防喷器、平衡四通、下平台连接法兰、快换闸板式单闸板防喷器和环形防喷器自下而上依次连接。三闸板防喷器的下腔装全封闸板，中间装管子闸板，上腔装卡瓦闸板。在环形防喷器的关闭油路上连接调压阀和蓄能器，调压阀能根据井内压力对环形防喷器关闭压力进行调节，蓄能器可以使胶芯在强行通过接箍时控制压力得到缓冲。平衡泄压系统是在平衡四通的两个横向管口上分别连接有泄压阀和平衡阀。平衡阀的另一端连接平衡管线并与井口四通的横侧出口连接。卡瓦系统包括游动承重卡瓦、游动防顶卡瓦、固定防顶卡瓦、固定承重卡瓦。固定防顶卡瓦和固定承重卡瓦固定在环形防喷器的上部。游动承重卡瓦和游动防顶卡瓦分别固定在连接盘的上下面的法兰上。工作平台分为上平台和下平台。下平台通过平台连接法兰与管柱密封系统连接。在下平台下面安装有4个支腿，整套装置安装好以后将支腿支撑在地面，保证整套装置的稳定性，支腿能承受作业过程中的冲击和震动。上平台与下平台之间连接有4个平台连接立柱，将上平台与下平台连接成一体。在上平台下部固定有两个升降液缸，两个升降液缸的活塞杆分别与连接盘的两端相连，连接盘上下面分别固定有游动防顶卡瓦和游动承重卡瓦。两个升降液缸能带动游动防顶卡瓦和游动承重卡瓦作上下运动。连接盘具有被动旋转的功能，能带动游动防顶卡瓦、游动承重卡瓦和井内管柱自由转动。修井机控制台安装在上平台的上面，在作业时控制修井机的操作。司钻控制台安装在上平台上面，在作业时控制管柱密封系统、卡瓦系统、升降液缸以及平衡泄压系统的开关。

为了保障整体式高压油水井带压作业装置，在施工中便于操作者观察设备运行状态，便于操作，整体式高压油水井带压作业装置还有附属部件。附属部件包括水平调节装置、密封溢流筒、监视系统、扶梯、支撑架、逃生滑梯和油管滑道。水平调节装置采用双向螺杆调节器，连接在平台连接立柱上，可以调节作业车与井口的位置，并将整套装置与井架连接成一体。在游动承重卡瓦的上面有密封溢流筒。密封溢流筒的作用是在卸开油管时将油管内的井液收集并溢流到指定地点，防止污染工作平台和地面。监视系统包括监视器摄像头和监视屏，监视器摄像头分别安装在下平台下面和平台连接立柱上，用来观察单闸板防喷器以及卡瓦的开关状况。支撑架用来将整套装置连接并支撑，便于整体运输和安装，防止运输和安装过程中损坏零部件。扶梯通过铰链与下平台、上平台连接，供操作人员上下平台。逃生滑梯通过铰链连接在上平台上，供操作人员逃生用。油管滑道通过铰链固定在上平台上．铰链可以转动，以适应不同的井口高度。油管滑道作用是上下油管用。

所述的快换闸板式单闸板防喷器采用液压开启侧门式的快换闸板式单闸板防喷器，开关迅速，更换闸板方便快捷。环形防喷器采用球形胶芯环形防喷器。

本实用新型的有益效果：本实用新型整体式高压油水井带压作业装置，能完成油水井带压作业施工。在带压作业过程中，管柱密封系统的密封性能好、卡瓦系统工作安全可靠、提高施工作业效率。克服了目前的带压作业装置结构比较简单，操作繁琐，使用受命短的不足。

附图说明

图1是本实用新型整体式高压油水井带压作业装置结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图中，1.井口四通，3.三闸板防喷器，4.支腿，5.扶梯，6.扶梯，7.升降液缸，8.下平台，9.平台连接立柱，10.上平台，11.游动承重卡瓦，12.游动防顶卡瓦，13.固定防顶卡瓦，14.固定承重卡瓦，15.逃生滑梯，16.环形防喷器，17.快换闸板式防喷器，18.下平台连接法兰，19.快换闸板式防喷器，20.平衡四通，21.修井机控制台，22.连接盘，23.泄压阀，24.平衡阀，25.平衡管线，26.泄压管线，27.支撑架，28.密封溢流筒，29.油管坡道，30.平台铰链，31.司钻控制台，32.监视器，33.水平调节装置，34.摄像头。

具体实施方式

实施例1：参阅图1、图2和图3。整体式高压油水井带压作业装置，包括动力部分和井口作业部分，其特征是：

动力部分为橇装结构，即在底盘上安装有动力系统、蓄能器系统、液压站和远程控制台。动力系统包括柴油机、离合器、分动箱和液压泵。柴油机通过离合器连接分动箱，分动箱有输出口，分动箱输出口连接5台液压泵。液压站包括液压油箱、阀件及液压油冷却和加热系统。4个40L的蓄能器连接在液压站管线上，远程控制台连接三闸板防喷器3、环形防喷器16和卡瓦。动力部分和井口作业部分成一整体，便于运输和现场安装。

井口作业部分包括管柱密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系统、工作平台、升降液缸、连接盘和司钻控制台。管柱密封系统包括井口四通1、三闸板防喷器3、快换闸板式单闸板防喷器19、平衡四通20、下平台连接法兰18、快换闸板式单闸板防喷器17和环形防喷器16自下而上依次法兰连接。三闸板防喷器3的下腔装全封闸板，中间装管子闸板，上腔装卡瓦闸板。环形防喷器16采用球形胶芯环形防喷器。快换闸板式单闸板防喷器17、19采用液压开启侧门式的快换闸板式单闸板防喷器。在环形防喷器的关闭油路上连接调压阀和蓄能器。平衡泄压系统是在平衡四通20的两个横向管口上分别连接有泄压阀23和平衡阀24。平衡阀24的另一端连接平衡管线25并与井口四通1的横向管口连接。泄压阀23上连接泄压管线26。卡瓦系统包括游动承重卡瓦11、游动防顶卡瓦12、固定防顶卡瓦13、固定承重卡瓦14。固定防顶卡瓦13和固定承重卡瓦14固定在环形防喷器16的上部。工作平台分为上平台10和下平台8。下平台8通过平台连接法兰与管柱密封系统连接。在下平台8下面安装有4个支腿4。上平台10与下平台8之间有4个平台连接立柱9，将上平台10与下平台8连接成一体。在上平台10下部固定有两个升降液缸，两个升降液缸的活塞杆分别与连接盘22的两端相连，连接盘22上下面分别固定有游动防顶卡瓦12和游动承重卡瓦11。连接盘22中心有旋转盘，旋转盘能被动旋转。修井机控制台21和司钻控制台31安装在上平台10上部。

整体式高压油水井带压作业装置的附属部件包括水平调节装置、密封溢流筒、监视系统、扶梯、支撑架、逃生滑梯和油管滑道。水平调节装置33采用双向螺杆调节器，连接在上平台11的立柱上。在游动承重卡瓦11的上部连接有密封溢流筒28。监视系统包括监视器摄像头34和监视屏32，监视器摄像头34分别安装在下平台8和上平台10的连接立柱上。支撑架27用来将整套装置连接并支撑。扶梯5、6与下平台8、上平台10连接。逃生滑梯15连接在上平台10上。油管滑道29通过铰链固定在上平台10上，铰链可以转动。

整体式高压油水井带压作业装置在现场使用方法如下：在油管内堵塞完成后，拆卸井口装置，留下井口四通，首先将动力部分吊到离井口20m远的地方，然后将井口作业部分安装到井口四通上，并通过水平调节装置33与井架固定，安装好扶梯5、6、逃生滑梯15和油管坡道29；连接好液控管线，启动动力系统，用大钩将一根油管下入井内，与油管挂连接，用游动承重卡瓦11卡紧油管，关闭环形防喷器16，松开油管挂紧固螺钉，向上提出油管挂到环形防喷器16的下面，关闭快换闸板式单闸板防喷器17、19，打开泄压阀23泄压，然后打开环形防喷器16，向上提油管到游动承重卡瓦11上面，取下油管挂；继续上提油管，直到接箍到达密封溢流筒28，关闭游动承重卡瓦11，卸开油管接箍，让油管内的井液从密封溢流筒28排出，然后将上面的油管从油管坡道29放下，然后用大钩吊住井内油管，松开游动承重卡瓦11，继续上提油管；当井内压力对油管的上顶力大于油管的自重时，关闭游动承重卡瓦11，用升降液缸7上带动游动承重卡瓦11和油管上升到上死点，关闭固定承重卡瓦14，松开游动承重卡瓦11，升降液缸下降到下死点，关闭游动承重卡瓦11，松开固定承重卡瓦14，升降液缸带动油管上升到上死点，然后关闭固定承重卡瓦14，松开游动承重卡瓦11，升降液缸下降到下死点，如此循环操作就可以将井内油管和工具提出。下入油管的方法与此相同。

Claims (4)

1.一种整体式高压油水井带压作业装置，包括动力部分和井口作业部分，其特征是：

动力部分为橇装结构，即在底盘上安装有动力系统、蓄能器系统、液压站和远程控制台，动力系统包括柴油机、离合器、分动箱和液压泵，柴油机通过离合器连接分动箱，分动箱有输出口，分动箱输出口连接3-5台液压泵，液压站包括液压油箱、阀件及液压油冷却和加热系统，蓄能器连接在液压站管线上，远程控制台连接三闸板防喷器(3)、环形防喷器(16)和卡瓦系统；

井口作业部分包括管柱密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系统、工作平台、升降液缸、连接盘和控制台，管柱密封系统包括三闸板防喷器(3)、快换闸板式单闸板防喷器(19)、平衡四通(20)、下平台连接法兰(18)、快换闸板式单闸板防喷器(17)和环形防喷器(16)自下而上依次连接，三闸板防喷器(3)的下腔装全封闸板，中间装管子闸板，上腔装卡瓦闸板，在环形防喷器的关闭油路上连接调压阀和蓄能器，平衡泄压系统是在平衡四通(20)的两个侧出口上分别连接有泄压阀(23)和平衡阀(24)，平衡阀(24)的另一端连接平衡管线(25)并与井口四通(1)的侧出口连接，卡瓦系统包括游动承重卡瓦(11)、游动防顶卡瓦(12)、固定防顶卡瓦(13)、固定承重卡瓦(14)，固定防顶卡瓦(13)和固定承重卡瓦(14)固定在环形防喷器(16)的上部，工作平台分为上平台(10)和下平台(8)，下平台(8)通过平台连接法兰(18)与管柱密封系统连接，在下平台(8)下面安装有4个支腿(4)，上平台(10)与下平台(8)之间有4个平台连接立柱(9)，将上平台(10)与下平台(8)连接成一体，在上平台(10)下部固定有两个升降液缸，两个升降液缸的活塞杆分别与连接盘(22)的两端相连，连接盘(22)上下面分别固定有游动防顶卡瓦(12)和游动承重卡瓦(11)，修井机控制台(21)和司钻控制台31安装在上平台(10)上面。

2.根据权利要求1所述的整体式高压油水井带压作业装置，其特征是：附属部件包括水平调节装置、密封溢流筒、监视系统、扶梯、支撑架、逃生滑梯和油管滑道，水平调节装置(33)采用双向螺杆调节器，连接在平台立柱(9)上，在游动承重卡瓦(11)的上面有密封溢流筒(28)，监视系统包括监视器摄像头(34)和监视屏(32)，监视器摄像头(34)分别安装在下平台(8)下面和平台连接立柱(9)上，支撑架(27)用来将整套装置连接并支撑，扶梯(5、6)通过铰链与下平台(8)、上平台(10)连接，逃生滑梯(15)通过铰链连接在上平台(10)上，油管滑道(29)通过铰链固定在上平台(10)上。

3.根据权利要求1所述的整体式高压油水井带压作业装置，其特征是：所述的快换闸板式单闸板防喷器(17、19)采用液压开启侧门式的快换闸板式单闸板防喷器，环形防喷器(16)采用球形胶芯环形防喷器。

4.根据权利要求1所述的整体式高压油水井带压作业装置，其特征是：连接盘(22)中心有旋转盘，旋转盘能被动旋转。

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