CN221220402U - 一种管柱防顶可控装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种管柱防顶可控装置，其大四通、防喷器以及定位组件套设于管柱上；两个举升液压缸分别安装于定位组件上，并均与管柱传动连接，用于带动管柱相对定位组件上下移动；第一反向液压卡盘安装于定位组件上，并套设于管柱上，用于锁死或者松开管柱；第二反向液压卡盘安装于定位组件上，并套设于管柱上，用于锁死或者松开管柱；液压导向阀的第一端连接于第一液压管的一端、第二端连接于第二液压管的一端，第一液压管的另一端连接于第一反向液压卡盘，第二液压管的另一端连接于第二反向液压卡盘，液压导向阀用于控制第一反向液压卡盘锁死或者松开管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死管柱。该装置结构简单，且使用便捷，省时省力。

Description

一种管柱防顶可控装置

技术领域

本申请涉及油水井作业领域，尤其涉及一种管柱防顶可控装置。

背景技术

在油水井作业过程中，整个管柱冲出井筒的情况时有发生，一是长期没有作业的油水井会因为井底压力突然升高，而使油管不受控制地快速上行；二是在井口附近作业时，由于管柱重量无法克服井底压力时，也会导致整个管柱冲出井筒的情况。

常规的应急处理方法主要有两种：一种是利用两副吊卡和长度相等的两根钢丝绳，首先将两根钢丝绳分别套在与油管相连的吊卡两端，油管上部预先接好短接，使吊卡位于油管之上、短接之下的位置，钢丝绳的另一端分别绕过大四通闸门的两侧，挂在游动滑车的另一副吊卡上，使大四通作为滑轮而改变力的方向。上提游动滑车时，钢丝绳在游动滑车的拉力作用下，带动井口油管上的吊卡向下移动时产生的压力，迫使井口油管不能上行，而达到防顶的目的。另一种是手动简易卡瓦，在管柱出现上行时，手动打开卡瓦，卡瓦与油管外壁形成径向力，阻止油管上行。这两种常用的解决方法存在不可预判性，存在极大的安全风险，如钢丝绳的抗拉强度不能足以保障管柱上行，发生断、脱现象，造成人员伤害；出现险情时人员井口手动操作，存在速度慢、冲出的油管易伤害井口操作人员。这两种情况都会导致损毁天车、砸毁地面设备，严重时导致人员伤亡的严重事故。

实用新型内容

本申请的目的之一在于提供一种管柱防顶可控装置，以解决现有的油气水井作业施工中管柱容易出现冲出井筒的问题。

本申请的技术方案是：

一种管柱防顶可控装置，包括大四通、防喷器、定位组件、至少两个举升液压缸、第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘、第一液压管、第二液压管以及液压导向阀；所述大四通、所述防喷器以及所述定位组件依次由下至上地套设于管柱上；两个所述举升液压缸分别竖直地安装于所述定位组件上，并均与所述管柱传动连接，用于带动所述管柱相对所述定位组件上下移动；所述第一反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述第二反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述液压导向阀的第一端连接于所述第一液压管的一端、第二端连接于所述第二液压管的一端，所述第一液压管的另一端连接于所述第一反向液压卡盘，所述第二液压管的另一端连接于所述第二反向液压卡盘，所述液压导向阀用于控制所述第一反向液压卡盘锁死或者松开所述管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死所述管柱。

作为本申请的一种技术方案，还包括液压修井机和第三液压管；所述第三液压管的一端连接于所述液压修井机，且另一端连接于所述液压导向阀的第三端。

作为本申请的一种技术方案，所述液压修井机分别连接于两个所述举升液压缸，用于给两个所述举升液压缸提供液压动力。

作为本申请的一种技术方案，所述定位组件包括依次由下至上间隔设置的下部支撑板、中部支撑板以及上部支撑板；所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板依次套设于所述管柱上，且所述管柱处于两个所述举升液压缸之间；所述第一反向液压卡盘安装于所述中部支撑板的底部中间位置处，所述第二反向液压卡盘安装于所述上部支撑板的底部中间位置处；所述举升液压缸依次穿过所述下部支撑板和所述中部支撑板的端部，且顶部的驱动端连接于所述上部支撑板的端部，用于驱动所述上部支撑板带动所述管柱上下移动。

作为本申请的一种技术方案，所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板之间相平行。

本申请的有益效果：

本申请的管柱防顶可控装置中，其管柱出现上顶先兆时，通过第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘将管柱抱紧，同时调整两套举升液压缸的压力而给予管柱向下的力，进而控制管柱冒出井口的高度，达到油管顶出时控制其伸出长度的目的。同时，通过该装置来替代钢丝绳提拉防顶和简易手动卡瓦防顶，可借助修井机液压动力源同时实现液压油管钳操作和管柱防顶可控装置操作，不需要单独的液压控制系统，其结构简单，且操作方便、省时省力；并且，操作该装置时，可由司钻远程操作，井口不需人工操作，降低了施工人员的安全风险，具有操作简单、速度快、可靠性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的管柱防顶可控装置示意图。

图标：1-大四通；2-防喷器；3-举升液压缸；4-第一反向液压卡盘；5-第二反向液压卡盘；6-第一液压管；7-第二液压管；8-液压导向阀；9-第三液压管；10-下部支撑板；11-中部支撑板；12-上部支撑板；13-管柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

请参照图1，本申请提供一种管柱防顶可控装置，包括液压修井机、大四通1、防喷器2、定位组件、至少两个举升液压缸3、第一反向液压卡盘4、第二反向液压卡盘5、第一液压管6、第二液压管7、第三液压管9以及液压导向阀8；其中，大四通1、防喷器2以及定位组件依次由下至上地套设于管柱13上；两个举升液压缸3分别竖直地安装于定位组件上，并均与管柱13传动连接，用于带动管柱13相对定位组件上下移动；同时，第一反向液压卡盘4安装于定位组件上，并套设于管柱13上，用于锁死或者松开管柱13；第二反向液压卡盘5安装于定位组件上，并套设于管柱13上，用于锁死或者松开管柱13；并且，液压导向阀8的第一端连接于第一液压管6的一端、第二端连接于第二液压管7的一端，第一液压管6的另一端连接于第一反向液压卡盘4，第二液压管7的另一端连接于第二反向液压卡盘5，液压导向阀8用于控制第一反向液压卡盘4锁死或者松开管柱13，以使第二反向液压卡盘5同时松开或者锁死管柱13；此外，第三液压管9的一端连接于液压修井机，且另一端连接于液压导向阀8的第三端。液压修井机分别连接于两个举升液压缸3，用于给两个举升液压缸3提供液压动力。

进一步地，定位组件包括依次由下至上地平行间隔设置的下部支撑板10、中部支撑板11以及上部支撑板12；其中，下部支撑板10、中部支撑板11以及上部支撑板12依次套设于管柱13上，且管柱13处于两个举升液压缸3之间；并且，第一反向液压卡盘4安装于中部支撑板11的底部中间位置处，第二反向液压卡盘5安装于上部支撑板12的底部中间位置处；此外，举升液压缸3依次穿过下部支撑板10和中部支撑板11的端部，且顶部的驱动端连接于上部支撑板12的端部，用于驱动上部支撑板12带动管柱13上下移动。

在起下管柱13时，井下压力突然升高，管柱13产生上行征兆，通过液压修井机的液压动力源给第二反向液压卡盘5和第一反向液压卡盘4提供动力，使第二反向液压卡盘5立即关闭，抱死管柱13本体，使管柱13(1)不能继续向上移动，与此同时液压修井机的液压动力源给举升液压缸3提供动力，举升液压缸3按一定速度向上或向下移动，带动第二反向液压卡盘5和管柱13向上或向下移动。

第二反向液压卡盘5和第一反向液压卡盘4之间为互相联锁，液压修井机的液压动力源通过液压导向阀8给第二反向液压卡盘5的液路管线增加压力，使其实现第二反向液压卡盘5关闭，再通过液压导向阀8给第一反向液压卡盘4的液路管线降低压力，实现第一反向液压卡盘4打开；反之，则先对第一反向液压卡盘4关闭，再对第二反向液压卡盘5打开。

当油管接箍需要向下移动而跨过第二反向液压卡盘5时，可先使第一反向液压卡盘4关闭后，由于联锁关系而再使第二反向液压卡盘5打开，确保整个管柱13一直处于防顶状态但并不影响管柱13下放，当管柱13上的油管接箍下放通过第二反向液压卡盘5后，可关闭第二反向液压卡盘5，由于联锁关系而自动打开第一反向液压卡盘4。

综上可知，本申请的管柱防顶可控装置中，其管柱13出现上顶先兆时，通过第一反向液压卡盘4、第二反向液压卡盘5将管柱13抱紧，同时调整两套举升液压缸3的压力而给予管柱13向下的力，进而控制管柱13冒出井口的高度，达到油管顶出时控制其伸出长度的目的。同时，通过该装置来替代钢丝绳提拉防顶和简易手动卡瓦防顶，可借助修井机液压动力源同时实现液压油管钳操作和管柱防顶可控装置操作，不需要单独的液压控制系统，其结构简单，且操作方便、省时省力；并且，操作该装置时，可由司钻远程操作，井口不需人工操作，降低了施工人员的安全风险，具有操作简单、速度快、可靠性高的特点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种管柱防顶可控装置，其特征在于，包括大四通、防喷器、定位组件、至少两个举升液压缸、第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘、第一液压管、第二液压管以及液压导向阀；所述大四通、所述防喷器以及所述定位组件依次由下至上地套设于管柱上；两个所述举升液压缸分别竖直地安装于所述定位组件上，并均与所述管柱传动连接，用于带动所述管柱相对所述定位组件上下移动；所述第一反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述第二反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述液压导向阀的第一端连接于所述第一液压管的一端、第二端连接于所述第二液压管的一端，所述第一液压管的另一端连接于所述第一反向液压卡盘，所述第二液压管的另一端连接于所述第二反向液压卡盘，所述液压导向阀用于控制所述第一反向液压卡盘锁死或者松开所述管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死所述管柱。

2.根据权利要求1所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，还包括液压修井机和第三液压管；所述第三液压管的一端连接于所述液压修井机，且另一端连接于所述液压导向阀的第三端。

3.根据权利要求2所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述液压修井机分别连接于两个所述举升液压缸，用于给两个所述举升液压缸提供液压动力。

4.根据权利要求1所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述定位组件包括依次由下至上间隔设置的下部支撑板、中部支撑板以及上部支撑板；所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板依次套设于所述管柱上，且所述管柱处于两个所述举升液压缸之间；所述第一反向液压卡盘安装于所述中部支撑板的底部中间位置处，所述第二反向液压卡盘安装于所述上部支撑板的底部中间位置处；所述举升液压缸依次穿过所述下部支撑板和所述中部支撑板的端部，且顶部的驱动端连接于所述上部支撑板的端部，用于驱动所述上部支撑板带动所述管柱上下移动。

5.根据权利要求4所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板之间相平行。