CN2563292Y

CN2563292Y - 液压式带压换阀用油管堵塞器

Info

Publication number: CN2563292Y
Application number: CN 02275637
Authority: CN
Inventors: 邓毅; 梅宗禄; 梅宗斌; 梅宗清; 彭栋才
Original assignee: CHANGJIANG HYDRAULIC PIECE MANUFACTURING Co Ltd LUZHON
Current assignee: Luzhou Chuanyou Driling Equipment Co.,Ltd.
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-08

Abstract

本实用新型的液压式带压换阀用油管堵塞器，涉及采油、气井口主控阀的更换装置。旨在解决已有的压井换阀费用高、时间长、伤害产层、污染环境等问题。本油管堵塞器包含心轴(4)、心轴上的柔性的胶筒(6)、套置在心轴上的环形的卡瓦座(8)及其铰连的卡瓦(9)，胶筒的后端接锥面向后方的后锥体(7)，卡瓦座在后锥体的后方，卡瓦的前端有与后锥体的锥面形状相应的斜面、卡瓦上有抓齿(10)，卡瓦座后方有套置在心轴上与液压泵(34)相通的液压缸(11)及其中的与心轴连接的活塞(12)。配有由密封法兰(22)、防喷管(26)，传送杆(28)、送进液压缸(35)及其送进液压泵(38)等构成的送进部件。适用于堵塞油、气井口，特别适用于在更换油、气井口的直通主控阀时使用。

Description

液压式带压换阀用油管堵塞器

技术领域

本实用新型涉及地下油、气的开采，特别是采油、气井口主控阀的更换装置。

背景技术

已有的油、气井口的井口装置如图6所示由安装在采油、气井口的油管头四通上的多个井口阀等构成。油管头四通下通孔与油管接通，上通孔与主控阀直接连通而成为直通的主控阀1，左右的侧通孔分别与主控阀侧接连通成为侧通的主控阀2、3，主控阀1、2、3均采用闸阀。其余阀门在各主控阀后置方与主控阀连接。经过较长时间的开采，井口由于锈蚀、密封件老化等原因，阀门和其它井口部件会产生不同程度的泄漏。井口阀泄漏对油、气井的安全生产十分不利，一旦失控后果相当严重，因此要按需更换泄漏阀门和井口相关部件。主控阀以外的阀门更换，可在关闭主控阀后进行。已有的主控阀的更换方法，常规工艺采用压井更换。但是采用压井的方式来更换井口阀，对油、气井的正常生产会造成严重干扰，并带来以下不利因素：a)压井液对油、气井的产层会造成一定的伤害，中后期油、气井甚至可能无法恢复生产；b)需耗费大量的资金；c)需要大量准备工作并动用压井设备；d)压井液的排放会造成严重的污染。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种更换油、气井口的直通的主控阀用的封堵安全可靠、封堵井压高、作业费用低、作业时间短、不伤害产层、不污染环境、结构简单、体积小、重量轻、操作简单的液压式带压换阀用油管堵塞器。

本实用新型采用液压推进抓齿式卡瓦抓牢油管并用液压锁将堵塞器自锁在油管中，再采用涨大的胶筒封闭油管以方便更换主控阀来实现其目的。并进一步采用液压结构的送进部件将堵塞器送入油管来实现其目的。

本实用新型的液压式带压换阀用油管堵塞器(参见附图)，包含心轴(4)、心轴上的柔性的胶筒(6)、套置在心轴上的环形的卡瓦座(8)及其铰连的卡瓦(9)，胶筒的后端接锥面向后方的后锥体(7)，卡瓦座在后锥体的后方，卡瓦的前端有与后锥体的锥面形状相应的斜面、卡瓦上有抓齿(10)，卡瓦座后方有套置在心轴上与液压泵(34)相通的液压缸(11)及其中的与心轴连接的活塞(12)。

上述的液压缸(11)的后端有打捞头(14)，在打捞头与活塞(12)之间有复位弹簧(15)，在心轴(4)后端部有与液压缸前腔连通的中心孔(13)，在心轴的后端有与中心孔连通的单向阀式的液压锁(16)，液压泵与液压锁相通。

有前端与密封法兰(22)连通、后端有防喷头(27)的防喷管(26)，防喷管中的传送杆(28)贯穿防喷头、前端与所说的心轴(4)连接、后端连接的送进液压缸(35)连通送进液压泵(38)。传送杆可以呈接管形前端与液压锁(16)连通、后端与液压泵(34)接通。

上述的传送杆的后端有送进压板(32)，送进液压缸(35)有至少两个，送进液压缸及其活塞杆(36)分别与油管头四通(40)、上法兰(42)和送进压板(32)连接。

上述的心轴(4)上的胶筒(6)前方可以有锥面向前方的前锥体(5)。

上述的传送杆(28)下端的管腔中可以有与液压锁(16)吻合的管形的解封塞(29)。

上述的密封法兰(22)上可以有与防喷管(26)连通的三通接头(23)，三通接头上连通有截止阀(24)和压力表(25)。

使用本实用新型的油管堵塞器，用压力经主控阀的阀腔将堵塞器送入油管中，启动液压泵使液压缸向前运动，液压缸推动卡瓦座连同卡瓦，卡瓦前端的斜面在后锥体的作用下，使卡瓦张开，并利用卡瓦上的抓齿抓住油管内壁，使堵塞器不被井内压力推出；在液压缸向前推动卡瓦座的同时，前移推压胶筒，使胶筒的长度压缩而直径涨大至紧贴油管内壁，以密封井内压力，堵塞油管。此后即可更换主控阀，随后从更换后的主控阀的阀腔中取出堵塞器，并关闭主控阀，完成主控阀的更换。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。

一、本实用新型的卡瓦座、卡瓦、后锥体、胶筒结构，能在油管中固定堵塞器，并使其在工作时处于自锁状态，堵塞器不会被井内压力冲出，并压缩胶筒封闭油管，保证换阀安全施工。

二、本实用新型由液压缸、活塞、液压泵构成送进卡瓦座推动卡瓦的液压座封结构，使堵塞器的固定和胶筒的密封工作可靠，密封的油管压力可达50Mpa。

三、本实用新型由密封法兰、防喷管、防喷头、传送杆、送进液压缸、送进液压泵等构成的送进结构，使堵塞器能安全可靠地送入高压的油管中，其送进压力可达50Mpa。

四、本实用新型的液压锁和解封塞结构，能可靠地控制封堵压力和稳固地安装堵塞器，并能方便、可靠地解封、取出堵塞器。

五、本实用新型的压力表结构，能准确地反映出堵塞器液压系统的封堵压力，以便随机调整，保证换阀施工安全。

六、本实用新型油管堵塞器的结构简单、体积小、重量轻、使用方便。当主要零部件采用优质合金刚制造时，其强度高，使用寿命长，安全可靠。

七、使用本实用新型油管堵塞器换阀与压井换阀相比还具有如下优点：

一)作业费用低。压井换阀平均每口井为55万元左右；用本油管堵塞器换阀平均每口井为15万元左右，每口井可节约40万元。

二)作业时间短。压井换阀一口井通常为3天左右；用本油管堵塞器换阀只需1天，可提前2天恢复生产。

三)不伤害油、气产层。压井换阀使用的压井液对油、气井的产层会造成一定的伤害，部分中后期油、气井在采用压井换阀后无法恢复生产。采用本油管堵塞器换阀，则不会对油、气井的产层造成任何伤害，中后期油、气井能继续生产。

四)不污染环境。压井换阀作业后，压井液的排放对环境造成严重污染。采用本油管堵塞器换阀，可避免对环境造成污染，相应节约治理污染费及赔偿费。

本实用新型的油管堵塞器适用于堵塞油、气井口，特别适用于在更换油、气井口的直通的主控阀时使用。

下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。

附图说明

图1 是本实用新型的一种液压式带压换阀用油管堵塞器的结构示意图。

图2 是图1的堵塞部件在未封堵状态的结构示意图。

图3 是图1的堵塞部件在封堵状态的结构示意图。

图4 是图1的液压锁的锁封状态的结构示意图。

图5 是图1的液压锁的解封状态的结构示意图。

图6 是油、气井的井口装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种液压式带压换阀用油管堵塞器，如附图所示。由堵塞部件和送进部件两部份组成。

上述的堵塞部件，参见图1、2、3，由心轴、前锥体、胶筒、后锥体、卡瓦座、卡瓦、液压缸、活塞、液压锁等构成。上述的心轴4呈阶梯圆杆形，心轴的前端用螺纹固定安装前锥体5，前锥体为圆锥体其锥面朝向前方，以便经主控阀的阀腔将堵塞部件顺利地送入油管。上述的胶筒6呈圆筒形，用柔性的橡胶制成。套装在心轴4上并位于前锥体5的后方。上述后锥体7为圆锥体其锥面朝向后方，用密封件可滑动地套装在心轴4上并位于胶筒6的后方。胶筒的前后端分别与前锥体和后锥体之间用通常的止口结构连接。上述的卡瓦座8呈圆环形，可滑动地套装在心轴4上并位于后锥体7的后方。卡瓦座上铰连有两个或多个在圆周上均匀分布的卡瓦9，卡瓦呈条形，后端与卡瓦座铰连，前端内侧有与后锥体的锥面形状相应的斜面、卡瓦的外侧有锯齿形的抓齿10。上述的液压缸11呈圆筒形，前端用密封件套在心轴4上并位于卡瓦座8的后方且前端套入卡瓦座后部的环腔中。在液压缸缸腔的前部配装阶梯圆筒形的活塞12，活塞前端的较大直径部与液压缸呈动配合。活塞的内周用螺纹与心轴4的后端连接。心轴4后端的轴线部位有贯穿后端面的中心孔13，中心孔的前端连通径向通孔再与液压缸的前腔连通。液压缸的后端有封闭液压缸端口的用螺纹连接的打捞头14，在打捞头与活塞12之间有螺旋形的复位弹簧15。上述的液压锁16，参见图4、5，呈单向阀结构，液压锁可以是单体式结构与活塞或心轴连接。本实施例的液压锁的阀壳17与活塞12成一体结构，从而将心轴的后端套置在阀壳中，使液压锁的阀腔与中心孔13连通，液压锁的阀芯18呈后部直径较小的阶梯圆柱形，阀芯的后端向后伸出阀壳上的阀孔，阀芯后部的较小圆柱的周面上有多条轴向的油槽19、在较小直径与较大直径相接的阶梯台面上有通常的密封圈20，从而有油槽的阀芯的后部连同密封圈与阀孔形成阀式的启闭配合。在阀芯的前端有螺旋形的弹簧21，使液压锁呈常闭状态。

上述的送进部件，参见图1、2、3，由密封法兰、防喷管、传送杆、送进液压缸、送进液压泵等构成。上述的密封法兰22的结构和尺寸与主控阀1的法兰相吻合。密封法兰上有与密封法兰的中心孔连通的三通接头23，三通接头上连通有截止阀24和通常的压力表25。上述的防喷管26呈圆管形，防喷管的管腔中应能容纳上述堵塞部件并与其中的胶筒6呈密封配合。防喷管的前端用螺纹与密封法兰的中心孔密封连通，从而与三通接头23相通。防喷管的后端用螺纹连接有封闭端口的防喷头27。防喷管和防喷头的作用在于当堵塞部件失控时防止井喷。上述的传送杆28呈圆管形，从防喷头的中心孔呈密封式地伸入并贯穿防喷管，传送杆的前端用内螺纹与活塞后端的较小直径部呈可拆式连接，将液压锁用密封圈套装在传送杆的管腔中，从而传送杆的管腔与液压锁连通。在传送杆28前端的管腔中用螺纹呈可拆式连接地装有圆管形的解封塞29。在传送杆的后端安装有管接头30，管接头的后端与板块形的压板31的阶梯形的中心孔配合连接。压板后侧面紧贴有中心孔的长板形的送进压板32。将能承受高压的通常的软管33的一端贯穿送进压板和压板的中心孔与管接头30接通，软管的另一端连接手动式的液压泵34，从而将液压泵与传送杆28的管腔连通。上述送进液压缸35有两个，两个送进液压缸的前端与井口装置铰连，送进液压缸后端伸出的活塞杆36分别与送进压板32两端用螺杆螺母37连接。上述的送进液压泵38两个，选用手动泵结构，分别经高压软管39与送进液压缸中位于活塞两端的缸腔连通。

使用本油管堵塞器，参见图1、2、3、4、5、6，预先拆去待换主控阀1连接的多个后置阀，安装送进部件，将进液压缸35的前端用通常结构铰连在油、气井口的油管头四通40前方的下法兰41上，中部用油管头四通40及上法兰42上的支架43在支撑，送进液压缸中的活塞的活塞杆37用螺纹螺母结构与送进压板32连接。将密封法兰22安装在主控阀1的出口法兰上，在安装密封法兰前可预先并将装有上述堵塞部件和防喷头27的防喷管26用螺纹连接安装在密封法兰22的中心孔中，封闭主控阀1的出口而封闭井口，封住井内压力。然后通过密封法兰上的截止阀24放空，并通过压力表观察井内压力变化和密封是否可靠。将传送杆28经防喷头27的中心孔送入防喷管28，传送杆的前端与活塞12螺纹连接，从而与心轴4后端连接、传送管的管腔与液压锁16连通，后端经软管33与液压泵34连通。将主控阀1全开，并启动送进液压泵39，经送进压板32推动压板31、传送杆28，将防喷管26内的堵塞部件送出，经主控阀1的阀腔、油管头四通40及其中的油管挂44送入油管45中的预定位置。此时堵塞部件中的液压缸11的活塞12在传送杆28及井内压力的作用下处于静止状态。随后启动液压泵34，通过软管33、传送杆28的管腔、向前推动推动液压锁16的阀芯18开启液压锁，再经心轴4后端的中心孔13向液压缸11泵入液压油，由于活塞12固定在心轴4上而相对推动液压缸向前运动，再推动卡瓦座8连同卡瓦9前移，在后锥体7锥面的作用下，卡瓦9张开，卡瓦上的抓齿10抓住油管45的内壁，固定堵塞部件，使堵塞部件不会被井内压力推出。在液压缸11经卡瓦座及其卡瓦的同时推动后锥体7前移，压缩胶筒6，使胶筒长度缩短、直径涨大直至紧贴油管45的内壁，封闭井内压力。随后关闭液压泵34，在液压缸内压和弹簧21的共同作用下活塞内的液压锁16的阀芯18后退复位关闭，封锁液压缸的内压力，使堵塞部件保持在堵塞的工作状态。然后打开截止阀，卸去堵塞部件后方密封的剩余压力，待确认堵塞部件密封可靠后，拆除软管、液压泵、传送杆、密封法兰连同防喷管后，即可进行更换主控阀1的操作。

在主控阀1更换后，重新安装密封法兰22连同防喷管26，将解封塞29用螺纹安装在传送杆28前端的管腔中，再将传送杆送入防喷管26重新与堵塞部件的活塞12连接，利用解封塞29向前推动液压锁16的阀芯18，液压缸11内的压力油通过液压锁16的油槽19和解封塞29的中心孔流回传送杆28的管腔中，就卸去液压缸的座封压力，然后，利用送进液压泵38、送进液压缸35等经传送杆28推动心轴4，再推动卡瓦座8连同卡瓦9，使卡瓦的抓齿10释放与油管45内壁的抓连，卡瓦和液压缸内的活塞12在复位弹簧15的作用下恢复到初始状态，随后使压板、传送杆向后退，油管内的堵塞部件在井内压力的作用下自动后退。当井内压力很低时，将传送杆向后拉，经更换后主控阀1的阀腔退出堵塞部件，同时操作关阀主控阀。完成换阀作业。

Claims

1、一种液压式带压换阀用油管堵塞器，包含心轴(4)、心轴上的柔性的胶筒(6)、套置在心轴上的环形的卡瓦座(8)及其铰连的卡瓦(9)，其特征在于胶筒的后端接锥面向后方的后锥体(7)，卡瓦座在后锥体的后方，卡瓦的前端有与后锥体的锥面形状相应的斜面、卡瓦上有抓齿(10)，卡瓦座后方有套置在心轴上与液压泵(34)相通的液压缸(11)及其中的与心轴连接的活塞(12)。

2、根据权利要求1所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的液压缸(11)的后端有打捞头(14)，在打捞头与活塞(12)之间有复位弹簧(15)，在心轴(4)后端部有与液压缸前腔连通的中心孔(13)，在心轴的后端有与中心孔连通的单向阀式的液压锁(16)，所说的液压泵与液压锁相通。

3、根据权利要求1所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于有前端与密封法兰(22)连通、后端有防喷头(27)的防喷管(26)，防喷管中的传送杆贯穿防喷头、前端与所说的心轴(4)连接、后端连接的送进液压缸(35)连通送进液压泵(38)。

4、根据权利要求2所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于有前端与密封法兰(22)连通、后端有防喷头(27)的防喷管(26)，防喷管中的传送杆(28)呈接管形且贯穿防喷头、前端与所说的心轴(4)连接并与所说的液压锁(16)连通、后端与所说的液压泵(34)接通且连接的送进液压缸(35)连通送进液压泵(38)。

5、根据权利要求3所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的传送杆的后端有送进压板(32)，所说的送进液压缸(35)有至少两个，送进液压缸及其活塞杆(36)分别与油管头四通(40)、上法兰(42)和送进压板(32)连接。

6、根据权利要求4所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的传送杆(28)的后端有送进压板(32)，所说的送进液压缸(35)有至少两个，送进液压缸及其活塞杆(36)分别与油管头四通(40)、上法兰(42)和送进压板(32)连接。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的心轴(4)上的胶筒(6)前方有锥面向前方的前锥体(5)。

8、根据权利要求4或6所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的传送杆(28)下端的管腔中有与液压锁(16)吻合的管形的解封塞(29)。

9、根据权利要求3、4、5或6所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的密封法兰(22)上有与防喷管(26)连通的三通接头(23)，三通接头上连通有截止阀(25)和压力表(25)。

10、根据权利要求8所述的液压式带压换阀用油管堵塞器，其特征在于所说的密封法兰(22)上有与防喷管(26)连通的三通接头(23)，三通接头上连通有截止阀(24)和压力表(25)。