CN2600578Y - 带压维修井口阀用液压堵塞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的带压维修井口阀用液压堵塞器，涉及采油、气井口的主控阀的维修装置。旨在解决已有的压井式维修井口阀费用高、时间长、伤害产层、污染环境等问题。本堵塞器包含与送进液压泵(11)连通的送进液压缸(1)及其中的送进活塞(3)，与送进活塞连接的送进活塞杆(4)，送进液压缸的前端连接被送进活塞杆贯穿的密封法兰(12)，前后伸出送进液压缸的中空的送进活塞杆内套的心轴(15)的前端连接堵头(16)、后端连接密封液压缸(19)中的密封活塞(23)。有送进活塞的送进锁紧螺母(5)，密封活塞的密封锁紧螺母(28)和解封锁紧螺母(29)。适用于堵塞油、气井口，维修井口闸阀结构的主控阀。可更换除阀体、阀座外的所有零部件；对于楔形阀还可更换阀板。

Description

带压维修井口阀用液压堵塞器

技术领域

本实用新型涉及地下油、气的开采，特别是采油、气井口的主控阀的维修装置。

背景技术

已有的油、气井口的井口装置由安装在采油、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，上通孔与一个主控阀直接连通，左右的侧通孔分别与一个主控阀侧接连通，三个主控阀采用闸阀。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，各阀门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，因此要按需维修泄漏的阀门。主控阀以外的阀门维修可在关闭主控阀后进行。已有的主控阀的维修，采用压井维修法，由于压井对油、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维修井口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、操作简单的带压维修井口阀用液压堵塞器。

本实用新型采用送进液压缸与堵头连接构成井口堵塞结构以方便维修主控阀来实现其目的。并进一步采用与送进液压缸的中空的送进活塞杆连接的密封液压缸、贯穿送进活塞杆的心轴前端连接堵头且后端连接密封液压缸中的密封活塞构成密封结构来实现其目的。

本实用新型的带压维修井口阀用液压堵塞器(参见附图)，包含与送进液压泵(11)连通的送进液压缸(1)及其中的送进活塞(3)，与送进活塞连接的送进活塞杆(4)，送进液压缸的前端连接被送进活塞杆贯穿的密封法兰(12)，伸出送进液压缸的送进活塞杆的前端连接堵头(16)。

上述的堵头(16)可以是柔性的胶筒，上述的送进活塞杆(4)的后端伸出送进液压缸(1)，有能与送进液压缸螺纹连接的送进锁紧螺母(5)，送进活塞杆后端的缩径部贯穿送进锁紧螺母的中心孔，该中心孔的孔径小于送进活塞杆直径并与缩径部动配合。

上述的送进活塞杆(4)可以呈管形，有内套在送进活塞杆的管孔中且两端伸出管孔的心轴(15)，上述的堵头(16)是外套在心轴前端的柔性的胶筒，在堵头的前后端分别有与心轴连接的前密封座(17)和外套在心轴上的后密封座(18)，后密封座与送进活塞杆的前端连接，送进活塞杆的伸出送进液压缸(1)的后端再连接密封液压缸(19)，密封液压缸与密封液压泵(33)连通，心轴的后端伸入密封液压缸与密封液压缸中的密封活塞(23)连接。

上述的密封活塞(23)连接在管形的密封活塞杆(24)的前端，密封活塞杆的后端贯穿并伸出密封液压缸(19)再螺纹连接密封锁紧螺母(28)，在密封锁紧螺母的后方有外套密封锁紧螺母并能与密封液压缸后端螺纹连接的解封锁紧螺母(29)，在心轴(15)的后端部有连通密封活塞杆的管腔(26)和密封液压缸的前缸腔(27)的连通孔(25)，密封活塞杆的管腔和密封液压缸的后缸腔(21)分别与密封液压泵(33)连通，送进液压缸(1)的前缸腔(6)和后缸腔(7)分别与送进液压泵(11)连通。

上述的密封法兰(12)上有与其中心孔相通的截止阀(13)和压力表(14)。

使用本实用新型的堵塞器，将密封法兰与主控阀连接，操纵送进液压泵向送进压缸加压，再全开主控阀，在送进液压泵的驱动下，将送进活塞杆连同堵头送入主控阀维修部的前方，封堵井口，此时可将送进锁紧螺母与送进液压缸连接锁定送进活塞杆连同已堵塞井口的堵头。然后拆卸维修堵头后方的主控阀，维修完成后，解除送进锁紧螺母与送进液压缸的连接，操纵送进液压泵反向驱动送进活塞杆连同堵头退出维修部，关闭主控阀，继续反向驱动送进活塞杆连同堵头退出主控阀，拆卸密封法兰与主控阀连接而拆卸本堵塞器，完成主控阀的堵塞维修。对于有密封装置的本堵塞器，按上述程序堵塞井口后，操纵密封液压泵驱动密封液压缸，再配合解封锁紧螺母和密封锁紧螺母，驱动与密封活塞杆连接的心轴后退，利用井内压力和密封液压泵的压力，两次轴向压缩胶筒式的堵头，使胶筒径向增大，严密可靠的封堵井口，维修完成后，操纵密封液压泵经密封液压缸反向驱动心轴前行，再配合解封锁紧螺母和密封锁紧螺母解除密封，然后再按上述程序拆卸本堵塞器。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。

一、本实用新型的由送进液压泵、送进液压缸、送进液压活塞杆、堵头等构成的井口堵塞结构，在不拆卸主控阀的基础上，利用液压力堵塞主控阀前方的井口，特别是再采用柔性的胶筒式的堵头结构，利用井内压力和送进液压力，轴向压缩胶筒使胶筒径向增大，形成自封式封闭堵塞井口，然后可再用送进锁紧螺母锁定。具有能带压维修主控阀、结构简单、体积小、重量轻、液压力低的优点。

二、本实用新型在采用由送进液压泵、送进液压缸、中空的送进活塞杆、贯穿送进活塞杆的心轴及其前端连接的柔性的胶筒式的堵头、送进锁紧螺母等形成自封式封闭堵塞的基础上，再采用由密封液压泵、密封液压缸、密封活塞、密封锁紧螺母、解封锁紧螺母等构成的密封结构，利用密封液压力进一步轴向压缩胶筒式的堵头，使堵头径向进一步增大，增强本堵塞器的自封力并锁定、能进一步降低液压力，密封的井内压力可高达70Mpa，液压力可降低至仅为井内压力的30％，具有井口密封可靠、密封的井压高、密封液压力低、维修施工安全性高的优点。

三、与压井式维修装置相比，本堵塞器具有使用作业费用低，作业时间短，不伤害油、气产层，不污染环境、不支付治理污染费及赔偿费等优点。

本堵塞器经中国石油工业井控装置质量监督检验中心进行气密封试验、强度试验、安全可靠性能试验、磁粉探伤检验，均符合井控技术有关规定。

本实用新型的带压维修井口阀用液压堵塞器适用于堵塞油、气井口，维修井口主控阀。对闸阀结构的主控阀的维修，在不能拆卸阀体、阀座、阀板的条件下，可更换除阀体、阀座外的所有零部件，如前后阀盖、阀盖与阀体连接处的钢圈、密封件、阀杆、阀杆螺母等。对于楔形阀还可更换阀板。

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带压维修井口阀用液压堵塞器的结构示意图。

图2～图10是图1的堵塞器的工作程序示意图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种带压维修井口阀用液压堵塞器，如附图1所示。由送进液压缸、密封法兰、心轴、堵头、密封液压缸等构成。

上述的送进液压缸1，呈直圆筒形，后端有中心通孔，前端用O型密封圈密封、螺纹固定连接阶梯筒形的送进缸盖2。送进液压缸的缸腔中配装有通常结构的送进活塞3，直圆管形的送进活塞杆4呈同轴线地贯穿送进活塞的中心孔并与送进活塞固定连接。送进活塞杆的前端向前贯穿并伸出送进缸盖的筒孔，后端向后贯穿并伸出送进液压缸后端的中心通孔，筒孔和中心通孔与送进活塞杆间分别用通常的O型密封圈密封。送进液压缸的后方有送进锁紧螺母5，送进锁紧螺母的中心孔与送进活塞杆后端的缩径部呈动配合，该中心孔的孔径小于缩径部前方的送进活塞杆的直径，送进锁紧螺母与送进液压缸的后端能用螺纹进行连接。在送进活塞两端的送进液压缸的前缸腔6和后缸腔7分别经缸体上的通孔接装管接头8和管接头9，两管接头各自经一条高压软管10和高压软管10′与送进液压泵11连通。送进液压泵可以选用通常的手动泵。

上述的密封法兰12，呈盘形结构，密封法兰的中心孔的后部与送进缸盖2前端用O型密封圈密封并用螺纹固定连接。密封法兰的左右两侧沿径向分别连接与密封法兰的中心孔的前部相通的截止阀13和压力表14。上述送进活塞杆4向前贯穿并伸出密封法兰的中心孔。

上述的心轴15，呈直圆柱形，内套在送进活塞杆4的管孔中，两端伸出管孔。

上述的堵头16，采用柔性的胶筒，堵头外套在心轴15的前部，堵头的前后端分别与外套在心轴上的前密封座17和后密封座18呈止口式连接。后密封座呈圆环形，后端与送进活塞杆4的前端呈螺纹固定连接，并用O型密封圈密封。后密封座18与心轴15之间用O型密封圈密封。前密封座17呈前端小的圆锥体，与心轴前端头呈螺纹固定连接。

上述的密封液压缸19，呈直圆筒形，前端与送进活塞杆4的后端呈螺纹固定连接。密封液压缸的后端用O型密封圈密封、螺纹连接密封缸盖20，密封缸盖呈中段直径大于两端的阶梯筒形，密封缸盖的中段和前段的筒壁中制有通至密封缸盖外表面并与密封液压缸的后缸腔21连通的通孔22。密封液压缸的缸腔中配装有密封活塞23。直圆管形的密封活塞杆24与密封活塞后端连接成一体结构。密封活塞杆呈同轴线地向后贯穿并伸出密封缸盖20。密封活塞杆与密封缸盖之间用O型密封圈密封。上述心轴15的后端向后伸入密封液压缸19与密封活塞23呈螺纹固定连接，心轴与密封液压缸之间用O型密封圈密封。心轴后端头制有由中心孔和径向孔构成的连通孔25，连通孔将密封活塞杆24的管腔26与密封液压缸的前缸腔27连通。向后伸出密封缸盖20的密封活塞杆的后部有用螺纹连接密封锁紧螺母28。在密封锁紧螺母的后方有外罩密封锁紧螺母28的筒形的解封锁紧螺母29，解封锁紧螺母的前端与密封缸盖20后端能用螺纹进行连接。向后贯穿伸出解封锁紧螺母29的中心孔的密封活塞杆的后端管口接装管接头30。管接头30和通孔22上接装的管接头31各自经一条高压软管32和高压软管32′与密封液压泵33连通。密封液压泵可以选用通常的手动泵。

从而构成本实施例的带压维修井口阀用液压堵塞器。

使用本实施例的堵塞器维修主控阀34，参见图1～10，其工作程序如下：

1、拆除主控阀34后方的后接管道，参见图2，用螺栓和密封圈35将密封法兰12与主控阀的法兰连接，将本堵塞器安装在主控阀上，使堵头16进入主控阀后阀腔36堵塞主控阀出口；将解封锁紧螺母29旋上密封缸盖20后端，锁定密封活塞杆24连同密封活塞23、心轴15、后密封座18、堵头16、前密封座17。然后开启主控阀34至全开状态。

2、参见图3，操纵送进液压泵11，经高压软管10′、管接头9，向送进液压缸1的后缸腔7加压，向前推动送进活塞3，经送进活塞杆4、后密封座18，将堵头16、前密封座17连同心轴15送至主控阀34维修部前方的预定位置，预定位置可以是主控阀的前阀腔37。然后，将送进锁紧螺母5旋在送进液压缸1的后端上，从而锁定送进活塞杆4、密封活塞23，锁定心轴15、后密封座18、堵头16、前密封座17不向后退出堵塞部。

3、参见图4，操纵密封液压泵33，经高压软管32′、管接头31，向密封液压缸19的后缸腔21加压，向前推动密封活塞23，经密封活塞杆24，卸去密封锁紧螺母28对解封锁紧螺母29的轴向压力，然后从密封缸盖20上旋下卸去解封锁紧螺母29，解除解封锁紧螺母对密封活塞杆等的锁定。

4、参见图5，操纵密封液压泵33，经高压软管32′、管接头31，泄去密封液压缸19的后缸腔21的压力。井内压力推动前密封座17连同心轴15、密封活塞23、密封活塞杆24后退。由于后密封座18随送进活塞杆4被送进锁紧螺母5锁定而不能后退，因此胶筒结构的堵头16被轴向压缩而径向增大，形成自封式封闭堵塞井口。

5、参见图6，操纵密封液压泵33，经高压软管32、管接头30、密封活塞杆24的管腔26、心轴15后端的连通孔25，向密封液压缸19的前缸腔27加压，推动密封活塞23连同心轴15、前密封座17后退，进一步轴向压缩堵头16，使堵头径向再增大，再将密封锁紧螺母28向下旋动紧贴密封缸盖20，锁定密封活塞杆24不前行，从而锁定密封活塞23、心轴15、前密封座17，并牢固地锁定堵头16堵塞封闭井口。通过截止阀排放堵头16与送进液压缸1之间的主控阀34阀后腔36的压力，再观察与阀后腔连通的压力表14，在确认密封可靠后，即可进行修阀作业。

6、修阀完成后，参见图7，向上旋松密封锁紧螺母28，解除密封锁紧螺母对密封活塞杆等的锁定。

7、参见图8，操纵密封液压泵33，经高压软管32、管接头30、密封活塞杆24的管腔26、心轴后端的连通孔25，泄去密封液压缸19的前缸腔27的压力，同时经高压软管32′、管接头31，向密封液压缸19的后缸腔21加压，推动密封活塞23连同心轴15、前密封座17前行，使堵头16轴向增长径向缩小，解除堵头对井口的密封。

8、参见图9，将解封锁紧螺母29旋上密封缸盖20的后端，锁定密封活塞杆24连同密封活塞23、心轴15、堵头16、前密封座17。操纵送进液压泵11，经高压软管10′、管接头9，向送进液压缸1的后缸腔7加压，卸去送进活塞杆4对送进锁紧螺母5的轴下压力，从送进液压缸1上旋下送进锁紧螺母4，解除送进螺母对送进活塞杆等的锁定。

9、参见图10，操纵送进液压泵11，经高压软管10′、管接头9，缓慢泄去送进液压缸1的后缸腔7的压力；同时，经高压软管10、管接头8将泵液送入送进液压缸1的前缸腔6，随之送进活塞3连同送进活塞杆4缓慢后退，将后密封座18、堵头16、前密封座17；连同心轴15向后退至主控阀34的阀后腔36，然后关闭主控阀，卸下本堵塞器，安装阀后管道，完成主控阀维修。

Claims (7)

1、一种带压维修井口阀用液压堵塞器，包含与送进液压泵(11)连通的送进液压缸(1)及其中的送进活塞(3)，与送进活塞连接的送进活塞杆(4)，其特征在于送进液压缸的前端连接被送进活塞杆贯穿的密封法兰(12)，伸出送进液压缸的送进活塞杆的前端连接堵头(16)。

2、根据权利要求1所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的堵头(16)是柔性的胶筒，所说的送进活塞杆(4)的后端伸出送进液压缸(1)，有能与送进液压缸螺纹连接的送进锁紧螺母(5)，送进活塞杆后端的缩径部贯穿送进锁紧螺母的中心孔，该中心孔的孔径小于送进活塞杆直径并与缩径部动配合。

3、根据权利要求1所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的送进活塞杆(4)呈管形，有内套在送进活塞杆的管孔中且两端伸出管孔的心轴(15)，所说的堵头(16)是外套在心轴前端的柔性的胶筒，在堵头的前后端分别有与心轴连接的前密封座(17)和外套在心轴上的后密封座(18)，后密封座与送进活塞杆的前端连接，送进活塞杆的后端伸出送进液压缸(1)再连接密封液压缸(19)，密封液压缸与密封液压泵(33)连通，心轴的后端伸入密封液压缸与密封液压缸中的密封活塞(23)连接。

4、根据权利要求2所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的送进活塞杆(4)呈管形，有内套在送进活塞杆的管孔中且两端伸出管孔的心轴(15)，所说的堵头(16)是外套在心轴前端的柔性的胶筒，在堵头的前后端分别有与心轴连接的前密封座(17)和外套在心轴上的后密封座(18)，后密封座与送进活塞杆的前端连接，送进活塞杆的后端连接送进液压缸(1)后方的密封液压缸(19)，密封液压缸与密封液压泵(33)连通，心轴的后端伸入密封液压缸与密封液压缸中的密封活塞(23)连接。

5、根据权利要求3或4所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的密封活塞(23)连接在管形的密封活塞杆(24)的前端，密封活塞杆的后端贯穿并伸出密封液压缸(19)再螺纹连接密封锁紧螺母(28)，在密封锁紧螺母的后方有外套密封锁紧螺母并能与密封液压缸后端螺纹连接的解封锁紧螺母(29)，在心轴(15)的后端部有连通密封活塞杆的管腔(26)和密封液压缸的前缸腔(27)的连通孔(25)，密封活塞杆的管腔和密封液压缸的后缸腔(21)分别与密封液压泵(33)连通，送进液压缸(1)的前缸腔(6)和后缸腔(7)分别与送进液压泵(11)连通。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的密封法兰(12)上有与其中心孔相通的截止阀(13)和压力表(14)。

7、根据权利要求5所述的带压维修井口阀用液压堵塞器，其特征在于所说的密封法兰(12)上有其中心孔相通的截止阀(13)和压力表(14)。

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