井口防护装置及专用工具的制作方法

本发明涉及一种井口防护装置及专用工具。

背景技术：

在井口防护装置是保护废弃井、长停井、待处理井而设计的专用井口保护装置。

油田有上万口油井，这些油井分散在城市和乡野之间。数量多，分布广，管理工作难度大，经常发生井口被盗事件，尤其一些废弃井、长停井、待处理井。这些井由于长时间不用，则井口上的四通、阀门、封井盖、卡箍、螺栓等很容易被盗。一旦这些井口装置被盗，就会使井口敞开，且长时间无人关注，很容易造成异物落入井中，使油井彻底废掉。造成极大损失。同时，若井下有压力时，也容易造成压力过大而喷发，危及周围人身安全。

另外，废弃井、长停井、待处理井的井口处理方式一般是加装一个封井盖，油井长时间处于封闭状态，井内的压力等数据无法判断，若贸然打开，则会发生事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可避免异物落入井中，使油井彻底废掉，并从根本上防止偷盗井口配件的事件发生，为油田生产提供安全保障的井口防护装置及专用工具。该井口防护装置安装在井口上，可起到对井口的安全防护及井内压力检测作用。

本发明井口防护装置，包括沿竖直方向设置的采用钢材制成的连接管，连接管内沿轴向设有夹紧转杆，夹紧转杆的上方沿竖直方向设有偏心摇把销轴，偏心摇把销轴的轴线与摇把夹紧转杆的轴线相互错开设置，偏心摇把销轴的底端与夹紧转杆的顶端固定相连；

夹紧转杆的底端与钢材制成的锁紧丝杠的顶端相连，锁紧丝杠包括位于锁紧丝杠上部的上螺纹段和位于锁紧丝杠下部的下螺纹段，上螺纹段上的螺纹旋向与下螺纹段上的螺纹旋向彼此相反，锁紧丝杠的下螺纹段上旋装有下夹紧螺母，锁紧丝杠的上螺纹段上旋装有上夹紧螺母，上夹紧螺母的下部为锥角朝下的圆台形，下夹紧螺母的上部为锥角朝上的圆台形，连接管内位于上夹紧螺母和下夹紧螺母之间的空腔内环绕锁紧丝杠设有多个卡块，每个卡块朝里的侧面的上部可与上夹紧螺母下部的圆台形的表面相配合，每个卡块朝里的侧面的下部可与下夹紧螺母上部的圆台形的表面相配合，每个卡块可在复位弹簧的作用下沿锁紧丝杠径向向里运动。

本发明的井口防护装置，其中所述上夹紧螺母和下夹紧螺母的外侧设有筒形的锚定体，锚定体的上部与在连接管的下部固定相连，锚定体上与每个卡块对应的部位分别一个设有卡块过孔，每个卡块分别沿径向采用间隙配合穿过对应的卡块过孔。

本发明的井口防护装置，其中所述锚定体的侧壁上沿竖直方向设有导向槽，所述上夹紧螺母和下夹紧螺母的外侧壁上分别沿径向安装有滑动销子，滑动销子沿径向向外延伸穿入锚定体上的导向槽中。

本发明的井口防护装置，其中所述卡块的数量为3—6个，每个卡块分别包括一个矩形体的基座，基座朝里的端面的上部和下部分别沿径向设有一个压簧放置沉孔，所述复位弹簧的外端顶在对应的压簧放置沉孔的底部，复位弹簧的里端顶在弹簧堵上，弹簧堵通过螺纹连接安装在所述锚定体的侧壁上上，基座朝外的端面的中部与顶块的里端相连为一体，顶块朝外的端面为中部向外凸起的弧形面，顶块朝外的端面上布设有多个齿牙。

本发明的井口防护装置，其中所述连接管的上部与悬挂短接套筒的下部安装相连，悬挂短接套筒的上部与悬挂法兰底端的中部安装相连。

本发明的井口防护装置，其中所述锚定体的底端通过螺纹连接固定有底堵，所述悬挂法兰采用防盗螺栓和防盗螺母与井口四通的法兰相连。

本发明的井口防护装置，其中所述悬挂法兰朝下的端面上设有井口钢圈，所述夹紧转杆外侧壁的上部固定有限位挡圈。

本发明的井口防护装置，其中所述悬挂法兰的顶部与短接管的下部安装相连，短接管的顶端连接有阀门，阀门的外侧和顶部设有防盗护罩，防盗护罩的底端设有开口，所述悬挂法兰位于防盗护罩内，防盗护罩上设有可将悬挂法兰与防盗护罩锁在一起的锁。

本发明的井口防护装置，其中所述防盗护罩外侧壁的上安装有把手，短接管的侧壁上安装有压力表和放压安全阀，防盗护罩上与压力表和放压安全阀相对应的位置处设有压力观察窗口，压力观察窗口处安装有透明材料制成的压盖。

用于转动开启所述的井口防护装置的专用工具，包括沿竖直方向设置的套筒，套筒的上部与扳手转杆的下部固定相连，扳手转杆沿竖直方向设置，扳手转杆的上部设有转动手柄，套筒内孔的中上部插装有芯轴，芯轴的下端面上沿竖直方向设有偏心摇把销轴插入孔，当所述套筒以间隙配合套装在所述夹紧转杆上部的外侧壁上时，所述偏心摇把销轴以间隙配合插入偏心摇把销轴插入孔中。

本发明的井口防护装置及专用工具在使用时，可将用于转动开启上述井口防护装置的专用工具的套筒以间隙配合套装在所述夹紧转杆上部的外侧壁上，此时偏心摇把销轴则以间隙配合插入偏心摇把销轴插入孔中，然后再用手握住转动手柄转动扳手转杆，即可让夹紧转杆转动。当需要将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等固定在油层套管内时，需要使用本发明的用于转动开启上述井口防护装置的专用工具，可通过夹紧转杆转动锁紧丝杠，让上夹紧螺母、下夹紧螺母沿着锁紧丝杠做彼此接近的相向运动，利用上夹紧螺母、下夹紧螺母的圆台形的表面向外推动每个卡块，每个卡块则会一边压紧复位弹簧，一边贴向油层套管的内壁，并最终紧紧地顶在油层套管的内壁上，将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等部件锁紧固定在油层套管内。而当需要取出井口防护装置时，也必须使用用于转动开启上述井口防护装置的专用工具方向转动夹紧转杆，让上夹紧螺母、下夹紧螺母沿着锁紧丝杠做彼此相互远离的运动，让上夹紧螺母、下夹紧螺母之间的距离变大，则每个卡块就会在复位弹簧18的推力作用下离开油层套管的内壁，由此即可将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等部件取出油层套管32。因此，本发明的井口防护装置可避免异物落入井中使油井彻底废掉，并从根本上防止偷盗井口配件的事件发生，为油田生产提供安全保障。

本发明井口防护装置，采用本发明独有的设计，其具有三重保护装置，第一重防护是防护罩，必需使用专用工具才能打开防护罩。第二重防护是防盗螺栓，打开防护罩后，可以看到大四通与井口法兰通过防盗螺栓相连，必需通过专用工具才能移除四通。第三重防护是包括夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等构成的防护锁，由于偏心摇把销轴的轴线与摇把夹紧转杆的轴线相互错开设置，只有利用特殊的工具插入偏心摇把销轴才能让卡块离开油层套管的内壁，进而才能移除井口内的夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等部件。上述巧妙的设计克服了现有技术存在的缺陷，具有突出的实质性特点和显著的进步。

下面结合附图对本发明井口防护装置作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明的井口防护装置的结构示意图的主视剖面图；

图2为本发明的井口防护装置的上夹紧螺母和下夹紧螺母部分的放大图；

图3为用于转动开启本发明的井口防护装置的专用工具的主视剖面图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明井口防护装置，包括沿竖直方向设置的采用钢材制成的连接管13，连接管13内沿轴向设有夹紧转杆33，夹紧转杆33的上方沿竖直方向设有偏心摇把销轴30，偏心摇把销轴30的轴线与摇把夹紧转杆33的轴线相互错开设置，偏心摇把销轴30的底端与夹紧转杆33的顶端固定相连；

夹紧转杆33的底端与钢材制成的锁紧丝杠14的顶端相连，锁紧丝杠14包括位于锁紧丝杠14上部的上螺纹段和位于锁紧丝杠14下部的下螺纹段，上螺纹段上的螺纹旋向与下螺纹段上的螺纹旋向彼此相反，锁紧丝杠14的下螺纹段上旋装有下夹紧螺母21，锁紧丝杠14的上螺纹段上旋装有上夹紧螺母16，上夹紧螺母16的下部为锥角朝下的圆台形，下夹紧螺母21的上部为锥角朝上的圆台形，连接管13内位于上夹紧螺母16和下夹紧螺母21之间的空腔内环绕锁紧丝杠14设有多个卡块20，每个卡块20朝里的侧面的上部可与上夹紧螺母16下部的圆台形的表面相配合，每个卡块20朝里的侧面的下部可与下夹紧螺母21上部的圆台形的表面相配合，每个卡块20朝外的侧面可与油层套管32的内壁相配合，每个卡块20可在复位弹簧18的作用下沿锁紧丝杠14径向向里运动。

作为本发明的进一步改进，上述上夹紧螺母16和下夹紧螺母21的外侧设有筒形的锚定体15，锚定体15的上部与在连接管13的下部固定相连，锚定体15上与每个卡块20对应的部位分别一个设有卡块过孔34，每个卡块20分别沿径向采用间隙配合穿过对应的卡块过孔34。

作为本发明的进一步改进，上述锚定体15的侧壁上沿竖直方向设有导向槽35，上夹紧螺母16和下夹紧螺母21的外侧壁上分别沿径向安装有滑动销子17，滑动销子17沿径向向外延伸穿入锚定体15上的导向槽35中。

作为本发明的进一步改进，上述卡块20的数量为3—6个，每个卡块20分别包括一个矩形体的基座36，基座36朝里的端面的上部和下部分别沿径向设有一个压簧放置沉孔37，复位弹簧18的外端顶在对应的压簧放置沉孔37的底部，复位弹簧18的里端顶在弹簧堵19上，弹簧堵19通过螺纹连接安装在锚定体15的侧壁上上，基座朝外的端面的中部与顶块38的里端相连为一体，顶块38朝外的端面为中部向外凸起的弧形面，顶块朝外的端面上布设有多个齿牙36。

作为本发明的进一步改进，上述连接管13的上部与悬挂短接套筒11的下部安装相连，悬挂短接套筒11的上部与悬挂法兰8底端的中部安装相连。

作为本发明的进一步改进，上述锚定体15的底端通过螺纹连接固定有底堵22，悬挂法兰8采用防盗螺栓9和防盗螺母10与井口四通31的法兰相连。

作为本发明的进一步改进，上述悬挂法兰8朝下的端面上设有井口钢圈12，夹紧转杆33外侧壁的上部固定有限位挡圈40。

作为本发明的进一步改进，上述悬挂法兰8的顶部与短接管4的下部安装相连，短接管4的顶端连接有阀门2，阀门2的外侧和顶部设有防盗护罩2，防盗护罩2的底端设有开口，悬挂法兰8位于防盗护罩2内，防盗护罩2上设有可将悬挂法兰8与防盗护罩2锁在一起的锁7。

作为本发明的进一步改进，上述防盗护罩2外侧壁的上安装有把手1，短接管4的侧壁上安装有压力表6和放压安全阀5，防盗护罩2上与压力表6和放压安全阀5相对应的位置处设有压力观察窗口28，压力观察窗口28处安装有透明材料制成的压盖29。上述设计令井口防护装置具有气体压力检验功能，能检测出油管内或套管内的压力，防护罩上开有压力观察窗口28则可清楚地观察到井内压力。

如图3所示，用于转动开启上述井口防护装置的专用工具，包括沿竖直方向设置的套筒41，套筒41的上部与扳手转杆44的下部固定相连，扳手转杆44沿竖直方向设置，扳手转杆44的上部设有转动手柄45，套筒41内孔的中上部插装有芯轴42，芯轴42的下端面上沿竖直方向设有偏心摇把销轴插入孔43，当套筒41以间隙配合套装在夹紧转杆33上部的外侧壁上时，偏心摇把销轴30以间隙配合插入偏心摇把销轴插入孔43中。该专用工具的偏心摇把销轴插入孔43的轴线与套筒41内孔的轴线之间的偏心距必须要与偏心摇把销轴30的轴线与摇把夹紧转杆33的轴线之间的偏心距相等，如此才可以让专用工具的套筒41以间隙配合套装在夹紧转杆33上部的外侧壁上。通过改变专用工具的偏心摇把销轴插入孔43的轴线与套筒41内孔的轴线之间的偏心距，以及改变偏心摇把销轴30的轴线与摇把夹紧转杆33的轴线之间的偏心距，就可以让外人很难开启本发明的井口防护装置。

本发明的井口防护装置及专用工具在使用时，可将用于转动开启上述井口防护装置的专用工具的套筒41以间隙配合套装在夹紧转杆33上部的外侧壁上，此时偏心摇把销轴30则以间隙配合插入偏心摇把销轴插入孔43中，然后再用手握住转动手柄45转动扳手转杆44，即可让夹紧转杆33转动。当需要将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等固定在油层套管32内时，需要使用本发明的用于转动开启上述井口防护装置的专用工具，可通过夹紧转杆33转动锁紧丝杠14，让上夹紧螺母16、下夹紧螺母21沿着锁紧丝杠14做彼此接近的相向运动，利用上夹紧螺母16、下夹紧螺母21的圆台形的表面向外推动每个卡块20，每个卡块20则会一边压紧复位弹簧18，一边贴向油层套管32的内壁，并最终紧紧地顶在油层套管32的内壁上，将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等部件锁紧固定在油层套管32内。而当需要取出井口防护装置时，也必须使用用于转动开启上述井口防护装置的专用工具方向转动夹紧转杆33，让上夹紧螺母16、下夹紧螺母21沿着锁紧丝杠14做彼此相互远离的运动，让上夹紧螺母16、下夹紧螺母21之间的距离变大，则每个卡块20就会在复位弹簧18的推力作用下离开油层套管32的内壁，由此即可将夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块20等部件取出油层套管32。因此，本发明的井口防护装置可避免异物落入井中使油井彻底废掉，并从根本上防止偷盗井口配件的事件发生，为油田生产提供安全保障。

本发明的井口防护装置安装在井口上，还可起到对井口的安全防护及井内压力检测作用。

本发明井口防护装置井口防护装置具有三重保护装置，第一重防护是防护罩，必需使用专用工具才能打开防护罩。第二重防护是防盗螺栓，打开防护罩后，可以看到大四通与井口法兰通过防盗螺栓相连，必需通过专用工具才能移除四通。第三重防护是包括夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等构成的防护锁，由于偏心摇把销轴的轴线与摇把夹紧转杆的轴线相互错开设置，只有利用特殊的工具插入偏心摇把销轴才能让卡块离开油层套管的内壁，进而才能移除井口内的夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等部件。

本发明井口防护装置的安装程序：

1、管汇连接井口与污染罐车，放出井内残液，卸压；

2、水泥车、罐车灌井口压井，防喷处理；

3、用防盗螺栓将井口四通连接在井口法兰上；

4、将卡块20等下放到井筒内，并锁死；

5、将防护罩扣上，拧上防盗螺栓，安装完毕。

本发明井口防护装置拆卸程序：

1、观察油管、环空压力表读数；

2、用专用工具取下防盗螺栓，取下防护罩；

3、用专用工具打开卡块20，取下夹紧转杆、偏心摇把销轴、卡块等构成的防护锁；

4、用专用工具取下防盗螺栓，取下大四通，拆卸完毕。