一种独立式气井带压作业机的制作方法

1.本实用新型属于油田带压作业装备技术领域，具体涉及一种独立式气井带压作业机。


背景技术：

2.带压作业技术是一项提高油气产量、减少污染物排放，同时又能降低综合作业成本的新技术，而其中气井带压作业应用技术是中国页岩气、致密油气完井和低压深井老井维护、恢复生产的急需技术。但是，由于带压作业对设备的安全性、可靠性要求极其严苛，目前国内用于高压气井的带压作业设备几乎全部依靠进口。随着国内天然气勘探开发形势的发展，国产化的带压作业设备对油气行业具有重大的意义，国产化的设备会明显降低服务公司的设备采购成本，在操作及使用维护上更符合我国工人现有水平，进而带动技术服务的价格的进一步降低，从而促进带压作业技术在国内油气领域得到更广泛的推广应用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提出一种独立式气井带压作业机，克服了现有技术的上述不足，其具有操作简单实用、高度低、安装运输方便、作业效率高等特点，满足市场使用需求，有利于产品推广。
4.为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种独立式气井带压作业机，包括整机框架部分、举升下压系统、环空密封系统、井控安全部分和桅杆绞车系统，整机框架部分对整个作业机起支撑稳定作用，整机框架部分的下部支撑座部分固定在地面上，且其中部固定井控安全部分，井控安全部分上端密封固定环空密封系统，环空密封系统主要用于控制环空压力，所述环空密封系统上端固定举升下压系统，举升下压系统顶端固定桅杆绞车系统，桅杆绞车系统用于起下单根油管或工具，或悬吊水龙带和带压作业水龙头，所述桅杆绞车系统一侧设有液压钳吊臂，液压钳吊臂下部为法兰连接于上工作平台一侧；所述上工作平台固定于举升下压系统外侧，环空密封系统外侧固定中平台，井控安全部分外侧固定下平台。
6.所述整机框架部分主要包括下平台、手动升降支腿、旋转臂、中平台、四柱框架、上工作平台，所述下平台四周分别设有旋转臂，旋转臂末端固定手动升降支腿，手动升降支腿用于支撑下平台，四柱框架为四根两头带法兰的立柱，与上工作平台、中平台的四角处通过法兰连接在一起。
7.所述整机框架部分还包括逃生滑竿，逃生滑竿挂在上操作平台上。
8.所述举升下压系统主要包括双升降油缸、120t防顶承重卡瓦组、120t游动防顶卡瓦、双马达主动转盘、120t游动承重卡瓦，所述游动承重卡瓦下端连接双马达主动转盘，双马达主动转盘下侧连接120t游动防顶卡瓦，120t游动防顶卡瓦下侧设有120t防顶承重卡瓦组，所述双马达主动转盘固定在双升降油缸的活塞杆上部，双升降油缸上部安装于上操作平台上。
9.所述双马达主动转盘中部为旋转体，旋转体上部连接120t游动承重卡瓦，旋转体下部连接120t游动防顶卡瓦。
10.所述环空密封系统主要包括fz18
‑
70k下工作防喷器、平衡泄压四通、fz18
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70k上工作防喷器、中平台过渡法兰、fh18
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35环形防喷器、环形缓冲防喷器，fh18
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35环形防喷器下端密封固定在120t防顶承重卡瓦组下端，fh18
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35环形防喷器下端通过中平台过渡法兰密封连接fz18
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70k上工作防喷器，fz18
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70k上工作防喷器下端密封连接平衡泄压四通，平衡泄压四通下端通过法兰密封连接fz18
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70k下工作防喷器，所述环形缓冲防喷器固定在双升降油缸上。
11.所述井控安全部分主要包括fz18
‑
70jq剪切防喷器、2fz18
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70双闸板防喷器、下平台过渡法兰、放压四通、fz18
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70单闸板防喷器，fz18
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70单闸板防喷器密封固定在fz18
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70k下工作防喷器下端，fz18
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70单闸板防喷器下端密封连接放压四通，放压四通通过下平台过渡法兰、连接螺栓组密封连接到下平台上侧，下平台下侧通过下平台过渡法兰、连接螺栓组密封连接到2fz18
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70双闸板防喷器，2fz18
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70双闸板防喷器下端密封连接fz18
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70jq剪切防喷器，fz18
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70jq剪切防喷器密封连接在井口四通上。
12.所述独立式气井带压作业机还包括操作控制系统，操作控制系统主要包括操作台、辅助操作台、升降油缸控制阀组，升降控制阀组安装在中平台上，通过液压管线连接至油缸及操作台，操作台和辅助操作台安装在上工作平台上。
13.本实用新型所述的独立式气井带压作业机的有益效果是：其具有操作简单实用、高度低、安装运输方便、作业效率高等特点，满足市场使用需求，有利于产品推广。
附图说明
14.图1是本实用新型所述的独立式气井带压作业机的立体图；
15.图2是本实用新型所述的独立式气井带压作业机的另一角度立体图；
16.图3是本实用新型所述的独立式气井带压作业机的示意图。
17.图中：
[0018]1‑
井口四通，2
‑
fz18
‑
70jq剪切防喷器，3
‑
手动升降支腿，4
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2fz18
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70双闸板防喷器，5
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放压四通，6
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fz18
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70单闸板防喷器，7
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fz18
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70k下工作防喷器，8
‑
双升降油缸，9
‑
平衡泄压四通，10
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fz18
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70k上工作防喷器，11
‑
fh18
‑
35环形防喷器，12
‑
环形缓冲防喷器，13
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120t防顶承重卡瓦组，14
‑
逃生滑竿，15
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120游动防顶卡瓦，16
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上工作平台，17
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双马达主动转盘，18
‑
120t游动承重卡瓦，19
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桅杆绞车系统，20
‑
液压钳吊臂，21
‑
辅助操作台，22
‑
操作台，23
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四柱框架，24
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升降油缸控制阀组，25
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中平台，26
‑
中平台过渡法兰，27
‑
下平台过渡法兰，28
‑
下平台，29
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旋转臂，30
‑
连接螺栓组。
具体实施方式
[0019]
如图1
‑
3所示，本实用新型实施方案中，所述独立式气井带压作业机，包括整机框架部分、举升下压系统、环空密封系统、井控安全部分和桅杆绞车系统，整机框架部分对整个作业机起支撑稳定作用，分为上部框架部分和下部支撑座部分，下部支撑座部分固定在地面上，且其中部固定井控安全部分，井控安全部分的用于在上部工作防喷器卡瓦系统失效的情况下的也防止井口失控，井控安全部分上端密封固定环空密封系统，环空密封系统
主要用于控制环空压力，所述环空密封系统上端固定举升下压系统，举升下压系统顶端固定桅杆绞车系统19，桅杆绞车系统19用于起下单根油管或工具，或悬吊水龙带和带压作业水龙头，所述桅杆绞车系统19一侧设有液压钳吊臂20，液压钳吊臂20下部为法兰连接，安装于上工作平台16一侧；所述上工作平台16固定于举升下压系统外侧，环空密封系统外侧固定中平台25，井控安全部分外侧固定下平台28。
[0020]
所述整机框架部分主要包括下平台28、手动升降支腿3、旋转臂29、中平台25、四柱框架23、上工作平台16，所述下平台28四周分别设有旋转臂29，旋转臂29末端固定手动升降支腿3，手动升降支腿3用于支撑下平台28，四柱框架23为四根两头带法兰的立柱，与上工作平台16、中平台25的四角处通过法兰连接在一起。
[0021]
具体实施中，所述下平台28的四角设置为带中孔及法兰载丝孔，上部安装带法兰的套筒，四个旋转臂29两侧均焊接有空心管柱，一侧穿过下平台28上的套筒，旋转到位后用销子固定，另一侧将手动升降支腿3穿过套筒，支撑于地面，位置确定后用销子固定，下部丝杠微调贴紧地面。
[0022]
具体实施中，所述上工作平台16三面加装可翻转的辅助平台，拉运时可翻进去使宽度降低，工作时辅助平台可翻开，使平台大小达到3.5m
×
2.6m，方便操作；配置有9
‑
18米可伸缩的笼梯。
[0023]
具体实施中，所述四柱框架23下部设有伸缩支腿，伸缩支腿配有撑臂，用于支撑，扩大支撑范围，可一直支到地面上，减少井口压力。作业时在四柱框架23上方要拉上四条绷绳。
[0024]
具体实施中，所述整机框架部分还包括逃生滑竿14，逃生滑竿14为镀锌管插装式，挂在上操作平台16上。
[0025]
所述举升下压系统主要包括双升降油缸8(行程3.5m)、120t防顶承重卡瓦组13、120t游动防顶卡瓦15、双马达主动转盘17、游动承重卡瓦18，游动承重卡瓦18上端密封固定在桅杆绞车系统19下端，所述游动承重卡瓦18下端通过法兰连接双马达主动转盘17，双马达主动转盘17下侧通过法兰连接120t游动防顶卡瓦15，120t游动防顶卡瓦15下侧设有120t防顶承重卡瓦组13，所述双马达主动转盘17固定在双升降油缸8的活塞杆上部，双升降油缸8上部通过法兰安装于上操作平台16上。
[0026]
所述双马达主动转盘17中部为旋转体，旋转体上部通过法兰连接游动承重卡瓦18，旋转体下部通过法兰连接120t游动防顶卡瓦15。
[0027]
所述双升降油缸8的最大上提力达到105t，下压力达到54t，双马达主动转盘17通过液压马达连接齿轮传动带动旋转体旋转。
[0028]
所述环空密封系统主要包括fz18
‑
70k下工作防喷器7、平衡泄压四通9(两侧各接52
‑
70手动旋塞阀+52
‑
70液动旋塞阀)、fz18
‑
70k上工作防喷器10、中平台过渡法兰26、fh18
‑
35环形防喷器11、环形缓冲防喷器12，fh18
‑
35环形防喷器11固定在120t防顶承重卡瓦组13下端，fh18
‑
35环形防喷器11下端通过中平台过渡法兰26密封连接fz18
‑
70k上工作防喷器10，fz18
‑
70k上工作防喷器10下端通过法兰密封连接平衡泄压四通9，平衡泄压四通9下端通过法兰密封连接fz18
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70k下工作防喷器7，环形缓冲防喷器12固定在双升降油缸8上，起下管柱过程中fh18
‑
35环形防喷器11始终关闭，fz18
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70k下工作防喷器7、fz18
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70k上工作防喷器10通过开关闸板导出管柱接箍，平衡泄压四通9通过两侧的阀门一头接至井口，
另一侧接至远端过滤装置后点燃，两侧阀门的开关目的是平衡上下工作防喷器闸板的上下压力，使开关平稳并保护胶件。
[0029]
所述井控安全部分主要包括fz18
‑
70jq剪切防喷器2、2fz18
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70双闸板防喷器(上卡瓦、下半封)4、下平台过渡法兰27、放压四通(两侧分别安装2组52
‑
70手动旋塞阀)5、fz18
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70单闸板防喷器(全封)6，fz18
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70单闸板防喷器6通过法兰密封固定在fz18
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70k下工作防喷器7下端，fz18
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70单闸板防喷器6下端通过法兰密封连接放压四通5，放压四通5通过下平台过渡法兰27、连接螺栓组30密封连接到下平台28上侧，下平台28下侧通过下平台过渡法兰27、连接螺栓组30密封连接到2fz18
‑
70双闸板防喷器4，2fz18
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70双闸板防喷器4下端通过法兰密封连接fz18
‑
70jq剪切防喷器2，fz18
‑
70jq剪切防喷器2密封连接在井口四通1上。
[0030]
在fz18
‑
70全封防喷器6上方依次安装有下工作防喷器7、平衡泄压四通9、下工作防喷器10、fh18
‑
35环形防喷器11、120t防顶承重卡瓦组13、装有双马达主动转盘17的连接盘，连接盘下侧装120游动防顶卡瓦15，连接盘上侧装120t游动承重卡瓦18、连接盘两边为双升降油缸8，双升降油缸8的承重法兰与上工作平台16相联，下平台下方从下至上安装fz18
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70jq剪切防喷器2、2fz18
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70双闸板防喷器(上卡瓦，下半封)4，下横梁上方一次安装放压四通5(两侧分别安装2组52
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70手动旋塞阀)及fz18
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70单闸板防喷器6(全封)：在带压作业过程中，如上部防喷器(fz18
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70单闸板防喷器6、fz18
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70k下工作防喷器7、fz18
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70k上工作防喷器10、fh18
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35环形防喷器11)要更换胶件或遇到高压时，应及时关闭4
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2fz18
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70中的半封闸板，防止井口失控。当带压作业时油管内堵塞失效，大量油、气、水从油管内喷出，此时又无法抢装球阀，为防止事故扩大，可迅速关闭2
‑
fz18
‑
70jq剪切防喷器，切断油管并上提油管，关闭6
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fz18
‑
70单闸板防喷器可控制井口。
[0031]
所述独立式气井带压作业机还包括操作控制系统，操作控制系统主要包括操作台22、辅助操作台21、升降油缸控制阀组24，升降控制阀组24安装在中平台25上，通过液压管线连接至油缸及操作台22，操作台22和辅助操作台21用不锈钢板焊接成，安装在上工作平台16上，各种控制阀及压力表集中正在控制台面板上，用于控制响应的执行机构，执行机构包括举升下压控制系统、环空密封控制系统、桅杆绞车控制系统。
[0032]
上工作平台16把承重力通过四柱框架23上的四根立柱传至中平台25及下平台28，中下平台中部与防喷器组通过平台过渡法兰密封相联，为了不使整套装置的重量都承重在井口上，在下平台下部加装组装式旋转臂29，手动升降支腿3穿过远端旋转臂套筒，调整好高度后穿销子固定，手动升降支腿3下部有调节丝杠，可以微调整套装置的高度，从而使装置整体重量部分传至地面并能调节整套装置的平衡。运输过程中可将旋转支腿收回，减小外形尺寸，方便装运。
[0033]
为了使环形防喷器11更容易过接箍，在环形油路上，专门配有减压溢流阀，可根据井压大小来调整油压，不使油压过大，便于接箍通过球芯，减少对球芯的磨损。另一方面在环形防喷器11边上，设有缓冲用的16l蓄能器，当接箍要过球芯时，球芯要下移，并使活塞下移，油压要增高，而多余油压会流到蓄能器内，更有利于接箍过球芯而不损坏球芯。采取上述两项措施，可使带压作业更加好用和提高作业效率。
[0034]
具体技术参数如下：
[0035]
1)带压作业装置主机全程通径φ186mm；
[0036]
2)额定工作压力：70mpa；
[0037]
3)固定及移动卡瓦组：承重力：120t；防顶力：120t；
[0038]
4)升降油缸行程：3.5m；
[0039]
5)最大举升力：102t(225klbs)最大下压力：54t(120klbs)；
[0040]
6)主机装置外形尺寸：长
×
宽
×
高＝2300
×
2300
×
8500mm；
[0041]
7)主机装置总重：17.5t；
[0042]
8)油缸数量：2根油缸活塞直径：φ180mm油缸活塞杆直径：φ120mm；
[0043]
9)桅杆绞车主要技术参数：
[0044]
1、桅杆伸缩臂总成：
[0045]
1.1)桅杆额定承重质量：1000kg(单个绞车)；
[0046]
1.2)有效作业高度(以上平台为基准)：≥15m(具备三节伸缩功能)；
[0047]
1.3)液压绞车马达排量：100ml/r；
[0048]
1.4)正常工作安全锁定装置：机械锁定；
[0049]
1.5)自重：≤1500kg；
[0050]
1.6)设备缩回状态下运输长度：7.6m。
[0051]
2、液压绞车总成：
[0052]
2.1)主卷扬最大单绳拉力1000kg；副卷扬最大单绳拉力1000kg；
[0053]
2.2)主副卷扬容绳量均为60m；
[0054]
2.3)卷扬最大起升速度：33m/min；
[0055]
10)主动转盘最大扭矩：8400n.m；最大转速：80rpm；
[0056]
11)作业机每小时起下管数量可达35
‑
50根。
[0057]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。