专利名称：钢丝试井测试井口防喷安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的用于油气田高压油气井钢丝测井井下测试工艺井口防喷安全装置。
现有的钢丝试井测试井口防喷装置由单根长防喷管、双母扣接头、高压截止阀、顶滑轮、顶滑轮支架、密封控制头和录井钢丝组成。单根长防喷管两端为油管公扣，高压截止阀焊接在单根长防喷管适当位置处。该装置的工作流程是在进行试井测试作业时，将单根长防喷管下端的油管公扣与高压油气井口装置油管堵头的法兰母扣旋合连接，再将双母扣接头下端的油管母扣与单根长防喷管上端的油管公扣旋合连接，然后，把装有顶滑轮的顶滑轮支架套装在双母扣接头外园柱台阶上。此时缠绕在试井绞车滚筒上的录井钢丝绕过顶滑轮、穿过密封控制头与试井入井仪器用特殊绳帽连接好，慢慢放入单根长防喷管，当入井仪器完全放入单根长防喷管内后，将密封控制头的梯形公扣与双母扣接头上端的梯形母扣旋合连接。这时，开启油气井口装置闸门，让高压油气缓慢在长防喷管内充压至与油气井口装置内腔压力平衡后，松动绞车刹车，让入井仪器依靠自重下井完成试井测试作业。测试作业完成后，启动绞车将入井仪器卷扬提升到井口，当入井仪器完全进入长防喷管后，将油气井口装置闸门关死，打开高压截止阀卸压，即可回收入井仪器。由于现有钢丝试井测试井口防喷装置结构不够合理，因而尚存在着一些不足之处该装置只有一根固定长度的防喷管，由于高度受限，无法满足外形尺寸稍长的仪器入井；该装置只有一个顶滑轮，从绞车滚筒牵引出的录井钢丝直接绕过顶滑轮与入井仪器相连，由于受力方式不合理，当钢丝负载增大时，对旋合在油气井口装置油管堵头法兰处的丝扣弯矩也随之增大，不仅对长防喷管下端油管丝扣和油管堵头法兰丝扣的伤害较大，而且也使整套装置稳定性较差。另外，由于顶滑轮槽上未设计有压线装置，当入井仪器下放突然遇阻时，入井钢丝容易发生跳槽折断，造成仪器掉井的事故；该装置安装在油气井口时，顶滑轮离地面一般有四米左右，测试人员在进行试井仪器下井前的安装调试时，由于脚下无任何支撑物，只能一条腿踩在油气井口装置或高压截止阀上，另一条腿绞着长防喷管用管钳和搬手紧固密封控制头和顶滑轮支架，不仅劳动强度大，而且也很不安全；该装置未设计入井仪器自动防落装置，当试井绞车深度计数器失灵或测试人员操作失误时，入井仪器回收到井口将与密封控制头相撞，很可能造成钢丝折断，发生仪器掉井的恶性事故；该装置的单根长防喷管油管扣与油气井口装置油管堵头法兰丝扣旋合上紧和卸扣时，由于长防喷管未设计管体上扣保护装置，只能用大管钳咬住长防喷管体上、卸，使防喷管体易受到损害，影响其承压能力，并易发生管体爆裂事故；该装置未设计对入井钢丝的清洁润滑装置，入井钢丝在油田水、残酸水、洗井液、盐水中浸泡后将受到腐蚀，使钢丝寿命缩短，尤其是在硫化氢含量高的天然气井中使用后，由于腐蚀性强，极易造成钢丝的氢脆而发生断裂导致仪器掉井的恶性事故。
本实用新型的目的就是提供一种改进的钢丝试井测试井口防喷安全装置，使之能有效地避免现有技术的不足。
本实用新型是以这样的方式实现的为了使防喷装置能较好地满足不同外形尺寸的试井仪器入井，新的防喷安全装置采用防喷管体组合结构，利用包括连接安装基座在内的三种不同长度的防喷管体，组成600～4000mm之间的七种不同长度的组合结构。连接安装基座除作为组合防喷管体之基础外，还可以单独作为微型防喷器使用，即在不另加防喷管体的情况下，完成探测井下液面的测试作业；为了减少钢丝负载增大时对油气井口装置油管堵头处的弯矩，新的防喷安全装置增加了一个地滑轮，与顶滑轮组成滑轮组，地滑轮配有柔性挡线轮，顶滑轮也配有柔性压线轮，以防止井下仪器遇阻时钢丝发生跳槽。录井钢丝从绞车牵引出绕过地滑轮和顶滑轮组成的滑轮组，这样改变了原装置录井钢丝从绞车直接到顶滑轮的牵引方式，使整套装置受力更加合理。另外，新的防喷安全装置还设计了基座扶正套，基座扶正套旋合在安装基座外园柱面的梯形螺纹上，在基座扶正套下端有一法兰盘，安装时与油管堵头法兰盘用螺栓联结，这样，钢丝拉力产生的弯矩主要作用到联结螺栓上，而对油管堵头法兰丝扣和安装基座油管丝扣的弯矩的伤害大为减少；为了改善测试人员的工作条件，确保空中作业的稳定性和安全感，新的防喷安全装置设计了带小梯的工作小平台，这种工作小平台可固定在连接安装基座或双母扣接头的外园柱台阶上，根据试井测试要求，防喷安全装置需要几根防喷管，就可以安装相应个数的工作小平台，测试人员在进行试井仪器下井前的安装调试时，用脚踩着工作小平台下的小梯就可登上工作小平台，操作人员可站在工作小平台上进行安装调试。因此，较好地改善了测试人员的工作条件；为了避免入井仪器在井下卷扬提升时因测深计数器失灵或测试人员操作失误造成试井仪器碰顶折断钢丝而掉井的恶性事故，新的防喷安全装置在密封控制头内设计了结构小巧、性能可靠的卡瓦式防落装置。防落卡瓦由两个半园块组成，半园块中央挖有一个蘑菇头状的锥形孔，半园块外部园柱面上挖了一圈园弧形槽，弹簧卡在园弧槽内。在入井仪器提升过程中，两块半园块在弹簧作用下是合在一起的。当测深计数器失灵或工人操作失误造成入井仪器碰顶前，入井仪器必先通过防落卡瓦才能碰顶。由于入井仪器头部均设计为蘑菇状，当入井仪器蘑菇头通过防落卡瓦的蘑菇状锥形孔时，对防落卡瓦产生一个挤压力，这时防落卡瓦和弹簧都向外胀开，让入井仪器蘑菇头管体通过，当入井仪器蘑菇头管体通过后，由于蘑菇头下面的管体较细，防落卡瓦在弹簧作用下迅速复位，将蘑菇头下面细长管体卡住，即使蘑菇头管体碰顶造成钢丝折断，由于下蘑菇头管体外径尺寸比防落卡瓦蘑菇状锥形孔上部直径大，当钢丝折断入井仪器往下掉时，入井仪器头部的蘑菇头管体便座在防落卡瓦上，使入井仪器避免了掉入井下的事故发生；为了防止上、卸防喷管扣时损害防喷管体，新的防喷安全装置中的安装基座、连接安装基座、公母扣接头、双母扣接头的外部都设计有方六面台阶，在上卸防喷管体时，只需用轻型专用勾搬手咬住安装基座、连接安装基座、公母扣接头、双母扣接头外面的方六面台阶就可将防喷管体上紧或卸扣，使防喷管体不再受到管钳牙的伤害，从而避免了管体因伤害而爆裂的事故；为了清洁润滑入井钢丝使入井钢丝容易起下，在密封控制头上部新设计了自动加注润滑油的注油杯。这种注油杯下部有调节钢丝密封盘根松紧程度的螺栓，上部有调节加注润滑油量多少的螺栓，它不仅能使入井仪器在高压状态下也能畅通起下，而且可以有效地清洁润滑入井钢丝，增长钢丝的使用寿命。
本实用新型能组合成适应国内试井仪器入井的多种工作高度，具有承受压力高、技术先进、结构合理、拆装快速安全、工作稳定性好等特点，并能有效地防止试井仪器掉井，较好地改善试井工人空中作业时的工作条件。
以下结合附图
详细说明依据本实用新型提出的钢丝试井测试井口防喷安全装置的实施例。
附图是钢丝试井测试井口防喷安全装置示意图。
如图所示，防喷安全装置的防喷管组由连接安装基座(3)和短防喷管(6)、长防喷管(8)组成。安装基座(1)下端为油管公扣，与油气井口装置油管堵头法兰母扣旋合连接，其上端为油管母扣，与连接安装基座(3)下端油管公扣旋合连接，安装基座(1)外园柱面的梯形公扣与基座扶正套(2)梯形母扣旋合连接。基座扶正套(2)下端的法兰盘与油气井口装置油管堵头法兰盘用螺栓联结，基座扶正套(2)外园柱面的梯形公扣与地滑轮支架(16)的梯形母扣旋合连接。地滑轮(17)安装在地滑轮支架(16)上，柔性档线轮(18)在地滑轮(17)右侧滑轮槽中央。连接安装基座(3)上部为梯形母扣，与公母扣接头(5)下端梯形公扣旋合连接，在连接安装基座(3)的外园柱面台阶园周上有一钻通的螺孔，与高压截止阀(15)旋合连接。工作小平台(4)套装在连接安装基座(3)的外园柱台阶上，公母扣接头(5)与连接安装基座(3)旋合后，其外园柱台阶将工作小平台(4)压紧固定。公母扣接头(5)上部为油管母扣，与短防喷管(6)下端油管公扣旋合连接。短防喷管(6)上端为油管公扣，与双母扣接头(7)下端油管母扣旋合连接。双母扣接头(7)上端为梯形母扣，与公母扣接头(5)下端梯形公扣旋合连接，双母扣接头(7)外园柱面台阶园周上钻有一螺纹通孔，与高压截止阀(15)旋合连接。工作小平台(4)安装在双母扣接头(7)外园柱台阶上，公母扣接头(5)和双母扣接头(7)旋合后，公母扣接头(5)外园柱台阶将工作小平台(4)压紧固定。公母扣接头(5)上端为油管母扣，与长防喷管(8)下端油管公扣旋合连接。长防喷管(8)上端为油管公扣，与双母扣接头(7)下端油管母扣旋合连接。双母扣接头(7)上端为梯形母扣，与密封控制头(11)的梯形公扣旋合连接。密封控制头(11)下端内园环里装有防落卡瓦(9)。注油杯(12)下端螺纹公扣与密封控制头(11)上端螺纹母扣旋合连接。顶滑轮支架(10)套装在双母扣接头(7)外园柱台阶上，密封控制头(11)与双母扣接头(7)旋合后，密封控制头(11)外园柱台阶将顶滑轮支架(10)压紧固定。顶滑轮(13)安装在顶滑轮支架(10)上。柔性压线轮(14)安装在顶滑轮(13)滑轮槽的正上方。在进行试井测试作业时，先将安装基座(1)下端油管公扣与油气井口装置油管堵头的法兰母扣旋合连接，再把基座扶正套(2)与安装基座(1)旋合并使基座扶正套(2)下端法兰盘与油气井口装置油管堵头法兰盘通孔对中用螺栓联结上紧。此时，再逐一将地滑轮支架(16)、连接安装基座(3)、工作小平台(4)、公母扣接头(5)、短防喷管(6)、双母扣接头(7)、工作小平台(4)、公母扣接头(5)、长防喷管(8)、双母扣接头(7)、顶滑轮支架(10)按顺序组装完毕，用手将录井钢丝(19)从绞车滚筒上牵引出绕过地滑轮(17)和顶滑轮(13)，穿过注油杯(12)、密封控制头(11)和防落卡瓦(9)与试井入井仪器用特殊绳帽连接好后，这时就可以将入井仪器轻轻放入防喷管组内，当入井仪器完全进入防喷管组内腔后，把密封控制头(11)与双母扣接头(7)旋合连接，在注油杯(12)中加注20＃机油，开启油气井口闸门，让高压油气缓慢在防喷管组内充压至与油气井口装置内腔压力平衡，松动绞车刹车，让入井仪器依靠自重下入井下，进行试井测试作业。测试作业完毕后，开动绞车将入井仪器提升至井口，当入井仪器完全进入防喷管组内腔时，将油气井口闸门关死，打开高压截止阀(15)，让防喷管组卸压，卸压完毕后，即可对试井入井仪器进行回收。
权利要求1.一种由单根长防喷管(8)、双母扣接头(7)、高压截止阀(15)、顶滑轮(13)、顶滑轮支架(10)、密封控制头(11)、录井钢丝(19)组成的钢丝试井测试井口防喷装置，其特征在于钢丝试井测试井口防喷安全装置还包括安装基座(1)、基座扶正套(2)、连接安装基座(3)、工作小平台(4)、公母扣接头(5)、短防喷管(6)、防落卡瓦(9)、注油杯(12)、柔性压线轮(14)、地滑轮支架(16)、地滑轮(17)和柔性挡线轮(18)，安装基座(1)下端的油管公扣与油气井口装置油管堵头的法兰母扣旋合连接，上端的油管母扣与连接安装基座(3)下端的油管公扣旋合连接，安装基座(1)外园柱面梯形公扣与基座扶正套(2)梯形母扣旋合连接，基座扶正套(2)下端的法兰盘与油气井口装置油管堵头法兰盘用螺栓联接，基座扶正套(2)外园柱面梯形公扣与地滑轮支架(16)的梯形母扣旋合连接，地滑轮(17)安装在地滑轮支架(16)上，柔性挡线轮(18)安装在地滑轮(17)右端滑轮槽中央，高压截止阀(15)与连接安装基座(3)外园柱台阶所钻螺纹通孔旋合连接，连接安装基座(3)上端的梯形母扣与公母扣接头(5)下端的梯形公扣旋合连接，工作小平台(4)安装在连接安装基座(3)外园柱台阶和公母扣接头(5)外园柱台阶之间，公母扣接头(5)上端油管母扣与短防喷管(6)下端油管公扣旋合连接，短防喷管(6)上端油管公扣与双母扣接头(7)下端油管母扣旋合连接，高压截止阀(15)与双母扣接头(7)外园柱台阶所钻螺纹通孔旋合连接，双母扣接头(7)上端的梯形母扣与公母扣接头(5)下端梯形公扣旋合连接，工作小平台(4)安装在双母扣接头(7)外园柱台阶和公母扣接头(5)外园柱台阶之间，公母扣接头(5)上端油管母扣与长防喷管(8)下端油管公扣旋合连接，长防喷管(8)上端油管公扣与双母扣接头(7)下端油管母扣旋合连接，顶滑轮支架(10)套装在双母扣接头(7)外园柱台阶和密封控制头(11)外园柱台阶之间，顶滑轮(13)安装在顶滑轮支架(10)上，柔性压线轮(14)安装在顶滑轮(13)滑轮槽上方，密封控制头(11)的梯形公扣与双母扣接头(7)上端梯形母扣旋合连接，注油杯(12)下端螺纹公扣与密封控制头(11)上端螺纹母扣旋合连接，防落卡瓦(9)安装在密封控制头(11)下部内园环里，录井钢丝(19)从绞车滚筒上牵引出，绕过地滑轮(17)、顶滑轮(13)、穿过注油杯(12)、密封控制头(11)和防落卡瓦(9)与入井仪器连接。
2.根据权利要求1所述钢丝试井测试井口防喷安全装置，其特征是防落卡瓦(9)由两个半园块组成，半园块中央挖了一个蘑菇头状的锥形孔，半园块外部园柱面挖了一圈园弧形槽，弹簧卡在园弧槽内。
专利摘要本实用新型提供了一种改进的用于井下试井测试作业的钢丝试井测试井口防喷安全装置。该装置可以组成七种不同高度的防喷管组，以满足不同长度的试井仪器入井。由顶滑轮、地滑轮组成的滑轮组增强了整套装置的工作稳定性。工作小平台改善了测试人员的工作条件。防落卡瓦能在入井仪器碰顶折断钢丝时迅速将入井仪器卡死，防止仪器落井事故的发生。本实用新型具有承压高、技术结构先进、拆装安全方便等特点，其实用性已在实践中得到验证。
文档编号E21B33/06GK2090415SQ9121449
公开日1991年12月11日 申请日期1991年5月13日 优先权日1991年5月13日
发明者李靖华, 陈国章, 李明湘, 张树德, 袁吉诚, 余宰平, 周兴才, 杨炳林 申请人:四川石油管理局川南矿区, 四川石油管理局井下作业处, 中国核工业总公司八五三厂