专利名称：油田井口安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及油田井下带压测试中， 用于井口防喷系统中进行仪器到达报警和防止因拉断电缆、钢丝致使仪器落井的一种专用井口安全装置。
背景技术：
井口防喷管是油田井下测试时必须使用的井口装置，通常下井仪器先放置于防喷管中，然后将防喷管固定安装在采油树上，打开采油树上的各种闸门，仪器即可由防喷管中下放到井中。反之，则须先将仪器上提到防喷管中，然后关闭采油树上的各种闸门，放掉防喷管中高压井液或气体，从采油树上卸下防喷管，再从其中取出仪器。在仪器上提过程中，由于电缆、钢丝的伸缩，井况等多种原因，会造成深度显示误差，此时须要判断仪器是否已进入防喷管中，以防止因提前关闭闸门而切断电缆、钢丝或仪器，通常的做法是用人工拉电缆、钢丝以感觉仪器是否到达，这取决于操作员的个人经验。有时会因井内结蜡、电缆跳丝等复杂情况产生判断失误，这种方法可靠性差。另外，由于测试时间相对较长，操作员易疲劳，仪器已到达防喷管中，而操作员不知并继续上提电缆或钢丝以致将其拉断的情况时有发生，常导致仪器落井工程事故。
在井下仪器测试过程中，经常发生因井况等原因致使仪器遇卡问题，现有的电缆接头因不能可靠的弱点常导致电缆、钢丝从中间拉断，使得整个电缆、钢丝报废，还会因电缆、钢丝被拉断带来的打捞等一系列的二次施工问题，增大了后续施工的难度，造成可观的经济损失。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可靠的井下仪器到达防喷管时进行报警并当电缆、钢丝在防喷管中被拉断时能有效地抓住井下仪器，防止仪器落井的油田井口安全装置。
可采用以下技术方案实现目的。
油田井口安全装置，它由壳体组件、防落总成、报警总成、电子线路组件、电缆接头及配套附件组装构成；壳体组件上端以丝扣与防喷头连接，壳体组件下端通过丝扣与防喷管连接，可相对移动的防落总成、置于报警总成内，报警总成位于可上下移动的壳体组件内，电子线路组件固定在壳体组件外部；电缆接头由打捞帽组件、接头总成和仪器头总成组装而成，打捞帽组件上端与电缆连接，打捞帽组件下端与接头总成上端通过丝扣连接，仪器头总成上端与接头总成下端通过丝扣固定；仪器头总成下端与仪器连接。
本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果结构紧凑，井下仪器防落、到达报警器可作为井口防喷设备的组成部分，串接在防喷管和防喷头之间，适用于常规的电缆或钢丝作业的井下测试。当下井仪器到达防喷管后，其打捞帽撞击报警总成使电子线路组件产生明确的报警信号，因此可准确判断仪器已进入防喷管中；当发生仪器已经到达顶部而未能停止上提从而拉断电缆、钢丝时，该装置可将仪器打捞帽抓住，以防止仪器落入井中，避免此类工程事故的发生。电缆接头是电缆和仪器之间的连接装置，适用于油田各种电缆和钢丝作业的井下测试，在发生井下仪器遇卡时在设定的拉力条件下自动脱开，有效地保护电缆、钢丝不受损伤或拉断，避免由此带来的经济损失并减小后续作业难度。具有使用方便、可靠性高、经济效益明显等特点。
图1是井下仪器防落、到达报警工作示意图；图2是井下仪器防落、到达报警结构原理图；图3是图2中A-A剖面图；图4是报警工作原理图；图5是电缆接头结构示意图。
具体实施方式
结合附图、实施方式对技术方案作进一步详述。
实施例1、油田井口安全装置，它由壳体组件、防落总成、报警总成、电子线路组件、电缆接头22及配套附件组装构成；壳体组件上端以丝扣与防喷头2连接，壳体组件下端通过丝扣与防喷管1连接，可相对移动的防落总成、置于报警总成内，报警总成位于可上下移动的壳体组件内，电子线路组件固定在壳体组件外部；电缆接头由打捞帽组件、接头总成和仪器头总成组装而成，打捞帽组件上端与电缆连接，打捞帽组件下端与接头总成上端通过丝扣连接，仪器头总成上端与接头总成下端通过丝扣固定；仪器头总成下端与仪器连接。
参见图1，防喷管1和防喷头2与现有的井口防喷系统在技术结构上没有区别，该装置上端通过丝扣和防喷头的下端相连接，该装置的下端通过丝扣和防喷管的上端相连接。电缆接头仪器22位于防喷管内，与电缆接头相连接的电缆从该装置和防喷头中心穿过，电缆和电缆接头相对于该装置及防喷系统可自由移动。
参见图2、3、4，电子线路组件及配套附件由电路盒28，报警电路30，密封盖6，插头5，微动开关23，凸轮25，检测柄26，防护壳24，O型圈27组成。报警电路30安装在由电路盒28和密封盖6组成的密封空间内，具有防水、防潮、防油等特点，插头5位于密封盖6上，通过导线和防护壳24内的微动开关23相连接，电路盒28以螺丝与密封盖6固定，电路盒28和密封盖6一起插入上壳体的插槽内，以便于使用、检测和维护。防护壳通过螺丝固定在上壳体上。当旋转轴因上提仪器发生转动时，带动与之相连接的凸轮转动，致使微动开关23闭合，接通报警电路30电源，明确报警仪器到达。报警电路技术结构和普通警报电路相同，O型圈起密封作用，防止壳体内高压流体的渗出，检测柄在每次作业前对报警电路进行检测，以确保装置处于正常工作状态。
实施例2、油田井口安全装置，在实施例1基础上，壳体组件由上壳体3，下壳体21，由壬18，定位环16，O型圈14组成，上壳体上端丝扣与防喷头连接，下壳体下端内侧以丝扣与防喷管连接，上壳体与下壳体通过由壬固定连接。中间过孔的内螺纹扣用来和报警总成相连接。
参见图2，上壳体下端内侧为密封面和密封槽，用来和下壳体密封配合，O型圈位于密封槽内、起密封作用，防止装置内的高压流体渗出。限位环16通过丝扣和下壳体21连接，并有顶丝29固定、防止退扣；限位环用来对由壬定位。下壳体下端内侧为丝扣，用来和防喷管连接。
实施例3、油田井口安全装置，在实施例1基础上，报警总成由定向螺丝钉4、定位螺杆11、滑动环12、外弹簧13、防掉器壳体20、转动柄8、旋转轴9及附件、固定螺丝组装而成，定位螺杆通过并固定在上壳体上，可沿定位螺杆向上滑动的滑动环下端与防掉器壳体上端连接，防掉器壳体内为防落总成，防掉器壳体外侧上部套有外弹簧，滑动环上开有插孔，转动柄一端位于插孔内，另端通过固定螺丝固定在旋转轴上。
参见图2，当仪器22到达防喷管后，其上部的打捞帽顶住防落总成的下端并将力传送到滑动环12促使滑动环12沿定位螺杆11向上滑动，滑动环12的下端外侧为丝扣、和防掉器壳体20的上端相连接，防掉器壳体20内为防落总成，防掉器壳体20外侧上部套有外弹簧13，通过定位螺杆11固定在上壳体3上，定位螺杆11下端有一台阶，它和外弹簧13一起对防掉器壳体20以及滑动环12进行定位，滑动环12向上运动时，带动防掉器壳体20压缩外弹簧向上运动，直到滑动环12被上壳体3上的台阶卡住。滑动环12上部开有插孔，转动柄8的一端位于插孔内，另一端通过固定螺丝10固定在旋转轴9上，当滑动环12向上移动时，带动转动柄8随之转动，使旋转轴9及其相连接的其它组件产生相对应的转动，从而产生报警信号。定向螺丝钉4位于上壳体3内的导向槽内(结合图3)，它固定在滑动环12上以防止滑动环转动。
实施例4、油田井口安全装置，在实施例1基础上，防落总成由打捞爪19，簧座17与内弹簧15组装而成，打捞爪由下端有倒勾的弹片组成，打捞帽进入打捞爪内时、在内弹簧作用下打捞爪可抓紧仪器打捞帽。
参见图2，当上提的力量很大，致使报警总成的移动受到限制，就是说上提力量超出正常范围时，电缆接头的打捞帽继续向上推动打捞爪并促使簧座压缩内弹簧，打捞爪由三片下端有倒勾的弹片组成，在向上移动的同时逐渐张开，直到打捞帽进入打捞爪。打捞爪在内弹簧力的作用下回位，从而抓紧仪器的打捞帽，此时即使电缆或钢丝被拉断，电缆接头和相连接的仪器也不会落入井中，起到仪器防落作用。
实施例5、油田井口安全装置，在实施例1基础上，接头总成由压丝短节32、锁紧螺丝33、碟形弹簧34、定向螺丝35、调节螺母40、滚珠座拉杆41、碟形簧外壳42、滚珠43及打捞头44组装而成；滚珠座拉杆上端穿过碟形簧外壳内台阶和调节螺母连接，碟形弹簧位于由碟形簧外壳和滚珠座拉杆上端构成的环形空间内，碟形弹簧下端位于碟形簧外壳内台阶上，弹簧上端顶在带锁紧槽的调节螺母下端面，滚珠座拉杆与打捞头通过滚珠连接，打捞头、滚珠、滚珠座拉杆和调节螺母在电缆拉力下相对于碟形簧外壳向下移动；通过调整调节螺母位置，预先设定碟形弹簧压缩量。
参见图2、5，电缆接头由打捞帽组件31、接头总成和仪器头总成36组装而成，其中打捞帽组件和仪器头总成和现有技术相同。压丝短节32上端和打捞帽组件31的下端通过丝扣相连接，压丝短节32的下端通过丝扣和碟形簧外壳42的上端相连接；滚珠座拉杆41的上端穿过碟形簧外壳42内的台阶和调节螺母40相连接，滚珠座拉杆41的下端则受碟形簧外壳42内的台阶孔径的限制位于台阶的下方，碟形弹簧34位于由碟形簧外壳42和滚珠座拉杆41的上端所构成的环形空间内弹簧34下端位于碟形簧外壳42内的台阶上，碟形弹簧34上端顶在调节螺母40的下端面，调节螺母40是一种带锁紧槽的圆螺母，当位置合适时，可由锁紧螺丝33将它锁紧，使其位置得到固定；滚珠座拉杆41和打捞头44通过滚珠43行连接，打捞头44下端有丝扣和仪器头总成36相连接，定向螺丝35位于碟形簧外壳42下端的开口槽内并固定在打捞头44上，防止打捞头44和碟形簧外壳42发生相对转动，缆芯线穿过滚珠座拉杆41和内滚珠座44的中心孔接到仪器头总成36上。正常情况下，受碟形簧外壳42内台阶下方内径的限制，滚珠43、滚珠座拉杆41和打捞头44的相对位置不变，在仪器遇卡时，在电缆7拉力的作用下，打捞头44受到向下的拉力并带动滚珠43、滚珠座拉杆41和调节螺母40一起相对于碟形簧外壳42作向下移动，同时压缩碟形弹簧34，当滚珠43移动到碟形簧外壳42下端的大径处时，滚珠43失去定位限制，则不能起到连接作用，打捞头44和滚珠座拉杆41自脱开，从而实现井下仪器和电缆的分离。打捞头44用于打捞，其结构和常规打捞帽相同；电缆拉力和碟形弹簧34所受的压缩力大小相等，通过调整调节螺母40的位置，可预先设定碟形弹簧34的压缩量，可以比较准确地设定电缆安全拉力的大小，达到设置弱点的目的，从而避免电缆、钢丝受到损伤或拉断，起到保护电缆、钢丝的作用。
权利要求1.一种油田井口安全装置，其特征在于它由壳体组件、防落总成、报警总成、电子线路组件、电缆接头及配套附件组装构成；壳体组件上端以丝扣与防喷头连接，壳体组件下端通过丝扣与防喷管连接，可相对移动的防落总成、置于报警总成内，报警总成位于可上下移动的壳体组件内，电子线路组件固定在壳体组件外部；电缆接头由打捞帽组件、接头总成和仪器头总成组装而成，打捞帽组件上端与电缆连接，打捞帽组件下端与接头总成上端通过丝扣连接，仪器头总成上端与接头总成下端通过丝扣固定；仪器头总成下端与仪器连接。
2.根据权利要求1所述的油田井口安全装置，其特征在于壳体组件由上壳体，下壳体，由壬、定位环、O型圈组成，上壳体上端丝扣与防喷头连接，下壳体下端内侧以丝扣与防喷管连接；上壳体与下壳体通过由壬固定连接。
3.根据权利要求1所述的油田井口安全装置，其特征在于报警总成由定向螺丝钉、定位螺杆、滑动环、外弹簧、防掉器壳体、转动柄、旋转轴及附件、固定螺丝组装而成，定位螺杆通过并固定在上壳体上，可沿定位螺杆向上滑动的滑动环下端与防掉器壳体上端连接，防掉器壳体内为防落总成，防掉器壳体外侧上部套有外弹簧，滑动环上开有插孔，转动柄一端位于插孔内，另端通过固定螺丝固定在旋转轴上。
4.根据权利要求1所述的油田井口安全装置，其特征在于防落总成由打捞爪簧座与内弹簧组装而成，打捞爪由下端有倒勾的弹片组成，打捞帽进入打捞爪内时、在内弹簧作用下打捞爪可抓紧仪器打捞帽。
5.根据权利要求1所述的油田井口安全装置，其特征在于接头总成由压丝短节、锁紧螺丝、碟形弹簧、定向螺丝、调节螺母、滚珠座拉杆、碟形簧外壳、滚珠及打捞头组装而成；滚珠座拉杆上端穿过碟形簧外壳内台阶和调节螺母连接，碟形弹簧位于由碟形簧外壳和滚珠座拉杆上端构成的环形空间内，碟形弹簧下端位于碟形簧外壳内台阶上，弹簧上端顶在带锁紧槽的调节螺母下端面，滚珠座拉杆与打捞头通过滚珠连接，打捞头、滚珠、滚珠座拉杆和调节螺母在电缆拉力下相对于碟形簧外壳向下移动；通过调整调节螺母位置，预先设定碟形弹簧压缩量。
专利摘要本实用新型是涉及油田井下带压测试中，用于井口防喷系统中进行仪器到达报警和防止因拉断电缆、钢丝至使仪器落井的专用的一种井口安全装置。由壳体组件、防落总成、报警总成、电子线路组件及配套的附件组装构成，壳体组件上端有丝扣和防喷头连接，壳体组件下端通过丝扣和防喷管连接；防落总成置于报警总成内，可作相对移动，报警总成位于壳体组件内，亦可作上下移动，电子线路组件固定于壳体组件外部。结构紧凑，可作井口防喷设备的组成部分，串接在防喷管和防喷头之间，适用于常规的电缆或钢丝作业的井下测试。可准确判断仪器已进入防喷管中，当拉断电缆、钢丝时，该装置可将仪器打捞帽抓住，以防止仪器落入井中，避免此类工程事故的发生。适用于油田各种电缆和钢丝作业的井下测试，使用方便，可靠性高，经济效益明显。
文档编号E21B47/00GK2542828SQ02206879
公开日2003年4月2日 申请日期2002年2月19日 优先权日2002年2月19日
发明者陈火英 申请人:陈火英