专利名称：全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田作业设备，尤其是涉及一种油田井口防喷作业设备。
背景技术：
目前，国内、外油水井不压井作业采用的防喷装置体积庞大，结构复杂，操作及安装繁琐。整套装置始终处于压力状态，而且当油管接箍被强行压入装置时，装置中的关键部件——胶筒处于液控压力抱紧状态，油管接箍台阶强行通过，其一对胶筒造成损伤，使易损件寿命缩短，其二井内的高压油气源在油管接箍通过而未能及时为胶筒提供压复位压力，高压油气流就会向外喷射或溢流，造成危险或污染。整套装置易损件多，使用寿命短，成本过高，售价昂贵。国内油田钻井及作业为了防止井喷事故及污染，都在压井后在进行作业。这样做的弊病就是钻井过程中地层测试显示不明显或压井液渗入并堵塞污染地层而造成不可挽回的损失，修井作业中压井也存在着同样的弊病。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种新型的全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，可以有效防止在带压修井作业过程中油管安装和拆卸出现井液刺漏和溢流。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的这种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，包括液控双闸板防喷器组件1，其改进之处在于在液控双闸板防喷器组件1的上部，由下至上还依次设有提升过赢短节2、下部密封及卡紧装置3、平衡式带压过接头装置4、上部密封及卡紧装置5、上部环形防喷器6；在下部密封及卡紧装置3的上侧，还设有井液复位罐组件7与平衡式带压过接头装置4连通。
上述全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，所述的平衡式带压过接头装置4由内至外依次设有内衬芯轴4.4、油缸内筒4.7、活塞伸长筒4.2、油缸外筒4.8；所述的油缸内筒4.7与活塞伸长筒4.2之间设有环形空间；所述的内衬芯轴4.4是中空的。
上述全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，所述的井液复位罐组件7的上部为油缸筒7.4，下部为井液储存筒7.5，液压油室活塞7.1设在油缸筒7.4内，井液储存室活塞7.2设在井液储存筒7.5内，且液压油室活塞7.1与井液储存室活塞7.2由活塞连杆7.3连接。
上述全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，所述的下部密封及卡紧装置3的壳体3.1上设有密封闸板油缸3.2和卡紧闸板油缸3.3，在密封闸板油缸3.2内设有密封闸板3.7、活塞及连杆3.8，在卡紧闸板油缸3.3内设有卡紧闸板3.6、活塞及连杆3.9。
上述全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，所述的上部密封及卡紧装置5的壳体5.1上设有密封闸板油缸5.2和卡紧闸板油缸5.3，在密封闸板油缸5.2内设有密封闸板5.7、活塞及连杆5.9，在卡紧闸板油缸5.3内设有卡紧闸板5.6、活塞及连杆5.8。
上述全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，所述的上部环形防喷器6的壳体6.1内设有胶筒6.2。
这种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置增加了平衡式带压过接头装置4，使下部密封及卡紧装置3以上井液始终处于平衡状态，即活塞伸长筒4.2行至下死点时与油缸内筒4.7形成的储集室容积与收缩状态内衬芯轴4.4同油管形成环空容积相等，因此当活塞伸长筒4.2升到上死点时，内衬芯轴4.4环空容积增加了一倍，而活塞伸长筒4.2活塞排出的液体正好填充了内衬芯轴4.4增加的环空；同时增加了液控井液压力释放储集罐7，让油管接箍在通过胶筒6.2时处于完全释放的状态，胶筒6.2不会损伤，井液也不会溢流；另外，独特的密封及卡紧装置，采用一级液控油管卡瓦、一级液控油管半封闸板，在带压起下油管过程中，既可卡住油管防止油管上窜、下滑，又可密封油管防止井液刺漏、溢流。
图1为本实用新型的半剖结构示意图；图2为缩小的活塞伸长筒伸长状态示意图；图3为平衡式带压过接头装置放大的结构示意图；
图4为下部密封及卡紧装置、上部密封及卡紧装置放大的结构示意图；图5为液控双闸板防喷器组件放大的结构示意图；图6为上部环形防喷器放大的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明请参阅图1至图6所示，图中该防喷装置的组成如下液控双闸板防喷器组件1(结构如图5所示)壳体1.1、全封液压油缸1.2、半封液压油缸1.3、全封闸板开启油室输入口1.4、全封闸板关闭油室输入口1.5、半封闸板开启油室输入口1.6、半封闸板关闭油室输入口1.7、闸板侧门1.8、全封闸板1.9、半封闸板1.10、全封闸板联动液压活塞及连杆1.11、半封闸板联动液压活塞及连杆1.12、手动锁紧轴1.13、油缸后盖1.14、侧门螺栓1.15、后盖螺栓1.16。
提升过赢短节2(如图1所示)。
下部密封及卡紧装置3(结构如图4所示)壳体3.1、密封闸板油缸3.2、卡紧闸板油缸3.3、闸板关闭油室进油孔3.4、闸板开启油室进油孔3.5、卡紧闸板3.6、密封闸板3.7、活塞及连杆3.8、活塞及连杆3.9、加厚闸板侧门3.10、油缸后盖3.11、侧门螺栓3.12、后盖螺栓3.13。
平衡式带压过接头装置4(结构如图3所示)上法兰4.1、活塞伸长筒4.2、呼吸孔4.3、内衬芯轴4.4、回缩油室进油口4.5、井液蓄积室井液循环孔4.6、油缸内筒4.7、油缸外筒4.8、起升油室进油口4.9、固定环及螺栓4.10、内衬环4.11、下法兰4.12、固定环及螺栓4.13、固定法兰4.14。油缸内筒4.7与活塞伸长筒4.2之间设有环形空间。
上部密封及卡紧装置5(结构如图5所示)壳体5.1、密封闸板油缸5.2、卡紧闸板油缸5.3、闸板关闭油室进油孔5.4、闸板开启油室进油孔5.5、卡紧闸板5.6、密封闸板5.7、活塞及连杆5.8、活塞及连杆5.9、加厚闸板侧门5.10、油缸后盖5.11、侧门螺栓5.12、后盖螺栓5.13。
上部环形防喷器6(结构如图6所示)壳体6.1、胶筒6.2、油室进油口6.3、压盖6.4。
井液复位罐组件7液压油室活塞7.1、井液储存室活塞7.2、活塞连杆7.3、油缸筒7.4、井液储存筒7.5、液压油输入口7.6、井液循环口7.7。
全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置的安装和工作过程如下在安装使用前，首先向带压作业井最底部的油管内投掷油管桥塞，然后通过采油树将桥塞上部油管内的余压卸掉后拆除采油树，最后将该防喷装置安装在套管四通法兰上。
用作业机提一根备用提升油管从上部环形防喷器6、上部密封及卡紧装置5、平衡式带压过接头装置4、下部密封及卡紧装置3、提升过赢短节2、液控双闸板防喷器组件1内部传入，与液控双闸板防喷器组件1连接坐落的套管四通内的油管悬挂器丝扣连接并上紧，此时操作地面液控设备给油室进油口6.3供压，液压油推动胶筒6.2抱死油管。
上提油管，将油管悬挂器提至提升过赢短节2内顶部限位处，操作地面液控设备向半封闸板关闭油室输入口1.7内供压，推动半封闸板联动液压活塞及连杆1.12关闭半封闸板1.10。卸开液控双闸板防喷器组件1下部法兰全部螺栓，用作业机负滚筒小钩提起整套全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，在油管悬挂器下部坐上油管吊卡，放松油管，卸掉提升油管与油管悬挂器连接丝扣，卸掉油管悬挂器。重新将提升油管与油管悬挂器下部的油管连接，轻提提升油管，撤掉油管吊卡，重新安装全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置。
操作地面液控设备向起升油室进油口4.9内供压，将活塞伸长筒4.2升至上死点(如图2示)。操作地面液控设备为油室进油口6.3供压，使胶筒6.2抱紧油管。打开半封闸板1.10，上提油管，当油管接箍接近上部环形防喷器6底部时，操作地面液控设备向闸板关闭油室进油孔3.4内供压，推动活塞及连杆3.9、3.8关闭卡紧闸板3.6、密封闸板3.7，同时将油缸筒7.4油压泄掉，让井液自动压入井液储存筒7.5，使壳体3.1以上腔体内的井液压力回0。此时将油室进油口6.3的液压释放，使胶筒6.2复位。
操作地面液控设备，给回缩油室进油口4.5供压让活塞伸长筒4.2回到下死点，同时内衬芯轴4.4、油缸内筒4.7内腔多余液体会通过井液蓄积室井液循环孔4.6回收至井液储集室。
然后给油室进油口6.3供压让胶筒6.2再次抱紧油管，从液压油输入口7.6向油缸筒7.4内注入液压，推动液压油室活塞7.1联动井液储存室活塞7.2，将井液储存筒7.5内井液推回平衡式带压过接头装置4腔体内并保持压力。
打开卡紧闸板3.6、密封闸板3.7，上提油管，同时将活塞伸长筒4.2升至上死点，直至下一个油管接箍接近上部环形防喷器6的底部时，关闭卡紧闸板3.6、密封闸板3.7，再次将油缸筒7.4内油压泄掉，让井液进入井液储存筒7.5，使下部密封及卡紧装置3以上腔体内的井液压力回0。进行下一次e-h的工艺循环作业，直至井内压力推动油管自动向上滑行时开始使用下部密封及卡紧装置3、上部密封及卡紧装置5卡具配合作业。
关闭卡紧闸板5.6、密封闸板5.7，将活塞伸长筒4.2起升，同时作业大钩与活塞伸长筒4.2配合将油管缓慢上提，当活塞伸长筒4.2至上死点时关闭卡紧闸板3.6、密封闸板3.7，将油缸筒7.4油压泄掉，让井液进入井液储存筒7.5，使下部密封及卡紧装置3以上腔体内压力复0，打开卡紧闸板5.6、密封闸板5.7，让活塞伸长筒4.2缩至下死点。然后再次关闭卡紧闸板5.6、密封闸板5.7，向油缸筒7.4内注入液压油将井液储存筒7.5内井液推回平衡式带压过接头装置4内并保持压力，进行下一次循环。
起到最后一根油管时，当油管尾部通过液控双闸板防喷器组件1后，关闭全封闸板1.9，将油缸筒7.4油压泄掉，让井液进入井液储存筒7.5，打开胶筒6.2，提出油管，等待下入作业。
下入时，提前将油管桥塞植入尾管，将油管插入上部环形防喷器6，起升活塞伸长筒4.2至上死点，关闭胶筒6.2、卡紧闸板5.6、密封闸板5.7，向油缸筒7.4内注入液压油将井液储存筒7.5内井液推回平衡式带压过接头装置4腔体内并保持压力，打开卡紧闸板3.6、密封闸板3.7、全封闸板1.9，回缩活塞伸长筒4.2至下死点，关闭卡紧闸板3.6、密封闸板3.7，将油缸筒7.4油压泄掉，让井液进入井液储存筒7.5，使下部密封及卡紧装置3以上腔体内井液压力回0，松开胶筒6.2、卡紧闸板5.6、密封闸板5.7，起升活塞伸长筒4.2至上死点，开始下一个循环冲程。
当油管到达接箍时，连接下一根油管，然后进行正常的循环冲程作业，直至油管能自行下入时为止。
权利要求1.一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，包括液控双闸板防喷器组件(1)，其特征在于在液控双闸板防喷器组件(1)的上部，由下至上还依次设有提升过赢短节(2)、下部密封及卡紧装置(3)、平衡式带压过接头装置(4)、上部密封及卡紧装置(5)、上部环形防喷器(6)；在下部密封及卡紧装置(3)的上侧，还设有井液复位罐组件(7)与平衡式带压过接头装置(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，其特征在于所述的平衡式带压过接头装置(4)由内至外依次设有内衬芯轴(4.4)、油缸内筒(4.7)、活塞伸长筒(4.2)、油缸外筒(4.8)；所述的油缸内筒(4.7)与活塞伸长筒(4.2)之间设有环形空间；所述的内衬芯轴(4.4)是中空的。
3.根据权利要求1所述的一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，其特征在于所述的井液复位罐组件(7)的上部为油缸筒(7.4)，下部为井液储存筒(7.5)，液压油室活塞(7.1)设在油缸筒(7.4)内，井液储存室活塞(7.2)设在井液储存筒(7.5)内，且液压油室活塞(7.1)与井液储存室活塞(7.2)由活塞连杆(7.3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，其特征在于所述的下部密封及卡紧装置(3)的壳体(3.1)上设有密封闸板油缸(3.2)和卡紧闸板油缸(3.3)，在密封闸板油缸(3.2)内设有密封闸板(3.7)、活塞及连杆(3.8)，在卡紧闸板油缸(3.3)内设有卡紧闸板(3.6)、活塞及连杆(3.9)。
5.根据权利要求1所述的一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，其特征在于所述的上部密封及卡紧装置(5)的壳体(5.1)上设有密封闸板油缸(5.2)和卡紧闸板油缸(5.3)，在密封闸板油缸(5.2)内设有密封闸板(5.7)、活塞及连杆(5.9)，在卡紧闸板油缸(5.3)内设有卡紧闸板(5.6)、活塞及连杆(5.8)。
6.根据权利要求1所述的一种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，其特征在于所述的上部环形防喷器(6)的壳体(6.1)内设有胶筒(6.2)。
专利摘要本实用新型涉及一种油田作业设备，尤其是涉及一种油田井口防喷作业设备。这种全密闭无压换位油水井不压井作业防喷装置，包括液控双闸板防喷器组件1，其改进之处在于在液控双闸板防喷器组件1的上部，由下至上还依次设有提升过赢短节2、下部密封及卡紧装置3、平衡式带压过接头装置4、上部密封及卡紧装置5、上部环形防喷器6；在下部密封及卡紧装置3的上侧，还设有井液复位罐组件7与平衡式带压过接头装置4连通。该防喷装置，可以有效防止在带压修井作业过程中油管安装和拆卸出现井液刺漏和溢流。
文档编号E21B33/06GK2711380SQ20042006718
公开日2005年7月20日 申请日期2004年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者韩永利, 唐建华 申请人:韩永利