管道封堵器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种管道封堵器，主要应用于在更换井口的过程中封堵管道，其包括中心管，固定连接在中心管内的击落塞，与击落塞相连接的密封结构和测压管，螺纹连接在中心管一端外表面的下接头以及设置在下接头周向表面的流体通道。本实用新型的管道封堵器可以实现对管道内部压力状态的安全检测，同时也可以控制井喷发生的可能，有很强的实用性和推广价值。
【专利说明】管道封堵器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管道封堵器，特别涉及一种在更换井口的过程中实现安全检测压力的同时也可以防止井喷的管道封堵器。
【背景技术】
[0002]在更换井口装置过程中，井口有一段时间是没有任何防护措施的，一旦此时发生溢流、井喷，将没有任何手段可以控制，无控制的换装井口作业是极大的安全隐患，国内曾因此发生过多起井喷事故。
[0003]目前换装井口作业主要是在压井后进行长时间的观察，确认井筒稳定后，才开始拆卸井口，再安装新井口。由于井下压力状态的不确定性，暂时的井筒稳定并不一定意味着不会发生井喷。
[0004]在更换井口期间如何实现安全测压和控制井喷，是亟待解决的重大安全问题。
[0005]因此，亟需一种可以实现安全测压的同时也可以控制井喷的封堵器。
实用新型内容
[0006]针对上述问题，本实用新型提出了一种管道封堵器，该管道封堵器可以实现在安装更换井口时进行安全测压，同时针对管道内的压力情况来实施压井操作，控制井喷发生的可能。
[0007]根据本实用新型，提出了一种管道封堵器，包括中心管，固定连接在所述中心管内的击落塞，与所述击落塞相连接的密封结构和测压管，螺纹连接在所述中心管一端外表面的下接头以及设置在所述下接头周向表面的流体通道。
[0008]根据本实用新型的管道封堵器，在完成管道封堵后，通过在测压管的一端安装的压力表可以检测所封堵管道内部的压力，快速方便易操作。当检测到封堵管道内部压力相对于正常压力值偏高或者不稳定时，可以利用击落塞来实现压井操作，能够更好地控制管道井喷发生的可能。
[0009]在一个实施例中，在测压管的周向表面设置有流体通道，测压管的流体通道围绕测压管的轴线环形阵列并与测压管的中心孔相连通，这样可以保证测压管外部环境的流体穿过测压管的流体通道进入测压管的中心孔，测压管的中心孔可以是通孔或者盲孔，保证更好地加工灵活性。优选地，测压管的流体通道是孔。
[0010]在一个实施例中，测压管分大直径段与小直径段两段，在小直径段周向表面设置有沿轴向延伸的外螺纹段和无螺纹段。测压管的小直径段上的无螺纹段的外壁表面设置有至少一条环形凹槽，用于容纳密封圈，在测压管与击落塞之间形成密封，保证管道内的流体不会沿测压管得周向缝隙溢出。击落塞为中心通孔结构，端部孔径大于中间段孔径，孔以锥形形式从端部向中心收缩并沿轴向延伸。击落塞的一端的孔与密封体配合形成密封，隔开击落塞的中心通孔与管道内部流体的连通。击落塞内孔表面设置有一段沿轴向延伸的内螺纹，该内螺纹与设置在测压管端部的外螺纹配合，使得测压管螺纹连接于击落塞。测压管的外螺纹的轴向长度大于击落塞上的内螺纹的轴向长度，以此保证测压管可以在击落塞中沿轴向延伸更长距离，延伸的距离至少使得测压管能够推开密封体。
[0011]在一个实施例中，在下接头与击落塞之间设置有密封结构，密封结构螺纹连接于击落塞，隔开击落塞的中心通孔与下接头内部空间的连通。密封结构包括球体、弹簧和承托座，其中，球体与击落塞的端部锥形的孔相配合来实现密封。球体是可选密封体之一，例如可以选择截头锥体来实现密封，甚至可以是阀。弹簧作为弹性件之一也可以被其他具有相同功能的弹性件替换，例如弹性橡胶。
[0012]在一个实施例中，承托座设置有定位体，用于容纳弹性件，弹性件与该定位体相套接配合，防止弹性件轴向受力时发生侧向滑移。定位体可以是内孔底部设置的凹陷。另外，弹性件为弹簧等中空弹性件时，承托座的定位体也可以设置为凸起，凸起插入弹性件的中部空间，实现配合连接。在承托座的周向和端部设置有流体通道，承托座的流体通道连通承托座内部空间与下接头的内部空间。优选地，承托座的周向和端部设置的流体通道为孔。承托座内表面设置有一段内螺纹，击落塞分为大直径段和小直径段，击落塞的小直径段外表面设置有外螺纹，承托座的内螺纹连接于击落塞的外螺纹。承托座的最大直径小于击落塞的最大直径，以此保证承托座周向表面与中心管的内壁表面形成间隙，使得承托座周向上设置的流体通道与下接头的内部空间相连通。
[0013]在一个实施例中，将封堵器锚定到管道内实现封堵，然后通过中心管的中心通孔插入测压管并旋转测压管，使其外螺纹段与击落塞的内螺纹段相配合，在测压管的端面接触到球体的上顶点后继续旋转测压管直至推开球体，解除该处的密封状态。此时，管道内的流体会穿过下接头上的流体通道进而穿过承托座上的流体通道再穿过测压管上的流体通道进入测压管的中心孔。
[0014]测压管的大直径段的一端连接压力表，压力表可以对从管道内部进入测压管的中心孔内部的流体的压力进行检测。如果压力表检测到的流体压力稳定正常，则旋出测压管，此时，球体在弹簧的作用下复位，恢复密封状态，安装好新井口后直接取出封堵器，这样实现了安装新井口过程中的安全测压。如果压力表检测到的流体压力不稳定且相对较高时，可直接进行压井。
[0015]压井过程是，对击落塞施加外界压力，剪切销钉在外界压力的剪切冲击下会发生剪断，使得击落塞脱离与中心管的连接状态，落入下接头的内部，实现压井，控制了井喷发生的可能。完成压井后，使用取送工具取出封堵器。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:(I)本实用新型的管道封堵器设置有测压管和密封结构，在更换井口时可以预先通过安装在测压管上的压力表在井口检测被封堵的管道的内部压力状态，而不需要击落击落塞来进行压力检测，所以实现了安全有效的压力检测。在检测压力时，如果管道内部压力稳定且正常，就不需要采取击落封堵器内部的击落塞来进行压井操作，这样不仅节约了安装程序，也可以将封堵器完好地取出，进行二次或者多次使用，很大程度上降低了安装制造的成本；(2)在检测到管道内部压力不稳定或者相对于正常值较高时，就可以取出测压管，对击落塞施加一定压力后击落击落塞来进行循环压井的操作，实现对井喷发生的可能的控制，消除发生井喷的安全隐患。本实用新型的管道封堵器有很强的实用性和推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
[0018]图1是本实用新型管道封堵器的局部结构剖视示意图。
[0019]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1示意性地显示了管道封堵器的局部结构10 (以下称封堵器局部结构10)。如图1所示，封堵器局部结构10包括中心管12，中心管12为中心通孔结构，在中心管12内部设置有击落塞15。击落塞15通过剪切销钉14与中心管12相固定连接，击落塞15与中心管12之间安装有密封圈13，保证两者之间处于密封状态。
[0022]击落塞15为中心通孔结构，端部孔径大于中间段孔径，孔以锥形形式从端部向中心收缩并沿轴向延伸。击落塞15的一端的锥形的孔与密封体配合形成密封。击落塞15内孔表面设置有一段沿轴向延伸的内螺纹，该内螺纹与设置在测压管11端部的外螺纹配合，使得测压管11螺纹连接于击落塞15。
[0023]测压管11分大直径段与小直径段两段，在小直径段周向表面设置有沿轴向延伸的外螺纹段和无螺纹段，测压管11的外螺纹的轴向长度大于击落塞15上的内螺纹的轴向长度，以此保证测压管11可以在击落塞15中沿轴向延伸更长距离，延伸的长度至少使得测压管能够推开密封体。测压管11的小直径段上的无螺纹段设置有至少一条环形凹槽，用于容纳密封圈13。在测压管11靠近端部的周向表面设置有流体通道，测压管的流体通道与测压管的中心孔相连通，测压管11的流体通道优选为孔。
[0024]在下接头17与击落塞15之间设置有密封结构，密封结构螺纹连接于击落塞15，隔开击落塞15的中心通孔与下接头17内部空间的连通。密封结构包括球体19、弹簧18和承托座16，其中，球体19与击落塞15的端部锥形的孔相配合来实现密封。球体19是可选密封体之一，例如可以选择截头锥体来实现密封，甚至可以是阀。弹簧18作为弹性件之一也可以被其他具有相同功能的弹性件替换，例如弹性橡胶。
[0025]承托座16设置有定位体，用于容纳弹性件，弹性件与该定位体相套接配合，防止弹性件轴向受力时发生侧向滑移。定位体可以是内孔底部设置的凹陷。另外，弹性件为弹簧18等中空弹性件时，承托座16的定位体设置为凸起，凸起插入弹性件的中部空间。在承托座16的周向和端部设置有流体通道，该流体通道连通承托座16内部空间与下接头17的内部空间。优选地，承托座16的周向和端部设置的流体通道为孔。承托座16的内表面设置有一段内螺纹，击落塞15分为大直径段和小直径段，击落塞15的小直径段的外表面设置有外螺纹，承托座16的内螺纹连接于击落塞15的外螺纹。承托座16的最大直径小于击落塞的最大直径，以此保证承托座16的周向表面与中心管12的内壁表面形成间隙，使得承托座16的周向表面上设置的流体通道与下接头17的内部空间相连通。
[0026]下接头17通过螺纹连接于中心管12。下接头17设置有容纳击落塞16的内部空间。下接头17的周向表面设置有流体通道，保证下接头17的内部空间与周围环境空间相连通，下接头17的流体通道优选为孔。
[0027]在一个实施例中，将封堵器锚定到管道内以实现封堵，然后通过中心管12的中心通孔插入测压管11并旋转测压管11，使其外螺纹段与击落塞15的内螺纹段相配合，在测压管11的端面接触到球体19的上顶点后继续旋转测压管11直至推开球体19，解除该处的密封状态。此时，管道内的流体会穿过下接头17的流体通道进而穿过承托座16的流体通道再穿过测压管11的流体通道进入测压管11的中心孔。
[0028]测压管11的大直径段的一端连接有压力表(图中未示出)，压力表可以对从管道内部进入测压管11的中心孔内部的流体的压力进行检测。如果压力表检测到的流体压力稳定且正常，则旋出测压管11，此时，球体19在弹簧18的作用下复位，恢复密封状态，安装好新井口后直接取出封堵器，这样实现了安装新井口过程中的安全测压。如果压力表检测到的流体压力不稳定且相对较高时，可直接进行压井。
[0029]压井过程是，对击落塞15施加外界压力，剪切销钉14在外界压力的剪切冲击下会发生剪断，使得击落塞15脱离与中心管12的连接状态，落入下接头17的内部，实现压井，控制了井喷发生的可能。完成压井后，使用取送工具取出封堵器。
[0030]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【权利要求】
1.一种管道封堵器，其特征在于，包括:中心管，固定连接在所述中心管内的击落塞，与所述击落塞相连接的密封结构和测压管，螺纹连接在所述中心管一端外表面的下接头以及设置在所述下接头周向表面的流体通道。
2.根据权利要求1所述的管道封堵器，其特征在于，所述测压管的周向表面设置有流体通道，所述测压管的流体通道与所述测压管的中心孔相连通。
3.根据权利要求2所述的管道封堵器，其特征在于，所述测压管上设置有外螺纹，所述测压管通过所述外螺纹连接于所述击落塞。
4.根据权利要求3所述的管道封堵器，其特征在于，所述测压管的外壁表面设置有环形凹槽。
5.根据权利要求1所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封结构设置在所述下接头与所述击落塞之间并螺纹连接于所述击落塞。
6.根据权利要求5所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封结构包括承托座，与所述承托座相配合的弹性件，所述弹性件承托有密封体。
7.根据权利要求6所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封体包括球体或截头锥体。
8.根据权利要求6所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座设置有定位体，所述弹性件与所述定位体相配合。
9.根据权利要求8所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座的端部与周向表面设置有流体通道，所述承托座的流体通道连通所述承托座内部空间与所述下接头的内部空间。
10.根据权利要求9所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座的最大直径小于所述击落塞的最大直径。
【文档编号】E21B33/06GK203978367SQ201420293623
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】刘欢乐, 付道明, 岳慧, 姚志良, 侯倩, 吴俊霞 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院