油气井常温带压开孔装置的制作方法

本实用新型涉及油气井套管开孔装置技术领域，是一种油气井常温带压开孔装置。

背景技术：

由于新疆油田开发时间较长五六十年代的油气井比比皆是，时至今日老油气井套管出现严重腐蚀，急需进行修井措施，来避免老油气井出现井喷等会造成环境污染和人员伤亡的大事故；而老式井口，由于建造初期并未安装旁通泄压阀门，在井口内部压力无法控制的情况下，是不能够抬开井口装置进行修井作业；因此，就需要在油气井口处的套管上外接一个泄压阀门，先泄压再修井；目前针对在油气井口处套管上安装泄压阀门，最常用的手段是采用电焊机在套管外部呈90度角焊接一个连接泄压阀门的接头，但是这样在油气井口直接动用电焊机焊接套管的操作方式非常危险，需要申请动火令及两台消防车现场待命，就算是这样安排谁也不敢保证不发生事故。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种油气井常温带压开孔装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决针对老油气井，采用电焊机在套管外部焊接一个连接泄压阀门的接头，存在安全风险的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种油气井常温带压开孔装置，包括套管卡箍件和钻杆密封泄压总成；套管卡箍件包括上下对扣的上卡箍和下卡箍，上卡箍与下卡箍通过紧固件连接；在下卡箍上设有旁通孔，在旁通孔处的下卡箍上固定安装有钻杆密封泄压总成，钻杆密封泄压总成内设有呈密封状态的空腔，空腔与旁通孔连通并形成钻杆通道，在钻杆通道内密封安装有钻杆，位于钻杆通道内的钻杆一端固定有钻头，钻杆的另一端位于钻杆通道外。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述旁通孔四周的下卡箍内环面上设有密封台，密封台内端面为能够与油气井套管匹配的下凹的圆弧面；在密封台的顶面上设有至少一道能够环绕旁通孔一周的密封凹槽。

上述与密封台对应的上卡箍的内环面上设有支撑卡台，支撑卡台的内端面为能够油气井套管匹配的上凸的圆弧面。

上述钻杆密封泄压总成包括泄压阀门和钻杆密封盒；泄压阀门包括阀体，阀体上端与旁通孔处的下卡箍密封固定连接在一起；阀体下端固定安装有钻杆密封盒；泄压阀门的阀体内部设有泄压通道，泄压通道分别与旁通孔、钻杆密封盒内部密封腔逐渐相连通并形成钻杆通道；钻杆置于钻杆通道内并通过钻杆密封盒将钻杆密封。

上述钻杆密封盒包括盒体、螺纹压帽、弹性密封件和压套；盒体呈筒状，在盒体的上侧外设有螺纹，在泄压通道下端口处的阀体上设有内螺纹下凹槽，盒体上端通过螺纹固定安装在内螺纹下凹槽内；盒体的下部内设有密封件安装槽，在密封件安装槽内由上至下依次安装有上挡环、至少一个能抱紧在钻杆外的弹性密封件和下压环，在盒体的下侧外设有螺纹，并通过螺纹固定安装有能将下压环和弹性密封件压紧在上挡环下端面上的螺纹压帽；螺纹压帽内部下端顶在下压环底部。

上述两个以上的弹性密封件之间的密封件安装槽内置有间隔挡环。

上述旁通孔处的下卡箍外环面上固定有开口向下的内螺纹连接套，在内螺纹连接套通过螺纹固定安装有双螺纹接头；在泄压通道上端口处的阀体上设有开口向上的内螺纹上凹槽，所述双螺纹接头的下侧通过螺纹固定安装在内螺纹上凹槽内。

上述上卡箍和下卡箍的左侧设有左挂耳，在上卡箍和下卡箍的左挂耳上分别设有对应的连接孔，在连接孔内套装有左双头螺杆，在左双头螺杆的上端和下端分别通过螺纹固定安装有左上预紧螺母和左下预紧螺母；左上预紧螺母的下端面抵在上卡箍的左挂耳上端，左下预紧螺母的上端面顶在下卡箍的左挂耳下端；在上卡箍和下卡箍的右侧设有右挂耳，在上卡箍和下卡箍的右挂耳上分别设有对应的连接孔，在连接孔内套装有右双头螺杆，在右双头螺杆的上端和下端分别通过螺纹固定安装有右上预紧螺母和右下预紧螺母；右上预紧螺母的下端面抵在上卡箍的右挂耳上端，右下预紧螺母的上端面顶在下卡箍的右挂耳下端。

上述位于钻杆通道外的钻杆上径向限位安装有手动摇柄。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；钻孔时，钻杆始终密封隔离在钻杆通道内，有效隔离井下压力；同时通过套管卡箍件的固定，使整个本带压开孔装置即使受到井下压力作用的情况下，也能保持固定的状态，避免飞出伤人；而且采用的是不会产生明火，且不动电的手动钻孔，能够更好的规避掉火灾风险，保证安全生产。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例使用状态下的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上卡箍，2为下卡箍，3为旁通孔，4为钻杆，5为钻头，6为密封台，7为支撑卡台，8为泄压阀门，9为阀体，10为泄压通道，11为密封腔，12为盒体，13为上挡环，14为弹性密封件，15为下压环，16为上旋螺纹压帽，17为间隔挡环，18为内螺纹连接套，19为双螺纹接头，20为内螺纹上凹槽，21为左挂耳，22为左双头螺杆，23为左上预紧螺母，24为左下预紧螺母，25为右挂耳，26为右双头螺杆，27为右上预紧螺母，28为右下预紧螺母，29为手动摇柄，30为密封凹槽,31为套管。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该油气井常温带压开孔装置包括套管卡箍件和钻杆密封泄压总成；套管卡箍件包括上下对扣的上卡箍1和下卡箍2，上卡箍1与下卡箍2通过紧固件连接；在下卡箍2上设有旁通孔3，在旁通孔3处的下卡箍2上固定安装有钻杆密封泄压总成，钻杆密封泄压总成内设有呈密封状态的空腔，空腔与旁通孔3连通并形成钻杆通道，在钻杆通道内密封安装有钻杆4，位于钻杆通道内的钻杆4一端固定有钻头5，钻杆4的另一端位于钻杆通道外。使用时，首先通过套管卡箍件固定在套管上，手动转动钻杆4，让钻头5连续切削套管31直到钻头5穿透套管31的管壁后，将钻头5和钻杆4向后面退，关闭钻杆密封泄压总成，常温油气井带压开孔作业完成；其中，钻杆4始终密封在钻杆通道内，与井内保持一个密封隔离状态；同时通过套管卡箍件的固定，使整个本带压开孔装置即使受到井下压力作用的情况下，也能保持固定的状态，避免飞出伤人；在保证安全的状态下，采用不会产生明火、也不用动电的手动钻孔，能够更好的规避掉火灾风险，保证安全生产。

可根据实际需要，对上述油气井常温带压开孔装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在旁通孔3四周的下卡箍2内环面上设有密封台6，密封台6内端面为能够与油气井套管31匹配的下凹的圆弧面；在密封台6的顶面上设有至少一道能够环绕旁通孔3一周的密封凹槽30。使用时，可通过在密封凹槽30内增加密封件的方式，来进一步增加旁通孔3处套管卡箍件与套管31之间的密封性，来保证钻头5将套管31钻通后，通过密封来有效隔离井下压力，进一步提高作业的安全性。

如附图1所示，与密封台6对应的上卡箍1的内环面上设有支撑卡台7，支撑卡台7的内端面为能够油气井套管31匹配的上凸的圆弧面。由于整个钻孔过程是采用手动钻孔，钻杆4会对套管卡箍件产生振动，支撑卡台7不仅能与密封台6形成稳定的卡固，同时增设的支撑卡台7，其与套管31的接触面小，还可减少因振动而对套管31产生的磨损。

如附图1所示，钻杆密封泄压总成包括泄压阀门8和钻杆密封盒；泄压阀门8包括阀体9，阀体9上端与旁通孔3处的下卡箍2密封固定连接在一起；阀体9下端固定安装有钻杆密封盒；泄压阀门8的阀体9内部设有泄压通道10，泄压通道10分别与旁通孔3、钻杆密封盒内部密封腔11逐渐相连通并形成钻杆通道；钻杆4置于钻杆通道内并通过钻杆密封盒将钻杆4密封。其中，泄压阀门8采用现有公知的泄压阀门；钻杆4通过钻杆密封盒密封，来保证钻杆通道与外界的隔离。

如附图1所示，钻杆密封盒包括盒体12、螺纹压帽16、弹性密封件14和压套；盒体12呈筒状，在盒体12的上侧外设有螺纹，在泄压通道10下端口处的阀体9上设有内螺纹下凹槽，盒体12上端通过螺纹固定安装在内螺纹下凹槽内；盒体12的下部内设有密封件安装槽，在密封件安装槽内由上至下依次安装有上挡环13、至少一个能抱紧在钻杆4外的弹性密封件14和下压环15，在盒体12的下侧外设有螺纹，并通过螺纹固定安装有能将下压环15和弹性密封件14压紧在上挡环13下端面上的螺纹压帽16；螺纹压帽16内部下端顶在下压环15底部。其中，钻杆密封盒通过盒体12内的弹性密封件14对钻杆4密封，弹性密封件14本身作为弹性件，具有可压缩性，通过上旋螺纹压帽16，通过下压环15逐步将弹性密封件14上压的同时，弹性密封件14向内包住钻杆4，实现对钻杆4的动密封，密封可靠性高；可进一步通过螺纹压帽16调整其密封性，实现密封可控，使用寿命长。

为进一步提高密封效果，如附图1所示，两个以上的弹性密封件14之间的密封件安装槽内置有间隔挡环17。

为便于拆装，如附图1所示，在旁通孔3处的下卡箍2外环面上固定有开口向下的内螺纹连接套18，在内螺纹连接套18通过螺纹固定安装有双螺纹接头19；在泄压通道10上端口处的阀体9上设有开口向上的内螺纹上凹槽20，所述双螺纹接头19的下侧通过螺纹固定安装在内螺纹上凹槽20内。

为便于拆装，如附图1所示，在上卡箍1和下卡箍2的左侧设有左挂耳21，在上卡箍1和下卡箍2的左挂耳21上分别设有对应的连接孔，在连接孔内套装有左双头螺杆22，在左双头螺杆22的上端和下端分别通过螺纹固定安装有左上预紧螺母23和左下预紧螺母24；左上预紧螺母23的下端面抵在上卡箍1的左挂耳21上端，左下预紧螺母24的上端面顶在下卡箍2的左挂耳21下端；在上卡箍1和下卡箍2的右侧设有右挂耳25，在上卡箍1和下卡箍2的右挂耳25上分别设有对应的连接孔，在连接孔内套装有右双头螺杆26，在右双头螺杆26的上端和下端分别通过螺纹固定安装有右上预紧螺母27和右下预紧螺母28；右上预紧螺母27的下端面抵在上卡箍1的右挂耳25上端，右下预紧螺母28的上端面顶在下卡箍2的右挂耳25下端。

为便于现场工作人员手动操作，如附图1所示，位于钻杆通道外的钻杆4上径向限位安装有手动摇柄29。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。