一种液压作业装置及地面控制系统的制作方法

本实用新型涉及修井设备技术领域，具体涉及一种液压作业装置及地面控制系统。

背景技术：

目前对油田井口的维修过程中，面对各式各样的井况，常规的修井设备均采用带压作业装置来完成修井作业，现有技术的带压作业装置是通过升降油缸以及卡瓦组的配合来实现对带有井压的油管管柱的上升。

但是，面对一些低压、低产井的维修，提取油管管柱的过程中不存在管柱上窜的风险，因此，采用升降油缸以及卡瓦组的带压作业装置对于低压、低产井的维修作业中是非必需的。

现有技术中的带压作业装置中相对来说配置繁琐，体积庞大，成本较高，操作复杂等缺点，在一些低压、低产井中有些“大材小用”。因此，发明一种能够满足这些低压、低产井需要的设备是很有必要的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种液压作业装置及地面控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种液压作业装置及地面控制系统，其中液压作业装置包括密封机构以及与密封机构相连通的井液回收机构，所述密封机构设置于井口上端，所述密封机构用于油管管柱在提升过程中的密封与固定；

所述井液回收机构用于在油管管柱导出过程中对液压作业装置内的压力进行泄压或恢复。

所述井液回收机构包括一井液回收罐，所述井液回收罐与密封机构通过四通连通，所述井液回收机构的一侧通过管线与井口四通相连通，用于实现对液压作业装置内的压力的恢复。

所述四通的两端分别连接有液动平板阀，用于调节液压作业装置内压力。

所述液动平板阀的外侧设置有丝扣法兰，所述丝扣法兰通过管线连接四通与井液回收罐，便于通过液动平板阀控制井内液体排放到井液回收罐中，从而实现对液压作业装置内的压力的减小。

所述四通的另一侧设有另一个液动平板阀配有丝扣法兰并通过管线与井口相连通，用于调节液动三闸板防喷器上下压力平衡，避免闸板开关时因闸板腔上下存在压力差而损坏闸板密封胶件。

所述四通的下端连接有液动三闸板防喷器，所述液动三闸板防喷器底部的法兰与井口四通固定连接，通过密封垫环实现与井口的密封连接。

所述液动三闸板防喷器内部设有卡瓦闸板、半封闸板以及全封闸板，所述卡瓦闸板用于当对油管管柱进行装卸时，实现限制油管管柱的上下或旋转移动。

所述半封闸板用于实现当井内有油管管柱时，对井口的密封。

所述全封闸板用于实现当井内无油管管柱时，对井口的完全密封。

使得液动三闸板防喷器可以当井内有无油管管柱时，均可实现对油管管柱的密封，且在需要对油管管柱进行装卸时，限制油管管柱的上下方向或旋转移动。

所述四通的上端连接有环形防喷器，用于液压封井器需要更换胶筒或者需要进一步密封油管管柱时，实现对油管管柱的密封，从而实现密封井口。

所述环形防喷器的上端连接有液压封井器，用于在油管管柱提升时，实现对油管管柱的密封，防止井液溢流至外部的同时能够清洁油管管柱上的油污。

作业车提升装置将所述油管管柱在井内带压的情况下进行油管管柱提取作业。

液压作业装置在作业车提升装置的作用下能够实现带压提取油管管柱，并且能够在井液不外泄的情况下，通过三闸板防喷器、液动平板阀、环形防喷器的开关配合实现对井下油管管柱的导出。

所述井液回收机构用于提升油管管柱的过程中对液压作业装置中环形防喷器与液动三闸板防喷器之间的压力进行泄压或恢复。

在导出油管管柱的过程中，油管管柱处于环形防喷器与液动三闸板防喷器中间的四通内，在液动三闸板防喷器全封井口后，打开环形防喷器或液压封井器之前，将四通内带压井液通过液动平板阀的开启排放到井液回收罐中。

一种控制液压作业装置的地面控制系统，包括液压作业装置，所述液压作业装置的所述液动三闸板防喷器、液动平板阀、环形防喷器和液压封井器均通过液控管线与地面控制系统相连，所述地面控制系统实现同时控制液压封井器、环形防喷器、液动平板阀、液动三闸板防喷器的开启和关闭。

所述地面控制系统还包括彼此电性连接的动力系统、电控系统、蓄能系统、操作系统等，实现对液压作业装置各个部分的控制。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

与传统带压作业装置相比，没有升降油缸与游动横梁，没有辅助框架，整体结构简单，体积小，高度低，便于运输、安装。作业效率明显提高，作业成本大幅降低。

液压作业装置设有双溢流保护装置—液压封井器和环形防喷器，防溢流措施更加全面，同时能够清洁油管管柱表面的油污，使用过程更加安全、环保。

地面控制系统采用模块式设计，整体为撬状独立单元，采用直观式操作手柄，操作更简便，维修方便。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种液压作业装置及地面控制系统的整体结构图；

图2是本实用新型的一种液压作业装置的整体结构示意图；

图中：

1，作业车提升装置：101油管吊卡，102作业车吊钩

2，密封机构、201，液动三闸板防喷器、2011，卡瓦闸板、2012，半封闸板、2013，全封闸板、202，井液回收机构、2021，井液回收罐、2022，四通、2023，液动平板阀、2024，丝扣法兰、2025，管线、203，环形防喷器、204，液压封井器；

3，井口、301，井口四通；

4，油管管柱；

5，地面控制系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例为目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图2所示，本实用新型提供一种液压作业装置及地面控制系统，包括密封机构2以及与密封机构2相连通的井液回收机构202，所述密封机构2设置于井口301上端，所述密封机构2用于油管管柱4在提升过程中的密封与固定；

所述井液回收机构202用于在油管管柱4导出过程中对液压作业装置内的压力进行泄压或恢复。

所述井液回收机构202包括一井液回收罐2021，所述井液回收罐2021与密封机构2通过四通2022连通，所述井液回收机构202的一侧通过管线2025与井口四通301相连通，用于实现对液压作业装置内的压力的恢复。

其中，作业车提升装置1实现将油管管柱4在井内带压的情况下进行油管管柱4提取作业。

所述作业车提升装置1包括油管吊卡101以及作业车吊钩102，用于实现对油管管柱4的提升。

本实用新型的液压作业装置应用于在低压井的维修过程中，对井内的油管管柱4提升的过程中，保证井内压力不外放，具体如图2所示，在实际的工作过程中，将作业车吊钩102与井内的油管管柱4固定连接，通过油管吊卡101带动作业车吊钩102上升实现对井内油管管柱4的提升，在提升过程中密闭机构2实现对油管管柱4的密封，防止井液溢流至外部的同时能够清洁油管管柱4上的油污。

进一步地，所述四通2022的两端分别连接有液动平板阀2023，用于调节液压作业装置内压力。

所述液动平板阀2023的外侧设置有丝扣法兰2024，所述丝扣法兰2024通过管线2025连接四通2022与井液回收罐2021，便于通过液动平板阀2023控制井内液体排放到井液回收罐2021中，从而实现对液压作业装置内的压力的减小。

所述四通2022的另一侧设有另一个液动平板阀配有丝扣法兰并通过管线与井口3相连通，用于调节液动三闸板防喷器201上下压力平衡，避免闸板开关时因闸板腔上下存在压力差而损坏闸板密封胶件。

所述四通2022的下端连接有液动三闸板防喷器201，所述液动三闸板防喷器201底部的法兰与井口四通301固定连接，通过密封垫环实现与井口3的密封连接。

所述液动三闸板防喷器201内部设有卡瓦闸板2011、半封闸板2012以及全封闸板2013，所述卡瓦闸板2011用于当对油管管柱4进行装卸时，实现限制油管管柱4的上下或旋转移动。

所述半封闸板2012用于实现当井内有油管管柱4时，对井口3的密封。

所述全封闸板2013用于实现当井内无油管管柱4时，对井口3的完全密封。

使得液动三闸板防喷器201可以当井内有无油管管柱4时，均可实现对油管管柱4的密封，且在需要对油管管柱4进行装卸时，限制油管管柱4的上下方向或旋转移动。

所述四通2022的上端连接有环形防喷器203，用于液压封井器204需要更换胶筒或者需要进一步密封油管管柱4时，实现对油管管柱4的密封，从而实现密封井口3。

所述环形防喷器203的上端连接有液压封井器204，用于在油管管柱4提升时，实现对油管管柱4的密封，防止井液溢流至外部的同时能够清洁油管管柱4上的油污。

进一步地，在具体实施例中，如图2所示，在实际工作过程中，液动平板阀2023用于平衡液动三闸板防喷器201上下的井压，防止液动三闸板防喷器201中闸板胶件在开过程中因压力差被高压井液冲坏。当提取外径相对较大的油管管柱4时，将液动封井器204或环形防喷器203关闭，液动三闸板防喷器201处于全开状态，将油管管柱4提升到四通2022内，关闭液动三闸板201中的2012半封闸板总成，打开液动平板阀2023，将四通2022内的压力泄至为零，开启液压封井器204和环形防喷器203，提出油管管柱4，完成油管管柱4的提取作业。

当油管管柱4提升过程需要固定油管管柱4时，可通过液动三闸板防喷器201内部设置的卡瓦闸板2011夹持油管管柱。

在油管管柱4提升过程中关闭液压封井器204可实现油管管柱4提升作业井液不外泄，同时对油管管柱4外壁进行清洁。

液压封井器204用于当油管管柱4提升的过程中，实现对油管管柱4的密封，防止井液溢流至外部同时清洁油管管柱4外壁，由于环形防喷器203的封压范围高于液压封井器204，所以环形防喷器203作为备用，并应用于在液压封井器204需要更换胶筒时，实现对油管管柱4的密封，或者当井内压力高于液压封井器204封压范围时，可通过环形防喷器203实现对油管管柱4的密封。

进一步地，一种控制液压作业装置的地面控制系统，包括液压作业装置，所述液压作业装置的所述液动三闸板防喷器201、液动平板阀2023、环形防喷器203和液压封井器204均通过液控管线2025与地面控制系统5相连，所述地面控制系统实现同时控制液压封井器204、环形防喷器203、液动平板阀2023、液动三闸板防喷器201的开启和关闭。

所述地面控制系统还包括彼此电性连接的动力系统、电控系统、蓄能系统以及操作系统，实现对液压作业装置各个单元的控制。

进一步地，在具体实施例中，如图1所示，在实际工作过程中，地面控制系统5通过对液动三闸板防喷器201、液动平板阀2023、环形防喷器203和液压封井器204的控制来实现油管管柱4提升过程中的密封，以及当需要提出油管管柱4过程中四通2022内压力的调节。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：将油管吊卡101与井内的第一节油管管柱4固定连接，作业车吊钩102实现对油管管柱4的提升，地面控制系统5控制液压封井器204将第一节油管管柱4抱住实现密封，使得井内压力不外放，作业车吊钩102继续提升油管管柱4，此时油管管柱4与液压封井器204处于滑动关系，但由于液压封井器204内部的胶筒与油管管柱4之间的密封，不会发生井内压力泄漏的问题；

由于液压封井器204与油管管柱4之间的滑动关系，会造成液压封井器204内部的胶筒的磨损，当需要更换液压封井器204内部的胶筒时，地面控制系统5控制环形防喷器203关闭，实现对油管管柱4的密封，待液压封井器204内部的胶筒更换完毕后，地面控制系统5控制液压封井器204关闭，地面控制系统5控制环形防喷器203开启，使液压作业装置继续工作。

由于环形防喷器203的封压范围高于液压封井器204，当井内压力高于液压封井器204的封压范围时，地面控制系统5控制环形防喷器203关闭，实现对油管管柱4的密封，当井内压力在液压封井器204封井范围内时，地面控制系统5控制液压封井器204关闭，地面控制系统5控制环形防喷器203开启，使液压作业装置继续工作。

本实用新型的特点在于：通过设置井液回收机构202，使得在装卸油管管柱4的过程中，实现了对液压作业装置内的压力进行外放或恢复，避免了作业过程中造成井液泄漏污染环境；通过设置密封机构2，实现了在油管管柱4提升过程中的密封，避免发生井液泄漏的问题；通过开启液动平板阀2023实现将井内液体排放至井液回收罐2021中；通过操作地面控制系统5，实现了对液动三闸板防喷器201、液动平板阀2023、环形防喷器203和液压封井器204的开关控制，从而实现带压提取油管管柱4，操作更简便。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。