专利名称：一种油气井灭火制喷方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于油气田油气井灭火和制止井喷的方法及装置。
油气田在钻井、开采过程中时有井喷或火灾发生，在战争等特殊情况下油气井则更容易遭受破坏而发生井喷或火灾。发生井喷和火灾时，油气井井口处于高温、高压、无控制状态，因而灭火制喷十分困难。目前，国内外采用的油气井灭火制喷方法除常规的高压水灭火外，还有爆炸法、“盖帽”法、液氮降温法、海水倒灌压井法等等。这些方法各有所长，都在一定条件下有效，但分别存在着工序、设备复杂、实施难度大、物资耗费多等不足，特别是对于破坏程度严重的高压油气井难以奏效，灭火制喷所需时间甚长。
本发明的任务在于提供一种油气井灭火制喷的方法及装置，利用此种方法及装置可以在较短时间内扑灭火灾，制止井喷，并使油气井迅速恢复生产。
本发明是这样实现的。其基本点是采用夹管截流方式灭火制喷，然后开通旁路，恢复油气生产。其主要工艺过程包括清理井口与套管剥离、安放夹管器截流灭火止喷、开通旁路、封闭夹口、去除夹管器、完善井口、恢复采油等步骤。现分述如下1、清理井口与套管剥离。
此项工序的目的是为安放夹管器和旁路开通装置做准备。清理井口视具体实际情况采用不同方法;当采油树保持完整并有部分油管残留时，可不予清理;当采油树破坏但地面以下部分未破坏时，只需用装甲履带式挖掘机(机械手)将生产套管附近的泥砂被覆清除，暴露出生产套管即可;如果破坏深度超过1m，则需开通隧道接近油井，将表层套管和技术套管剥离掉，使生产套管暴露出0.5-1m长。
2、安放夹管，夹死封闭油套管柱灭火止喷。
用挖掘机将夹管器套到油、套管上，将油套管夹在夹管器的冲击体3和档体2之间。将点火系统发火后，火药燃烧形成的强大推力使冲击体3向前运动，迅速将油套管柱夹扁夹死，封闭截流，从而实现灭火止喷。
3、开通旁路。
用消防车对准井口喷水降温后，将旁路开通装置安装到油套管柱上，引爆起爆系统，炸药爆炸后将油套管柱炸开一个孔洞，井口油气即由该孔洞冲出并进入旁路管线，亦即打开了油套管柱与旁路管线的通道，从而使油井恢复生产。
4、封闭夹口。
这是一种保障工序，当夹管时出现裂纹、窄缝而未能将油井彻底封住时采用。其做法是用高压泵通过旁路管线向井内注入含有内硬外软轻质固休质点的封堵剂，将裂纹、窄缝堵死。
5、去除夹管器。
6、完善井口。
若允许采用旁路采油不需恢复原井口，可将一套帽焊在井口上即可;若需重新安装采油树，则应在井口焊一上方带有生产套管法兰的套管，该套管上、下两处都与被夹的生产套管焊接，装上采油树后，使用切割炸药将夹口段炸掉，封闭夹口的固体质点冲出，井口即恢复原状。
7、恢复采油。
打开采油树生产阀门或旁通阀门即可恢复油气生产。
本发明提供的油气井灭火制喷装置包括冲击式夹管器、旁路开通装置和井口完善装置，现分述如下冲击式夹管器由壳体1、挡体2、冲击体3、火药4、点火系统5和螺塞6组成。壳体1内装有火药4和冲击体3，开口端垂直地装置有挡体2，另一端用螺塞6与其内螺纹旋紧。使用时，将壳体1、冲击体3与挡体2之间形成的空间套在油管外，点火系统5发火后火药4燃烧形成强大动力，推动冲击体3将油管夹扁，即可实现灭火止喷。
旁路开通装置由带有旁路管线和阀门的套管8、上、下压盖7、11、密封环10、炸药与起爆系统9和紧固螺栓12组成。整个装置上、下分别为上压盖7和下压盖11，其间为带有旁路管线和阀门的套管8、用12个紧固螺栓配以螺母连接紧固，套管8内装有炸药与起爆系统9，外面装有密封环10。使用时，将该装置套装在油管外，引爆起爆系统后，炸药爆炸将油(套)管柱炸开一个孔，即打开油气通路。
井口完善装置由套帽14和切割炸药与起爆系统13组成，后者装在前者内。施工时，在油(套)管柱夹口处安装3条切割炸药与起爆系统13，再将套帽14套在油(套)管柱外，焊接两个环形焊缝，上方安装上采油树，起爆炸药即可将夹口段炸掉，井口便恢复原状。若不需恢复原井口，则可采用一套帽焊在井口上将其封死，通过旁通管线采油。
本发明提供的灭火制喷方法及装置适用性强，利用它可以迅速灭火制喷并恢复油气井生产，以最低耗费尽量减少损失。该方法及装置还具有简便易行、成功率高等特点，宜于采用。
图1为实施套管剥离工序示意图。
图2为实施灭火制喷、旁路开通工序示意图。
图3为灭火制喷、旁路开通工序完成状态示意图。
图4为冲击式夹管器结构示意图。
图5为旁路开通装置结构示意图。
图6为井口完善装置结构示意图。
以下结合附图对本发明的实施作进一步说明。
本发明在清理井口时，套管剥离采用分层方式进行，即先打掉表层套管的水泥层，然后在表层套管上安放两条环形和两条直线形切割炸药及起爆系统，超爆后炸药所围的部分套管被切割成两半而脱落。依照此法，一层剥离后再进行下一层的剥离，直至露出要求长度的生产套管为止。采用的装置中，冲击式夹管器的壳体1为一炮管钢制的空心管，其一端呈喇叭口状，相对开有孔眼，内腔有一台阶，另一端带阴螺纹;挡体2为一实心圆柱体，其长度与壳体1的直径相等，材质为高锰钢;冲击体3为头部扁圆的实心炮弹头，用高锰钢制作;火药4采用硝化棉或硝化甘油无烟炮药;点火系统5由电发火头和导线、电源组成，皆为成品件;螺塞6呈圆柱形，带阳螺纹，材质高锰钢。旁通装置中，上、下压盖7、11为平面法兰，其上各有12个均布的螺孔;套管8为空心管，其上、下法兰面带有与上、下压盖7、11相配的螺孔，中部一侧焊接出-2 1/2″旁路管线和阀门;炸药起爆系统9由切割索和引爆装置组成，为成品件;密封环10为耐高温柔性石墨环;紧固螺栓12为M20螺栓，配以螺母。
权利要求
1.一种油气井灭火制喷方法，其特征在于，该方法的基本点是采用夹管截流方式灭火制喷，然后开通旁路恢复油气生产；其主要工艺过程包括清理井口与套管剥离、安放夹管器截流灭火止喷、开通旁路、封闭夹口、去除夹管器、完善井口和恢复采油等步骤。
2.根据权利要求1所述的油气井灭火制喷方法，其特征在于，在清理井口时套管剥离采用分层方式进行，即先打掉表层套管的水泥层，然后在表层套管上安放两条环形和两条直线形切割炸药及起爆系统，起爆后炸药所围的部分套管被切割成两半而脱落，依照此法一层剥离后再进行下一层的剥离，直至露出要求长度的生产套管为止。
3.一种油气井灭火制喷装置，包括冲击式夹管器、旁路开通装置和井口完善装置，其特征在于a)冲击式夹管器由壳体1、挡体2、冲击体3、火药4、点火系统5和螺塞6组成;壳体1内装有火药4和冲击体3，开口端垂直地装置有挡体2，另一端用螺塞6与其内螺纹旋紧;b)旁路开通装置由套管8、上、下压盖7、11、密封环10、炸药与起爆系统9和紧固螺栓组成;上、下压盖7、11间为带有旁路管线和阀门的套管8、用12个紧固螺栓配以螺母紧固，套管8内装有炸药与起爆系统9，外面装有密封环10;c)井口完善装置由套帽14和切割炸药与起爆系统13组成，切割炸药与起爆系统13装在套帽14内。
4.根据权利要求3所述的油气井灭火制喷装置，其特征在于，冲击式夹管器的壳体1为一炮管制的空心管，其一端呈喇叭口状，相对开有孔眼，内腔有一台阶，另一端带阴螺纹。
5.根据权利要求3所述的油气井灭火制喷装置，其特征在于，旁通装置中套管8为空心管，其上、下带法兰面并有12个均布的螺孔，中部一侧焊接出一旁路管线和阀门。
全文摘要
本发明涉及一种用于油气田油气井灭火和制止井喷的方法及装置。该方法的基本点是采用夹管截流方式灭火制喷，然后开通旁路恢复油气生产。采用的灭火制喷装置包括冲击式夹管器、旁路开通装置和井口完善装置。本发明提供的灭火制喷方法及装置适用性强，利用它可以迅速灭火制喷并恢复油气井生产，以最低耗费尽量减少损失。该方法及装置还具有简便易行、成功率高等优点，宜于在发生井喷、火灾时采用。
文档编号E21B35/00GK1065317SQ9210609
公开日1992年10月14日 申请日期1992年3月12日 优先权日1992年3月12日
发明者蒋运韬, 张化圣, 金成镐, 蒋风, 齐志杰, 王军荣, 孙永泽, 张宏昌, 刘殿玺 申请人:辽河石油勘探局兴隆台采油厂, 沈阳新光动力机械公司职工大学