专利名称：井口装置闸阀维修用内孔堵塞器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油(气)田采油(气)井口装置工作状态维修闸阀用内孔堵塞器，亦可用于地下水采集井口装置中闸阀的维修。
油(气)田用采油(气)井口装置，是采油(气)井井口的总开关，它由油管头，小四通及若干闸阀组成，其中处于关键位置的油管头上的1、2、3号阀若有泄漏，无论是阀芯、阀盖还是密封环泄漏，均会使整个井口处于无控制状态。重则造成井口事故，威协井场和人身安全，轻则造成地下资源浪费、污染环境。由于井口装置是直接控制处于高压力状态并内油(气)的采集(通、断)，一经安装好后即处于工作状态，因而维修、处理极为困难，有人曾设想在油管头侧口内预先各加工一组维修工艺用螺纹，以备维修、换阀时用。即在维修、换阀时采用专用工具将一种堵塞头从闸阀内孔送至该螺纹处，旋紧以堵住油(气)流体，再进行维修处理。此种方法的弊病在于在油管头侧口内预加工维修工艺用螺纹，其螺纹直径必须小于闸阀内孔直径，从而在通道中形成一细颈结构，牙口在并内高压流体不断冲刷的作用下易损坏而失去作用；此外流体中的砂及其它杂质也易沉积在螺纹牙口内，腐蚀螺纹而使其在维修时失去作用，因而此种方法由于维修工艺螺纹设置位置不合理，加之堵塞过程中高压密封问题不好解决，及维修使用可靠性差，因而一直没法推广应用。而目前一般采用的方法是压并换阀、维修，即换阀维修前先向井内注入泥浆，使泥浆柱压力略大于井内油(气)压力，待保持稳定后再换阀；然后替喷、恢复生产。按该方法施工既要动用大置人力、物力，又必须停产进行；且压井后由于施工中泥浆杂质堵塞地层孔隙，往往要降低由(气)产量，使高产变低产，甚至造成低产井变死井。因而，该方法存在投资大，维修期长且易降低油，气井的产量等弊病。
本发明的目的是设计一种结构简单、可靠，使用方便的堵塞装置，该装置可在井口维持继续生产的情况下，堵塞待维修闸阀的进油、气通道，对闸阀进行维修处理。以提高维修井口装置闸阀的效率及安全性、可靠性，达到维修、更换闸阀不停产且安全、方便、可靠，减少维修现场的资源浪费和环境污染，从而克服压井维修所存在的弊病等目的。
本实用新型的解决方案是选择待维修闸阀的流体进口端孔道作为堵塞点，堵塞器通过螺栓、密封环固定于该闸阀出口端的法兰上，然后将堵塞器上的堵塞头经阀体出口端孔道、阀芯送入阀体进口端孔道后，再通过堵塞头上的胀圈将该通道密封堵塞，此后便可对该阀进行维修处理(包括更换阀盖、闸板、密封环等)。维修结束后，先将堵塞头上的胀圈松开，将堵头退至阀体出口端孔道内，关闭闸阀，经试压合格后卸下堵塞器，装上法兰盖或后阀便可恢复正常工作。因此，本实用新型包括堵塞头及其推进机构，关键是其堵塞头为胀圈式密封堵塞头；推进机构为推进螺杆及其带手轮的螺纹套；该堵塞器还包括一带法兰盘的固定头体和位于该头体尾后的堵塞器壳体，以及设于推进螺杆内腔的带胀圈压头的胀圈控制杆；胀圈设于控制杆头部的胀圈压头与推进螺杆端部之间；胀圈控制杆与推进螺杆内腔之间通过螺纹活动连接；推进螺杆前部通过密封圈及杆体上的键槽和平键与固定头体内腔连接，后部则通过螺纹套和轴承及其压环活动地固定于壳体内壁。为了便于在堵塞后将堵塞头后部余压泄掉及维修后的试压，在堵塞器的固定头体内还设有泄压、试压用油、气道，在固定头上还设有一压力表及带泄压孔的针阀，该压力表及针阀与泄压、试压用油、气道密封连接成一体。在胀圈压头和推进螺杆端部与胀圈之间，以及胀圈与胀圈之间均设有一带锥面的垫环，其锥面的锥度一般以5°～10°为宜。
本实用新型由于采用胀圈式堵塞头，并将堵塞点选在高压流体进口端，而将整个堵塞器密封紧固于待修闸阀出口端的法兰盘上，从而实现了维修井口装置闸阀、更换阀盖、闸板、密封环等不需压井、不停产，既节省了财力，物力，大大缩短了维修时间。采用该堵塞器维修井口装置闸阀其施工费用一般不到压井换阀的十分之一，亦不会造成环境污染及堵塞井下地层孔隙等后遗症。因此，本实用新型具有结构简单，使用方便、安全、可靠性高，用于维修井口闸阀施工费用低、恢复正常生产的时间短且无环境污染及堵塞井下地层孔隙的后遗症等特点。
附图及
图1为本实用新型结构及维修使用时与待修闸阀连接关系示意图(图中双点划线为待修闸阀)；图2为本实用新型现场施工及施工时分别与井口装置中1、2、3号闸阀相互关系示意图。
图中1、堵塞器壳体，2、堵塞器固定头体，3、固定头法兰盘，4、密封圈，5、密封环，6、堵塞头，7、待修闸阀，8、胀圈压头，9、垫环，10、胀圈，11、(泄压、试压)油、气道，12、连接头，13、针阀，14、泄压螺栓，15、压力表，16、平键，17、锁紧螺钉，18、轴承，19、轴承压环，20、手轮，21、螺纹套，22、锁紧螺帽，23、推进螺杆，24胀圈控制杆，25、油管头，26～28分别为1、2、3号闸阀，29、堵塞器。
实施例本实施例以维修
时，35～60MPa井口装置闸板为例堵塞器壳体1，外径176mm，中部内径136mm，两端内螺纹均为M145×3mm，前端与固定头体2配合部分长60mm，后部与轴承压环配合部分长38mm；轴承18采用两盘推力球轴承，型号为8218；螺纹套21，套体外径90mm，中前部凸台外径132mm，宽20mm，内螺纹为T60×8-2左旋螺纹，尾部与手轮20联接部位为正6方体，手轮套上后通过锁紧螺帽22锁紧；固定头体2前端法兰盘3与对应闸阀进，出口法兰盘外径和螺栓孔尺寸及位置相同；在该头体法兰盘3上开设的油(气)道11垂直于轴向部分直径为6mm，下部顺轴向部分为3mm；连接头12的座孔为M20×1.5，深22mm；针阀13为自带泄压孔的针阀，型号为KQ600；密封圈4，本实施例采用三组密封圈，端头为2个聚四氟乙稀V型圈重叠密封，型号为77×60×8mm，并通过螺纹压环压紧；后两组均采用O型橡胶圈，型号为72×5.8mm；堵塞器与待修闸阀7之间采的密封环5为大小头钢环，型号为110×88.7mm，轴向高22mm，安装时两环口分别加设110mm和88.7mm的胶环。推进螺杆23为带内、外螺纹的空心套杆，总长690mm，大端外径62mm，外螺纹部分顺轴向还设有一导向键槽，键槽长388mm；本实施例内、外螺纹均采用梯形螺纹，外螺纹为T60×8-2，左旋长380mm，内螺纹为T27×3-2，长50mm，外螺纹与螺纹套21配合，而内螺纹则与胀圈控制杆24配合；平键16采用B型平键；胀圈控制杆24总长830mm，与推进螺杆23配合部分螺纹长150mm，螺纹亦为T27×3-2；左端胀圈压头8外径62mm，其端面直径58mm；堵塞头6由金属垫环组9和胀圈组10组成，本实施例采用3道胀圈并间隔设置4个垫环，胀圈采用丁睛橡胶圈，厚14mm，外径46mm，环体轴截面为倒梯形，斜面锥度为9°；金属垫环9外径62mm，环体轴截面为正梯形，内环部分厚7mm，外缘部分厚4.5mm。
使用时，首先将待修闸阀7的闸门关闭，取下闸阀出口端法兰盖或后级阀体，如附图1所示装上本堵塞器并通过螺栓将其紧固于闸阀7的法兰盘上。然后转动手轮20将推进螺杆23轴向送入阀体出口内，堵塞头6随之先于进入阀体出口通道内(此时胀圈处于放松状态)；再将闸阀阀门开启，继续转动手轮20，带动推进螺杆23将堵头6穿过阀芯送入阀体进口通道内后，转动胀圈控制杆24，带动胀圈压头8向右移动并通过垫环9挤压胀圈10，使之径向膨胀，将阀体进口通道密封堵塞，截断井下的高压流体。此后，开启针阀13，通过其泄压孔将堵塞头6后部阀体内的余压泄掉(同时亦可检查堵塞效果)，便可对闸阀进行维修处理。维修处理完成后，将加压泵与针阀13上的试压、泄压孔接通，在略高于井压条件下试压；试压合格后，反向转动手轮20将堵塞头退至闸阀出口通道，关闭闸阀阀门对整个阀体试压，合格后即可取下堵塞器，上好法兰盖或后一级阀体即可恢复正常生产。
权利要求1.一种井口装置闸阀维修用内孔堵塞器，包括堵塞头及其推进机构；其特征在于该堵塞器的堵塞头为胀圈式密封堵塞头；推进机构为推进螺杆及其带手轮的螺纹套，该堵塞器还包括一带法兰盘的固定头体和位于该头体尾后的堵塞器壳体，以及设于推进螺杆内腔的带胀圈压头的胀圈控制杆；胀圈设于控制杆头部的胀圈压头与推进螺杆端部之间；胀圈控制杆与推进螺杆内腔之间通过螺纹活动连接；推进螺杆前部通过密封圈及杆体上的键槽和平键与固定头体内腔连接，后部则通过螺纹套和轴承及其压环活动地固定于壳体内壁。
2.按权利要求1所述井口装置闸阀维修用内孔堵塞器，其特征在于在该堵塞器的固定头体内还设有泄压、试压用油、气道，在固定头体上还设有一压力表及带泄压孔的针阀，该压力表及针阀与泄压、试压用油、气道密封连接成一体。
3.按权利要求1所述井口装置闸阀维修用内孔堵塞器，其特征在于胀圈压头和推进螺杆端部与胀圈之间，以及胀圈与胀圈之间均设有一带锥面的垫环，其锥面的锥度一般以5°～10°为宜。
专利摘要本实用新型属于油、气田井口装置闸阀维修工具——内孔堵塞器。该堵塞器包括带法兰盘的固定头,壳体,推进螺杆副、胀圈式堵塞头及其控制杆,试压、泄压机构,它以闸阀进口端孔道为堵塞点,堵塞后即可对闸阀进行维修处理,包括更换阀盖、闸板、密封环等而不需压井,停产。既节省了财力、物力，缩短了维修时间,又避免了压井维修的后遗症等。从而具有结构简单,使用方便、安全、可靠,施工费用低,时间短及不停产维修等特点。
文档编号E21B33/12GK2293641SQ97210149
公开日1998年10月7日 申请日期1997年4月18日 优先权日1997年4月18日
发明者杨国均, 马贵荣, 贺鼎元, 邹明哲, 段光育 申请人:四川石油管理局川西南矿区