一種帶壓作業裝置的製作方法
2023-05-24 16:31:07
本實用新型涉及油氣開採技術領域，特別涉及一種帶壓作業裝置。
背景技術：
帶壓作業是指在井筒內有壓力的情況下不放噴、不壓井，通過與常規作業車等設備配合進行起下管柱作業的一種作業方法，可在作業過程中控制井口壓力從而有效地防止井噴事故的發生，實現安全作業。隨著油田開發的不斷深入，油層保護的重要性愈加凸顯，同時井控安全和環境保護的要求也越來越高，利用帶壓作業技術可以很好地解決油層保護與井控安全、環境保護之間的矛盾。
目前國內大多數油井主要採用注水井帶壓作業裝置進行帶壓作業，來起下抽油杆和油管。
在實現本實用新型的過程中，本實用新型人發現現有技術中至少存在以下問題：
利用注水井帶壓作業設備對油井進行帶壓作業時，因油井內有抽油杆，需要先安裝抽油杆帶壓作業裝置提出抽油杆，再安裝油管帶壓作業裝置提出油管，這種作業方法麻煩，需兩套裝置倒換，因而作業成本增高，難以滿足複雜帶壓作業工藝需要。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型提供一種帶壓作業裝置，以解決現有帶壓作業裝置起下抽油杆和油管時需要兩套裝置倒換的問題。
具體而言，包括以下的技術方案：
一種帶壓作業裝置，包括四閘板防噴器、環形防噴器、升降油缸、第一橫梁、萬能卡瓦和泵杆防噴卡瓦，其中，
所述四閘板防噴器固定於井口，上部適於與所述環形防噴器的下部連接，所述環形防噴器位於所述第一橫梁的下方；
所述萬能卡瓦的上部適於與所述泵杆防噴卡瓦的下部連接，所述萬能卡瓦的下部適於與所述第一橫梁的上部連接；
所述升降油缸的上部適於與所述第一橫梁的下部連接，所述第一橫梁上設置有適於油管和抽油杆通過的開孔，所述升降油缸適於通過升降來控制所述第一橫梁的上升和下降；
所述四閘板防噴器包括油管卡瓦、半封閘板、泵杆卡瓦及全封閘板，所述油管卡瓦適於固定所述油管，所述泵杆卡瓦適於固定所述抽油杆；
所述環形防噴器內部設置有丁腈橡膠芯；
起下所述抽油杆時使用所述泵杆防噴卡瓦固定所述抽油杆，起下所述油管時卸掉所述泵杆防噴卡瓦，使用所述萬能卡瓦固定所述油管。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括四通，所述四通的上出口適於與所述環形防噴器的下部連接，所述四通的下出口適於與所述四閘板防噴器的上部連接。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括手動球閥，所述手動球閥適於與所述四通的側出口連接。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括筒形防噴器，所述筒形防噴器位於所述第一橫梁的下方，所述筒形防噴器的下部適於與所述環形防噴器的上部連接。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括高壓自封，所述高壓自封位於所述第一橫梁的下方，所述高壓自封的下部適於與所述環形防噴器的上部連接。
可選擇地，所述筒形防噴器內部設置有丁腈橡膠芯。
可選擇地，所述高壓自封內部設置有丁腈橡膠芯。
可選擇地，所述四閘板防噴器的所述泵杆卡瓦及所述油管卡瓦和所述萬能卡瓦的卡瓦牙均為「V」型，所述泵杆防噴卡瓦的閘板卡瓦的卡瓦牙為倒「Y」型。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括第二橫梁，所述第二橫梁的上部適於與所述四閘板防噴器的下部連接，所述第二橫梁固定於所述井口。
可選擇地，所述帶壓作業裝置還包括工作平臺，所述工作平臺適於與所述升降油缸連接。
本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是：
使用本實用新型提供的帶壓作業裝置在起抽油杆和油管時，當井內壓力對抽油杆/油管上浮力小於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器的半封閘板封閉井口環形空間，採用環形防噴器密封抽油杆/油管，利用外部輔助設備將抽油杆/油管提出；當井內壓力對抽油杆/油管上浮力大於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器的半封閘板封閉井口環形空間，採用環形防噴器密封抽油杆/油管，利用升降油缸和泵杆防噴卡瓦/萬能卡瓦配合將抽油杆/油管提出。當出現井口溢流，環形防噴器的丁腈橡膠芯對抽油杆或油管的摩擦力不足以克服井內壓力對抽油杆或油管的上浮力時，抽油杆、油管上竄，這種情況下可採用四閘板防噴器的泵杆卡瓦固定抽油杆，或者採用油管卡瓦固定油管，採用放壓或實施壓井措施後再利用升降油缸和泵杆防噴卡瓦/萬能卡瓦配合將抽油杆/油管提出。
使用本實用新型提供的帶壓作業裝置下抽油杆和油管時，當井內壓力對抽油杆/油管上浮力小於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器的半封閘板封閉井口環形空間，採用環形防噴器密封抽油杆/油管，利用外部輔助設備將抽油杆/油管下入井內；當井內壓力對抽油杆/油管上浮力大於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器的半封閘板封閉井口環形空間，採用環形防噴器密封抽油杆/油管，利用升降油缸和泵杆防噴卡瓦/萬能卡瓦配合將抽油杆/油管下入井內。當出現井口溢流，環形防噴器的丁腈橡膠芯對抽油杆或油管的摩擦力不足以克服井內壓力對抽油杆或油管的上浮力時，抽油杆、油管上竄，這種情況下可採用四閘板防噴器的泵杆卡瓦固定抽油杆，或者油管卡瓦固定油管，之後採用放壓或實施壓井措施後再利用升降油缸和泵杆防噴卡瓦/萬能卡瓦配合將抽油杆/油管下入井內；當井內沒有管柱時，採用四閘板防噴器的全封閘板密封井口。
本實用新型提供的帶壓作業裝置，為抽油杆和油管一體化帶壓作業裝置，可起下抽油杆和油管，不需要兩套帶壓作業裝置來回倒換，簡化了帶壓作業工藝。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為根據本實用新型一實施例提供的帶壓作業裝置起下抽油杆時的結構示意圖；
圖2為根據本實用新型一實施例提供的帶壓作業裝置起下油管時的結構示意圖；
圖3為根據本實用新型一實施例提供的四閘板防噴器的結構示意圖；
圖4為根據本實用新型一實施例提供的環形防噴器的結構示意圖；
圖5為根據本實用新型一實施例提供的高壓自封的結構示意圖；
圖6為根據本實用新型一實施例提供的筒形防噴器的結構示意圖；
圖7為根據本實用新型一實施例提供的泵杆防噴卡瓦的結構示意圖。
圖中的附圖標記分別表示：
1、四閘板防噴器；2、四通；3、環形防噴器；4、升降油缸；5、第一橫梁；6、工作平臺；7、萬能卡瓦；8、第二橫梁；9、筒形防噴器；10、高壓自封；11、泵杆防噴卡瓦；12、旋轉法蘭；13、油管卡瓦；14、半封閘板；15、泵杆卡瓦；16、全封閘板；17、環形防噴器的丁腈橡膠芯；18、高壓自封的丁腈橡膠芯；19、筒形防噴器的丁腈橡膠芯；20、泵杆防噴卡瓦的閘板卡瓦。
具體實施方式
為使本實用新型的技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
本實用新型一實施例提供一種帶壓作業裝置，如圖1或2所示，包括四閘板防噴器1、環形防噴器3、升降油缸4、第一橫梁5、萬能卡瓦7和泵杆防噴卡瓦11，其中，四閘板防噴器1固定於井口，上部適於與環形防噴器3的下部連接，環形防噴器3位於第一橫梁5的下方；萬能卡瓦7的上部適於與泵杆防噴卡瓦11的下部連接，萬能卡瓦7的下部適於與第一橫梁5的上部連接，升降油缸4的上部適於與第一橫梁5的下部連接，第一橫梁5上設置有適於油管和抽油杆通過的開孔，升降油缸4適於通過升降來控制第一橫梁5的上升和下降；四閘板防噴器1包括油管卡瓦13、半封閘板14、泵杆卡瓦15及全封閘板16，油管卡瓦13適於固定油管，泵杆卡瓦15適於固定抽油杆；環形防噴器3包括丁腈橡膠芯17。起下抽油杆時使用泵杆防噴卡瓦11固定抽油杆，起下油管時卸掉泵杆防噴卡瓦11，使用萬能卡瓦7固定所述油管。
具體地，四閘板防噴器1的上部可通過法蘭與環形防噴器3的下部連接，萬能卡瓦7的上部可通過法蘭與泵杆防噴卡瓦11的下部連接，萬能卡瓦7的下部可通過法蘭與第一橫梁5的上部連接，升降油缸4的兩個活塞杆可通過螺栓與第一橫梁5的下部連接。連接盤採用合金鋼整體鍛造並經無損探傷及熱處理，保證相鄰部件之間連接牢固。本實用新型不對此進行限定，也可採用其他方式進行連接。一般地，第一橫梁5的兩端可各連接有一個油缸，這樣可保證第一橫梁5及其支撐的萬能卡瓦7的兩端平衡上升或下降，保證裝置平穩運行，但本實用新型不對此進行限定。
在使用本實施例提供的帶壓作業裝置完成起下抽油杆的作業後，採用四閘板防噴器1的全封閘板16封閉井口，然後拆除萬能卡瓦7上部固定泵杆防噴卡瓦11的法蘭，卸掉泵杆防噴卡瓦11，即可用來起下油管。在本實施例提供的帶壓作業裝置起下抽油杆時也可不安裝萬能卡瓦7，這種情況下泵杆防噴卡瓦11的下部直接與第一橫梁5的上部連接，但本實用新型不對此進行限定。
安裝本實施例提供的帶壓作業裝置起下抽油杆/油管之前，先利用萬能封杆器配合手動抽油杆閘板器導出光杆，下抽油杆懸掛堵塞器封住油管內環空。
本實施例提供的帶壓作業裝置中環形防噴器3的丁腈橡膠芯17可通過不同管徑的管柱及管柱間的接箍，並可保證密封較好，因此丁腈橡膠芯17可通過抽油杆和油管。
使用本實施例提供的帶壓作業裝置起抽油杆/油管時，當井內壓力對抽油杆/油管的上浮力小於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器1的半封閘板14封閉井口環形空間，採用環形防噴器3密封抽油杆/油管，利用外部輔助設備將抽油杆/油管提出；當井內壓力對抽油杆/油管上浮力大於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器1的半封閘板14封閉井口環形空間，採用環形防噴器3密封抽油杆/油管，利用升降油缸4和泵杆防噴卡瓦11/萬能卡瓦7配合將抽油杆/油管提出。當出現井口溢流，環形防噴器3的丁腈橡膠芯17對抽油杆或油管的摩擦力不足以克服井內壓力對抽油杆或油管的上浮力時，抽油杆、油管上竄，這種情況下可採用四閘板防噴器1的泵杆卡瓦15固定抽油杆，或者油管卡瓦13固定油管，之後採用放壓或實施壓井措施後再利用升降油缸4和泵杆防噴卡瓦11/萬能卡瓦7配合將抽油杆/油管提出。
使用本實施例提供的帶壓作業裝置下抽油杆/油管時，當井內壓力對抽油杆/油管上浮力小於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器1的半封閘板14封閉井口環形空間，採用環形防噴器3密封抽油杆/油管，利用外部輔助設備將抽油杆/油管下入井內；當井內壓力對抽油杆/油管上浮力大於抽油杆/油管的重量時，採用四閘板防噴器1的半封閘板14封閉井口環形空間，採用環形防噴器3密封抽油杆/油管，利用升降油缸4和泵杆防噴卡瓦11/萬能卡瓦7配合將抽油杆/油管下入井內。當出現井口溢流，環形防噴器3的丁腈橡膠芯17對抽油杆或油管的摩擦力不足以克服井內壓力對抽油杆或油管的上浮力時，抽油杆、油管上竄，這種情況下可採用四閘板防噴器1的泵杆卡瓦15固定抽油杆，或者油管卡瓦13固定油管，採用放壓或實施壓井措施後再利用升降油缸4和泵杆防噴卡瓦11/萬能卡瓦7配合將抽油杆/油管下入井內；當井內沒有管柱時，採用四閘板防噴器1的全封閘板15密封井口。
本實施例提供的帶壓作業裝置，為抽油杆和油管一體化帶壓作業裝置，可起下抽油杆和油管，不需要兩套帶壓作業裝置來回倒換，簡化了帶壓作業工藝。
本實施例提供的帶壓作業裝置，可用於有杆泵井的抽油杆和油管帶壓作業，但不限於此。
作為本實施例的一種改進，如圖1或2所示，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括四通2，四通2的上出口適於與環形防噴器3的下部連接，四通2的下出口與四閘板防噴器1的上部連接。具體地，四通2的上出口可通過法蘭與環形防噴器3的下部連接，四通2的下出口可通過法蘭與四閘板防噴器1的上部連接，本實用新型不對此進行限定。
作為本實施例的另一種改進，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括手動球閥，手動球閥適於與四通2的側出口連接。具體地，四通2的兩個側出口均連接有手動球閥。
以上兩種改進保證了在發生溢流時，可通過控制手動球閥將部分壓力從四通2的側出口放掉，避免井內壓力過高造成對環形防噴器3的損害，同時，四通2還可平衡四閘板防噴器1及環形防噴器3之間的壓差。本實用新型不對四通2進行限定，也可採用洩壓法蘭或其他用於洩壓的部件，或者採用壓井的措施來減小井內壓力與地層壓力之差。本實用新型也不對手動球閥進行限定，還可在四通2的側出口設置手動閘板閥或者其他形式的控制閥。
作為本實施例的另一種改進，如圖1所示，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括筒形防噴器9，筒形防噴器9位於第一橫梁5的下方，筒形防噴器9的下部適於與環形防噴器3的上部連接。具體地，筒形防噴器9的下部可通過法蘭與環形防噴器3的上部連接，本實用新型不對此進行限定。在實際中，環形防噴器3的體積較大，環形防噴器3的丁腈橡膠芯17更換較為複雜，筒形防噴器9體積較小，橡膠芯的更換相對簡便，一般在起下抽油杆的過程中，環形防噴器3保持全開的狀態，通過筒形防噴器9實現對抽油杆的密封及強行過接箍，以保護環形防噴器3的丁腈橡膠芯17。並且，在起下抽油杆的過程中，筒形防噴器9的丁腈橡膠芯19可將抽油杆外壁的油刮掉，起到清潔抽油杆的作用。
作為本實施例的另一種改進，如圖2所示，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括高壓自封10，高壓自封10位於第一橫梁5的下方，高壓自封10的下部適於與環形防噴器3的上部連接。具體地，高壓自封10的下部可通過法蘭與環形防噴器3的上部連接，但本實用新型不對此進行限定。高壓自封10的體積較小，橡膠芯的更換相對方便，一般在起下油管的過程中，環形防噴器3保持全開的狀態，通過高壓自封10來實現對油管的密封以及強行通過接箍，從而保護環形防噴器3的丁腈橡膠芯17。當使用圖1中的帶壓作業裝置起出抽油杆後，採用四閘板防噴器1的全封閘板16封閉井口，然後拆除萬能卡瓦7上部固定泵杆防噴卡瓦11的法蘭，卸掉泵杆防噴卡瓦11，再拆除環形防噴器3上部固定筒形防噴器9的法蘭，卸掉筒形防噴器9，安裝高壓自封10，即成為圖2裝置中的帶壓作業裝置，從而可用來起下油管。
作為本實施例的另一種改進，如圖5和6所示，筒形防噴器9內部可設置有丁腈橡膠芯19，高壓自封10內部可設置有丁腈橡膠芯18。這樣，筒形防噴器9可通過不同管徑的抽油杆和接箍，並且保證密封性良好，高壓自封10可通過不同管徑的油管和接箍，並且保證密封性良好。這種改進使帶壓作業裝置適用性更好。
作為本實施例的另一種改進，如圖1或2所示，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括第二橫梁8，第二橫梁8的上部適於與四閘板防噴器1的下部連接，第二橫梁8固定於井口。具體地，第二橫梁8與四閘板防噴器1可通過法蘭連接，第二橫梁8下部可連接旋轉法蘭12，旋轉法蘭12用於安裝過程中裝置方位調整。第二橫梁8用於裝置安裝找平，保證整個裝置平穩。
作為本實施例的另一種改進，四閘板防噴器1的油管卡瓦13及泵杆卡瓦15和萬能卡瓦7的卡瓦牙可為「V」型，如圖7所示，泵杆防噴卡瓦11的閘板卡瓦20的卡瓦牙可為倒「Y」型。將四閘板防噴器1的油管卡瓦13及泵杆卡瓦15和萬能卡瓦7的卡瓦牙設計為「V」型，可保證油管卡瓦13及泵杆卡瓦15和萬能卡瓦7既能承重又能防頂，可防止抽油杆和油管落井或者上竄。將泵杆防噴卡瓦11的閘板卡瓦20的卡瓦牙設計為倒「Y」型，可有效防止抽油杆上竄。本實用新型不對此進行限定，也可將四閘板防噴器1的油管卡瓦13及泵杆卡瓦15、萬能卡瓦7、泵杆防噴卡瓦11的閘板卡瓦20的卡瓦牙設計為其他可以承重和/或防頂的形狀。
作為本實施例的另一種改進，如圖1或2所示，本實施例提供的帶壓作業裝置還可包括工作平臺6，工作平臺6適於與升降油缸4連接。具體地，工作平臺6可通過法蘭與升降油缸4連接，升降油缸4可通過升降帶動工作平臺6上升和下降。實際中，工作平臺6為框架結構，有四根立柱支撐，立柱的下部設計為可拉伸結構，從而在升降油缸4上升和下降時能夠帶動工作平臺6上升和下降。四根立柱的上段通過螺栓或者法蘭與工平臺6連接，下端通過螺栓或者法蘭與第二橫梁8連接，可保障工作平臺6平穩及拆卸方便。作業人員可站在工作平臺6上對裝置進行操控。
以上所述僅是為了便於本領域的技術人員理解本實用新型的技術方案，並不用以限制本實用新型。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。