快速對中扶正作業裝置的製作方法

2023-10-28 14:32:02

本發明涉及一種石油修井作業機械，尤其涉及一種快速對中扶正作業裝置。

背景技術：

油田開發中後期由於工程因素和地質因素，井下管柱等鑽具經常出現因井下落物、套變、封隔器水力錨等井下工具鏽蝕、砂卡、鹽卡、結蠟腐蝕原因而卡阻的事故，需要對管柱進行解卡再進行洗井、打撈、管柱提升、封井等作業。常規方法是使用大修作業車拉拔解卡、活塞震擊解卡、磨銑切割方法解卡、爆炸松扣、工具倒扣。這幾種方法往往作業程序複雜，設備更換頻繁，成本很較高，還容易造成管柱損壞，施工難度大，操作不易控制。普通油管解卡裝置多為錐形單缸設計，卸壓後卡瓦易飛出，引發安全事故，普通的解卡裝置與井口法蘭連接時，由於裝置下端面與井口法蘭上端面處於盲區，難以對中，且螺栓連接不易操作，卡瓦夾緊時常常因為管柱偏斜，卡瓦兩側直端面夾扁管柱，易造成二次事故，解卡後往往需要進行打撈、封井作業，需要更換多種作業設備，工作效率低，生產成本高。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種使用方便的快速對中扶正作業裝置。

為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：快速對中扶正作業裝置，主要由拉拔提升裝置和井口對中座封裝置組成；所述拉拔提升裝置包括：機架、上座體、下座體、兩個舉升油缸、四個側油缸、滑塊座和密封卡瓦，兩個舉升油缸設置在上座體和下座體之間，所述舉升油缸固定在下座體上，所述舉升上油缸的活塞杆與上座體相連接，在所述上座體和下座體上設置有與鑽具管柱相互配合的的座體內腔，在所述上座體和下座體的座體內腔兩側分別設置有滑塊座，滑塊座的一端通過螺栓與連接板相連接，在連接板上設置有與螺栓相互配合的螺栓孔，連接板固定在側油缸的活塞杆上，側油缸帶動滑塊座左右移動，滑塊座另一端內部卡設有密封卡瓦，在密封卡瓦上的內側均勻設置有若干膠芯安裝槽，密封膠芯設置在與其相互配合的膠芯安裝槽內，在密封卡瓦中部設置有安裝孔，在滑塊座的中部設置有與安裝孔相互配合的通孔，固定螺栓穿過安裝孔和通孔將密封卡瓦固定在滑塊座上，在所述密封卡瓦的兩側分別設置有退料螺栓孔，在所述密封卡瓦的兩側上分別設置有對中撥塊和與其相互配合的安裝凸臺槽；在所述下座體上方設置有旋扣裝置，在所述下座體的下方設置有井口對中座封裝置；所述井口對中座封裝置的結構包括：對中座、卡緊箍和頂緊螺栓；在所述對中座的上端設置有空心連接柱和卡緊箍固定圈，在所述空心連接柱的中部設置有與鑽具管柱相互配合的的內腔，所述對中座通過空心連接柱與下座體相連接，在所述對中座的下端內部設置有與井口法蘭相互配合的安裝腔，在所述對中座的下端外側均勻設置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽和導向塊，在所述導向塊的內側設置有導向斜面；在所述卡緊箍的上端設置有上卡緊塊，在所述上卡緊塊內設置有與卡緊箍固定圈相互配合的固定槽，在所述卡緊箍的下端設置有下卡緊塊，在所述下卡緊塊的中部設置有與頂緊螺栓相互配合的螺栓孔；所述頂緊螺栓的中部穿過下卡緊塊上的螺栓孔，在所述頂緊螺栓上設置有與井口法蘭固定空相互配合的錐形頭部。

為了更好地解決上述技術問題，本發明採用的進一步技術方案是：在所述機架上設置有操作平臺，在所述所述操作平臺上設置有護欄。

本發明的優點是：上述快速對中扶正作業裝置，與井口法蘭自動對中，現場安裝快捷方便，偏斜管柱自動扶正，防止夾壞管柱，既能實現鑽具管柱向上拉拔解卡，又能實現鑽具管柱向下拉拔解卡，使用方便，多種作業可同步進行，且不需更換設備。

附圖說明

圖1為本發明快速對中扶正作業裝置的結構示意圖。

圖2為本發明快速對中扶正作業裝置傾斜狀態的結構示意圖。

圖3為本發明快速對中扶正作業裝置中滑塊座的結構示意圖。

圖4為本發明快速對中扶正作業裝置中兩個密封卡瓦的結構示意圖。

圖5為本發明快速對中扶正作業裝置中下座體的剖視結構示意圖。

圖6為本發明快速對中扶正作業裝置中對中座的結構示意圖。

圖7為本發明快速對中扶正作業裝置中對中座的仰視結構示意圖。

圖8為本發明快速對中扶正作業裝置中卡緊箍與頂緊螺栓的連接結構示意圖。

圖中：1、機架，2、上座體，3、下座體，4、舉升油缸，5、側油缸，51、活塞杆，6、滑塊座，61、螺栓，62、連接板，63、螺栓孔，64、通孔，7、密封卡瓦，71、膠芯安裝槽，72、安裝孔，73、固定螺栓，74、退料螺栓孔，75、對中撥塊，76、安裝凸臺槽，8、座體內腔，9、密封膠芯，10、對中座，101、空心連接柱，102、卡緊箍固定圈，103、內腔，104、安裝腔，105、凹槽，106、導向塊，107、導向斜面，11、卡緊箍，111、上卡緊塊，112、固定槽，113、下卡緊塊，12、頂緊螺栓，121、錐形頭部，13、操作平臺，14、護欄。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例詳細描述一下本發明的具體內容。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，快速對中扶正作業裝置，主要由拉拔提升裝置和井口對中座封裝置組成；所述拉拔提升裝置包括：機架1、上座體2、下座體3、兩個舉升油缸4、四個側油缸5、滑塊座6和密封卡瓦7，兩個舉升油缸4設置在上座體2和下座體3之間，所述舉升油缸4固定在下座體3上，所述舉升油缸4的活塞杆與上座體2相連接，在所述上座體2和下座體3上設置有與鑽具管柱相互配合的的座體內腔8，在所述上座體2和下座體3的座體內腔8兩側分別設置有滑塊座6，滑塊座6的一端通過螺栓61與連接板62相連接，在連接板62上設置有與螺栓61相互配合的螺栓孔63，連接板62固定在側油缸5的活塞杆51上，側油缸5帶動滑塊座6左右移動，滑塊座6另一端內部卡設有密封卡瓦7，在密封卡瓦7上的內側均勻設置有若干膠芯安裝槽71，密封膠芯9設置在與其相互配合的膠芯安裝槽71內，在密封卡瓦7中部設置有安裝孔72，在滑塊座6的中部設置有與安裝孔72相互配合的通孔64，固定螺栓73穿過安裝孔72和通孔64將密封卡瓦7固定在滑塊座6上，在所述密封卡瓦7的兩側分別設置有退料螺栓孔74，在所述密封卡瓦7的兩側上分別設置有對中撥塊75和與其相互配合的安裝凸臺槽76；在所述下座體2上方設置有旋扣裝置，在所述下座體2的下方設置有井口對中座封裝置；所述井口對中座封裝置的結構包括：對中座10、卡緊箍11和頂緊螺栓12；在所述對中座10的上端設置有空心連接柱101和卡緊箍固定圈102，在所述空心連接柱101的中部設置有與鑽具管柱相互配合的的內腔103，所述對中座10通過空心連接柱101與下座體3相連接，在所述對中座10的下端內部設置有與井口法蘭相互配合的安裝腔104，在所述對中座10的下端外側均勻設置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽105和導向塊106，在所述導向塊106的內側設置有導向斜面107；在所述卡緊箍11的上端設置有上卡緊塊111，在所述上卡緊塊111內設置有與卡緊箍固定圈102相互配合的固定槽112，在所述卡緊箍11的下端設置有下卡緊塊113，在所述下卡緊塊113的中部設置有與頂緊螺栓12相互配合的螺栓孔；所述頂緊螺栓12的中部穿過下卡緊塊113上的螺栓孔，在所述頂緊螺栓12上設置有與井口法蘭固定空相互配合的錐形頭部121。

如圖1、圖2所示，為了使操作人員操作更加方便，在所述機架1上設置有操作平臺13，在所述所述操作平臺13上設置有護欄14。

上述快速對中扶正作業裝置使用時，在側油缸5推動作用密封卡瓦7可左右移動，實現鑽具管柱與套管環空的全封與半封，進行壓封井作業，不需要拆卸解卡裝置更換安裝封井防噴裝置，在密封卡瓦7的兩側上分別設置有對中撥塊75和與其相互配合的安裝凸臺槽76，在兩個密封卡瓦7兩側和上下分別設計有相互配合的中撥塊75和安裝凸臺槽76，當管柱有傾斜時，兩個密封卡瓦7夾緊時撥塊75自動往內孔中心推送斜在井中的管柱，防止密封卡瓦7兩側直端面直接夾扁管柱，造成斷脫，實現自動扶正功能。

上述快速對中扶正作業裝置使用時，上座體2內的密封卡瓦7夾緊鑽具管柱後，將舉升油缸4的活塞杆升起，行程到位後，下座體3內的密封卡瓦7夾緊，上座體2內的內的密封卡瓦7鬆開，舉升油缸5的活塞杆51下降，反覆動作，鑽具管柱解卡作業時，下座體3由於與井口法蘭連接，密封卡瓦7由液壓系統控制，可緊貼鑽具管柱外側，力量可調，密封卡瓦7上帶有密封膠芯9，便於夾緊和封井，不論是處於抱死管柱狀態或夾緊未抱死狀態都能實現鑽具管柱外側環空帶壓封井功能和管柱解卡作業功能。在兩個舉升油缸4的推動下，既能實現鑽具管柱向上拉拔解卡，又能實現鑽具管柱向下拉拔解卡，在密封卡瓦7的兩側分別設置有退料螺栓孔74，可以方便更換不同規格的密封卡瓦7，進行不同規格形式的鑽具管柱解卡作業。

上述快速對中扶正作業裝置，設計有井口對中座封裝置，設計有井口對中座封裝置底部的安裝腔104與井口法蘭直徑一致，在對中座10的下端外側均勻設置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽105和導向塊106，以避讓井口法蘭上的井口絲堵，保證了整個快速對中扶正作業裝置能自動滑入法蘭上端面與其自動對中，再用四個卡緊箍11卡住井口法蘭和對中座10，轉動頂緊螺栓12，使頂緊螺栓12的錐形頭部121進入井口法蘭上的固定孔內，再擰緊頂緊螺栓12。這樣解決了井口法蘭上端面與解卡裝置下端面連接由於視覺盲區難以對中的問題，以及法蘭螺栓連接難以操作的困難，大大提高了井口安裝連接的速度和效率。