井口加壓鑽塞裝置製造方法
2023-11-05 22:39:32 1
井口加壓鑽塞裝置製造方法
【專利摘要】一種井口加壓鑽塞裝置。為了克服現有鑽塞作業時，鑽進效率低下且存在安全隱患的不足，本發明螺杆鑽具位於液壓缸內，液壓缸的下端固定安裝有法蘭；液壓缸的上端與防反扭總成的端蓋固定連接；螺杆鑽具的上端依次固定安裝有短節、活塞、活塞杆，活塞位於液壓缸內；短節、活塞、活塞杆中心有軸向通孔；水泥車通過水龍帶、彎頭、由壬、活塞杆依次固定連接後，與活塞杆的軸向通孔連通；活塞杆外圓周上安裝有防反扭總成；液壓缸上端部端蓋的下方有徑向通孔，通過加壓管線與試壓泵連通，從液壓缸至試壓泵的加壓管線上依次安裝有放壓閥和液壓單流閥。其有益效果是結構合理，能夠及時消除螺杆鑽具在工作過程中產生的反扭矩；作業時井筒內可以的壓力得到安全控制。
【專利說明】井口加壓鑽塞裝置【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種井口鑽塞裝置，尤其是涉及一種井口加壓鑽塞裝置。
【背景技術】
[0002]在油氣開發施工作業中，注灰塞是為了封隔層位，保證灰塞以上的層位不受灰面以下層位的影響，以便實現採油或注水的目的；還有因為封堵油層也會留下灰塞。當在注灰塞或封堵施工中預留灰面影響上部油層生產，就必須使用螺杆鑽具等工具將灰塞鑽去部分或鑽穿。
[0003]目前，油井所注灰塞以及可鑽機械橋塞的位置距離井口距離近，在鑽塞面時鑽壓無法有效作用在螺杆鑽具下方的鑽頭上，導致塞面無法鑽穿；同時在近井口位置螺杆鑽具所產生的反扭矩也無法得到安全控制，導致在鑽塞過程中，不但鑽進效率低下且存在安全隱患。作業中一是採取大修作業，即用轉盤對塞面進行磨銑，這種辦法不但效率低下且在鑽穿塞面的時候，井內壓力無法控制，容易發生安全事故；二是利用不壓井修井作業設備對螺杆鑽加鑽壓，這種辦法雖然可以控制鑽穿塞面時的壓力，但是作業程序複雜且成本高。
【發明內容】
[0004]為了克服現有鑽塞作業時，鑽進效率低下且存在安全隱患，作業程序複雜且成本高的不足，本發明提供一種井口加壓鑽塞裝置。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:井口加壓鑽塞裝置包括井口四通、水泥車、水龍帶、彎頭、試壓泵、加壓管線、螺杆鑽具，螺杆鑽具位於液壓缸內，液壓缸的下端固定安裝有法蘭，法蘭通過螺栓與井口四通固定連接；液壓缸的上端與防反扭總成的端蓋固定連接；螺杆鑽具的上端依次固定安裝有短節、活塞、活塞杆，活塞位於液壓缸內；短節、活塞、活塞杆中心有軸向通孔；水泥車通過水龍帶、彎頭、由壬、活塞杆依次固定連接後與活塞杆的軸向通孔連通；活塞杆可以沿液壓缸內孔上下滑動；活塞杆外圓周上安裝有防反扭總成；液壓缸上端部端蓋的下方有徑向通孔，通過加壓管線與試壓泵連通，從液壓缸至試壓泵的加壓管線上依次安裝有放壓閥和液壓單流閥。
[0006]防反扭總成的上扶正套、扶正套的中心通孔套裝在活塞杆外圓周上；上扶正套固定安裝在活塞杆的上端部，上扶正套與端蓋之間有2個或2個以上扶正套。上扶正套、扶正套、端蓋的中心孔兩側對稱軸向安裝有2根防轉扭杆，防轉扭杆為由下至上直徑依次減小的階梯軸，每個階梯軸頸均大於位於其上方的扶正套孔徑；防轉扭杆的上端與上扶正套固定連接。
[0007]活塞與液壓缸之間安裝有徑向密封圈；端蓋與液壓缸、活塞杆之間安裝有徑向密封圈。加壓管線與防反扭總成的防轉扭杆不在同一垂直面上。
[0008]當活塞杆向下移動進入液壓缸時，防轉扭杆隨活塞杆一同下移；在端蓋的作用下，端蓋與扶正套、扶正套與扶正套、扶正套與上扶正套之間的間距逐漸縮小。
[0009]本發明的有益效果是，結構合理，能夠及時消除螺杆鑽具在工作過程中產生的反扭矩；利用小修作業設備即可將近地塞面鑽穿，在塞面鑽穿作業時井筒內可以的壓力得到安全控制，提高作業時效及施工的安全性，降低作業成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明井口加壓鑽塞裝置的結構示意圖。
[0011]圖中:1.井口四通，2.法蘭，3.螺栓，4.液壓缸，5.螺杆鑽具，6.短節，7.活塞，
8.端蓋，9.防轉扭杆，10.扶正套，11.活塞杆，12.上扶正套，13.由壬，14.彎頭，15.水龍帶，16.水泥車，17.液壓單流閥，18.加壓管線，19.試壓泵，20.防反扭總成，21.放壓閥，
22.灰塞,23.灰面。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本發明不限於所列出的【具體實施方式】，只要符合本發明的精神，都應該包括於本發明的保護範圍內。
[0013]參見附圖1。本發明井口加壓鑽塞裝置安裝在井口四通I的上方，主要使用螺杆鑽具5進行近井口灰塞22的鑽塞作業，通過水泥車16向螺杆鑽具5提供動力，由試壓泵19通過加壓管線18增加壓力完成鑽塞。
[0014]本發明井口加壓鑽塞裝置的法蘭2、液壓缸4、端蓋8由下至上依次固定連接，法蘭2通過螺栓3與井口四通I固定連接；螺杆鑽具5、短節6、活塞7、活塞杆11由下至上依次固定連接，裝配初始狀態時螺杆鑽具5、短節6、活塞7位於液壓缸4內，活塞杆11可以沿液壓缸4內孔上下滑動。短節6、活塞7、活塞杆11的中心有軸向通孔。水泥車16通過水龍帶15、彎頭14、由壬13、活塞杆11依次固定連接後，與活塞杆11的軸向通孔連通。
[0015]液壓缸4上端部端蓋8的下方有徑向通孔，通過加壓管線18與試壓泵19連通，從液壓缸4至試壓泵19的加壓管線18上依次安裝有放壓閥21和液壓單流閥17 ;液壓單流閥17僅允許壓力由試壓泵19向液壓缸4內傳遞。試壓泵19作為壓力提供裝置，也可以選用其他具備該功能的設備。
[0016]防反扭總成20安裝在活塞杆11外圓周上。防反扭總成20包括上扶正套12、扶正套10、端蓋8、防轉扭杆9，上扶正套12、扶正套10的中心通孔套裝在活塞杆11的外圓周上；上扶正套12與活塞杆11的上端部固定連接，通常採用焊接方式固定連接。扶正套10的內孔與活塞杆11外圓之間有間隙。上扶正套12與端蓋8之間扶正套10的數量為2個或2個以上。上扶正套12、扶正套10、端蓋8的橫截面通常為長方形或長圓形，在中心孔兩側對稱軸向安裝有2根防轉扭杆9，防轉扭杆9為由下至上直徑依次減小的階梯軸，每個階梯的軸頸均大於位於其上方扶正套10的孔徑，扶正套10可以沿防轉扭杆9軸向移動。防轉扭杆9的上端與上扶正套10固定連接，通常是在防轉扭杆9上端加工有螺紋，並通過螺母固定。
[0017]為了確保井口加壓鑽塞裝置的液壓壓力，在活塞7與液壓缸4之間安裝有徑向密封圈，在端蓋8與液壓缸4、活塞杆11之間安裝有徑向密封圈。
[0018]防反扭總成20的防轉扭杆9與加壓管線18不在同一垂直面上，防止鑽塞作業過程中防轉扭杆9與加壓管線18及放壓閥21、單流閥17發生碰撞，導致裝置損壞。[0019]當活塞杆11向下移動進入液壓缸4時，防轉扭杆9隨活塞杆11 一同下移；在端蓋8的作用下，端蓋8與扶正套10、扶正套10與扶正套10、扶正套10與上扶正套12之間的間距逐漸縮小。
[0020]本發明井口加壓鑽塞裝置的試壓泵19通過液壓單流閥17向活塞7螺杆鑽具5加壓，防反扭總成20的防扭轉杆9可隨液壓缸活塞杆11和活塞7上下移動，螺杆鑽具5在鑽進中所產生的反扭矩由活塞杆11及防轉扭杆9承受，並將反扭距傳遞到與井口相連的液壓防噴管上，從而達到穩定控制反扭矩的目的。在鑽穿塞面的瞬間，井口加壓鑽塞裝置可通過液壓防噴管對井內壓力進行控制，可有效防止井噴事故的發生。
[0021]應用本發明井口加壓鑽塞裝置的鑽塞作業過程是，
[0022]首先將井口加壓鑽塞裝置組裝完畢，並固定安裝在井口四通I上；上提加壓裝置，使得活塞7位於液壓缸4內的上端部，螺杆鑽具5位於液壓缸4內；活塞杆11上端與由壬
13、活動彎頭14、水龍帶15、水泥車16連接；通過加壓管線18將液壓缸4與試壓泵19連通。
[0023]然後，對井口加壓鑽塞裝置試壓，滿足施工設計要求後，開始進行鑽灰塞作業。
[0024]隨後，啟動水泥車16，循環正常後緩慢的將活塞杆11、活塞7及螺杆鑽具5下放，直至螺杆鑽具5下端的鑽頭接觸塞面23 ;啟動試壓泵，緩慢加泵壓，直至適合的泵壓(可根據塞面23選擇泵壓)；鑽灰塞作業時可根據井筒壓力的變化，通過放壓閥21保證井筒壓力處於安全作業範圍，保證鑽灰塞作業順利進行。
[0025]隨著活塞杆11不斷的向下移動，防轉扭杆9隨活塞杆11 一同下移；在端蓋8的作用下，端蓋8與扶正套10、扶正套10與扶正套10、扶正套10與上扶正套12之間的間距逐漸縮小，直至集中到一起，就完成了一個液缸行程；關閉試壓泵，打開放壓閥21，上提活塞杆11，使得活塞7至液壓缸5的上端部；卸掉法蘭2與井口四通I的連接螺栓3，將加壓裝置放到管橋架上，再將螺杆鑽具從加壓裝置上卸下，在短節6與螺杆鑽具5之間接入加長油管短節，加長油管短節的長度可根據鑽塞需要確定；上提加壓裝置到井口，將加壓裝置與井口四通連接。重複以上操作直至鑽穿灰塞。
[0026]應該注意的是上述實施例是示例而非限制本發明，本領域技術人員將能夠設計很多替代實施例而不脫離本專利的權利要求範圍。
【權利要求】
1.一種井口加壓鑽塞裝置，包括井口四通、水泥車、水龍帶、彎頭、試壓泵、加壓管線、螺杆鑽具，其特徵是: 所述螺杆鑽具(5)位於液壓缸(4)內，液壓缸(4)的下端固定安裝有法蘭(2);液壓缸(4)的上端與防反扭總成(20)的端蓋(8)固定連接； 所述螺杆鑽具(5)的上端依次固定安裝有短節(6)、活塞(7)、活塞杆(11)，活塞(7)位於液壓缸(4)內；短節(6)、活塞(7)、活塞杆(11)中心有軸向通孔；水泥車(16)通過水龍帶(15)、彎頭(14)、由壬(13)、活塞杆(11)依次固定連接後與活塞杆(11)的軸向通孔連通； 所述活塞杆(11)可以沿液壓缸(4)內孔上下滑動；活塞杆(11)外圓周上安裝有防反扭總成(20)； 所述液壓缸(4)上端部端蓋(8)的下方有徑向通孔，通過加壓管線(18)與試壓泵(19)連通，從液壓缸(4)至試壓泵(19)的加壓管線(18)上依次安裝有放壓閥(21)和液壓單流閥(17)。
2.根據權利要求1所述井口加壓鑽塞裝置，其特徵是:所述防反扭總成(20)的上扶正套(12)、扶正套(10)的中心通孔套裝在活塞杆(11)外圓周上；上扶正套(12)固定安裝在活塞杆(11)的上端部，上扶正套(12 )與端蓋(8 )之間有2個或2個以上扶正套(10 ); 所述上扶正套(12)、扶正套(10)、端蓋(8)的中心孔兩側對稱軸向安裝有2根防轉扭杆(9)，防轉扭杆(9)為由下至上直徑依次減小的階梯軸，每個階梯軸頸均大於位於其上方的扶正套(10)孔徑；防轉扭杆(9)的上端與上扶正套(10)固定連接。
3.根據權利要求2所述井口加壓鑽塞裝置，其特徵是:所述活塞(7)與液壓缸(4)之間安裝有徑向密封圈；所述端蓋(8)與液壓缸(4)、活塞杆(11)之間安裝有徑向密封圈。
4.根據權利要求3所述井口加壓鑽塞裝置，其特徵是:所述加壓管線(18)與防反扭總成(20)的防轉扭杆(9)不在同一垂直面上。
5.根據權利要求4所述井口加壓鑽塞裝置，其特徵是:當所述活塞杆(11)向下移動進入液壓缸(4)時，防轉扭杆(9)隨活塞杆(11) 一同下移；在端蓋(8)的作用下，端蓋(8)與扶正套(10)、扶正套(10)與扶正套(10)、扶正套(10)與上扶正套(12)之間的間距逐漸縮小。
【文檔編號】E21B29/00GK104005724SQ201310060285
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月26日 優先權日:2013年2月26日
【發明者】陳冬, 李志廣, 閆永維, 李川, 李風濤, 張子佳 申請人:天津大港油田鑽採技術開發公司, 大港油田集團有限責任公司