CN105625974A - 一种水井井口总闸门抢喷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水井井口总闸门抢喷装置，包括旋转短节、连接卡箍、横向调整装置、竖向调整装置，所述横向调整装置连接在竖向调整装置的顶端，所述旋转短节设置于横向调整装置的横向移动端，所述连接卡箍连接在旋转短节的底端，所述竖向调整装置的底端设置有安装座。所述竖向调整装置包括丝杆、丝母、垂直立管，所述丝母通过转动钢球座安装在垂直立管的顶端，所述丝杆旋入丝母内与丝母配合后伸入垂直立管内。所述横向调整装置包括丝杠总成、内管，丝杠总成包括外管和设置在外管内部的丝杠，所述内管内壁开设螺纹并且与丝杠配合连接。本发明能够在井内有压力的情况下强制拆卸或安装井口大四通之上的总闸门、小四通总成及小四通之上闸门。

Description

一种水井井口总闸门抢喷装置

技术领域

本发明涉及油田失控井喷抢险工具，具体地说是一种水井井口总闸门抢喷装置。

背景技术

据调查，目前国内各油田配备的常规抢喷工具主要有三类：第一类是HK-3油气井抢喷装置，是用于在井口底法兰和井口大四通完好情况下冒喷抢换全封防喷器的装置；冒喷拆除废旧井口装置；无井口底法兰(只有套管头)时，冒喷安装套管自封和全封封井器。第二类是HK-4油气井抢喷装置，是用于井口在井口底法兰和井口大四通完好情况下冒喷拆除废旧井口，抢换全封防喷器的装置。第三类是HK-4C抢装井口四通闸门装置，是一种专门用于抢换(装)井口四通闸门的装置。由于没有专门的井口总闸门抢喷工具的研究，井口总闸门抢喷技术目前在国内外还是个空白，存在无法快速实现关井的安全隐患。

据调查2012-2013年国内油田水井井口总闸门失控事件有3起，总闸门失控导致井喷后封井用时均明显过长，封井期间造成了大面积环境的污染和地层伤害。

水井井口采油装置是油田注水系统的重要组成部分。在井口大四通上法兰之上依次装有总闸门，总闸门之上安装小四通，小四通左右装有闸门，供采油用。小四通之上装有闸门，为安全起见，有时安装双闸门。水井井口在注水过程中，长期受注水腐蚀和注入水中砂粒磨蚀作用，若井口总闸门或小四通损坏，井口采油装置就会失去控制。在井内有压力的情况下，高压射流状态下无法拆装总闸门，采用带采油树卸井口法兰方式敞喷后井口顶丝、悬挂器无阻状态下易被含砂气流刺断、刺烂，井压大时有可能出现管柱喷出，导致井口失控。有可能发生人身安全事故，损坏采油装置，造成环境污染，甚至地层喷塌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水井井口总闸门抢喷装置，能够在井内有压力的情况下强制拆卸或安装井口大四通之上的总闸门、小四通总成及小四通之上闸门。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种水井井口总闸门抢喷装置，包括旋转短节、连接卡箍、横向调整装置、竖向调整装置，所述横向调整装置连接在竖向调整装置的顶端，所述旋转短节设置于横向调整装置的横向移动端，所述连接卡箍连接在旋转短节的底端，所述竖向调整装置的底端设置有安装座。

所述旋转短节顶部安装有手把，所述旋转短节的轴线垂直于横向调整装置的轴线，所述横向调整装置、竖向调整装置也相互垂直。

所述竖向调整装置包括丝杆、丝母、垂直立管，所述丝母通过转动钢球座安装在垂直立管的顶端，所述丝杆旋入丝母内与丝母配合后伸入垂直立管内。

所述丝母上安装有手把，所述丝杆上端连接横向调整装置，下端设置定位销。

所述横向调整装置包括丝杠总成、内管，所述丝杠总成包括外管和设置在外管内部的丝杠，所述内管外径略小于外管，所述内管内壁开设螺纹并且与丝杠配合连接，所述丝杠左端连接手轮，所述手轮通过转动钢球座安装在外管左端口处，所述外管连接下面的竖向调整装置，所述内管右端部设置旋转短节。

所述外管壁上径向设置限位螺丝，所述限位螺丝前端顶向内管外壁。

所述安装座呈扇形，并且上面开设用来安装螺栓的螺孔。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明用于水井井口采油装置在总闸门或小四通损坏时，带压强制更换总闸门或小四通总成。实施套管、油管分流。将该抢喷装置的安装座，通过螺栓安装在大四通的上法兰上，转动手把，调整丝杆上下移动，使旋转短接上的连接卡箍接近要拆卸或安装的闸门或小四通，旋转手轮，调整横向丝杠总成，使连接卡箍的中心线与井口中心线对齐，然后用卡箍皮(井口标准连接件)与要拆卸或安装的闸门连接。若拆卸，可将有关位置的卡箍皮卸掉，然后上调丝杆，使要拆卸的总成上离井口，转动丝杆之上的总成，使之脱离井口。后将损坏闸门卸下，将卡箍与要安装的总闸门(敞开状态)对接，用卡箍皮连接好，转动横向丝杠总成，使旋转立柱的中心线对向井口中心线，转动手把，调整垂直距离，使闸门与井口上法兰对接，然后用卡箍皮连接，即达到安装目的。依次关闭总闸门、大四通套管闸门，实施封井，完成抢喷任务。

水井井口总闸门抢喷装置自2013年5月份研制成功以来，在培训井和现场水井已进行了5次现场试验和井况模拟演练(其中桩106-48水井井口总闸门刺坏抢喷模拟演练时井口压力达到6MPa)，都成功实现失控井喷情况下快速封井目标，平均抢险时间仅为15min，性能安全可靠。即丰富了油田失控井喷抢险技术，又为抢险队伍添加了新式安全可靠的器材。

附图说明

图1为本发明的一种水井井口总闸门抢喷装置的结构示意图；

图2为图1的AA剖视图；

图3和图4为本发明实际应用状态图。

图中：安装座1、垂直立管2、转动钢球座3、丝母4、丝杆5、手轮6、丝杠总成7、内管8、限位螺丝9、手把10、旋转短节11、连接卡箍12、手把13、定位销14、螺栓15、井口大四通16、法兰17。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

参照附图1-4，一种水井井口总闸门抢喷装置，包括旋转短节11、连接卡箍12、横向调整装置、竖向调整装置，所述横向调整装置连接在竖向调整装置的顶端，所述旋转短节11设置于横向调整装置的横向移动端，所述连接卡箍12连接在旋转短节的底端，所述竖向调整装置的底端设置有安装座1。安装座呈扇形，并且上面开设用来安装螺栓15的螺孔。

旋转短节顶部安装有手把10，所述旋转短节的轴线垂直于横向调整装置的轴线，所述横向调整装置、竖向调整装置也相互垂直。

竖向调整装置包括丝杆5、丝母4、垂直立管2，所述丝母通过转动钢球座3安装在垂直立管的顶端，所述丝杆旋入丝母内与丝母配合后伸入垂直立管内。丝母上安装有手把13，所述丝杆上端连接横向调整装置，下端设置定位销14。

横向调整装置包括丝杠总成7、内管8，所述丝杠总成包括外管和设置在外管内部的丝杠，所述内管外径略小于外管，所述内管内壁开设螺纹并且与丝杠配合连接，所述丝杠左端连接手轮6，所述手轮通过转动钢球座安装在外管左端口处，所述外管连接下面的竖向调整装置，所述内管右端部设置旋转短节。外管壁上径向设置限位螺丝9，所述限位螺丝前端顶向内管外壁。

使用时通过安装座1安装在井口大四通的上法兰上，如图3、图4所示。在安装座1具有两个螺栓孔，这两个螺栓孔可以用螺栓15与井口大四通16上法兰17连接。在安装座1上，装一垂直立管2，在垂直立管的上端用螺母4连接一丝杆5，螺母4通过钢球座3固定在立管2上，在丝杆5的上端安装一横向丝杠总成7，在横向总成7上，有一限位螺丝9，相当于螺母的内管8设有限位槽，在横向丝杠总成7上安装一垂直旋转短节11，垂直短节11用球座固定在横向丝杠总成7上，在旋转短节9上安装卡箍头11。

为了使用方便，可以在螺母4上安装调整手柄13；在横向丝杠总成7上安装旋转手轮6；在旋转短节11上安装手把10。为了限制丝杆5的移动距离，在丝杆5的下端安装一定位销14。

实施套管、油管分流。将该抢喷装置的安装座1，通过螺栓15安装在大四通16的上法兰17上，转动手把13，调整丝杆5上下移动，使旋转短接11上的连接卡箍12接近要拆卸或安装的闸门或小四通，旋转手轮6，调整横向丝杠总成7，使连接卡箍12的中心线与井口中心线对齐，然后用卡箍皮(井口标准连接件)与要拆卸或安装的闸门连接。若拆卸，可将有关位置的卡箍皮卸掉，然后上调丝杆5，使要拆卸的总成上离井口，转动丝杆5之上的总成，使之脱离井口。后将损坏闸门卸下，将卡箍与要安装的总闸门(敞开状态)对接，用卡箍皮连接好，转动横向丝杠总成7，使旋转立柱11的中心线对向井口中心线，转动手把4，调整垂直距离，使闸门与井口上法兰17对接，然后用卡箍皮连接，即达到安装目的。依次关闭总闸门、大四通套管闸门，实施封井，完成抢喷任务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (7)

1.一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，包括旋转短节、连接卡箍、横向调整装置、竖向调整装置，所述横向调整装置连接在竖向调整装置的顶端，所述旋转短节设置于横向调整装置的横向移动端，所述连接卡箍连接在旋转短节的底端，所述竖向调整装置的底端设置有安装座。

2.根据权利要求1所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述旋转短节顶部安装有手把，所述旋转短节的轴线垂直于横向调整装置的轴线，所述横向调整装置、竖向调整装置也相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述竖向调整装置包括丝杆、丝母、垂直立管，所述丝母通过转动钢球座安装在垂直立管的顶端，所述丝杆旋入丝母内与丝母配合后伸入垂直立管内。

4.根据权利要求3所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述丝母上安装有手把，所述丝杆上端连接横向调整装置，下端设置定位销。

5.根据权利要求1所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述横向调整装置包括丝杠总成、内管，所述丝杠总成包括外管和设置在外管内部的丝杠，所述内管外径略小于外管，所述内管内壁开设螺纹并且与丝杠配合连接，所述丝杠左端连接手轮，所述手轮通过转动钢球座安装在外管左端口处，所述外管连接下面的竖向调整装置，所述内管右端部设置旋转短节。

6.根据权利要求5所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述外管壁上径向设置限位螺丝，所述限位螺丝前端顶向内管外壁。

7.根据权利要求5所述的一种水井井口总闸门抢喷装置，其特征在于，所述安装座呈扇形，并且上面开设用来安装螺栓的螺孔。