CN214886967U - 一种超高压复合功能连续油管防喷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气开采连续油管作业领域，公开了一种超高压复合功能连续油管防喷器，包括壳体；壳体内自上而下对称安装有剪切全封闸板总成和卡瓦半封闸板总成；剪切全封闸板总成连接有剪切液压缸总成；卡瓦半封闸板总成连接有卡瓦液压缸总成；剪切液压缸总成包括剪切油缸和手轮；剪切油缸一端与剪切全封闸板总成连接，另一端连接有串联油缸；手轮与串联油缸连接；卡瓦半封闸板总成包括左右两个卡瓦闸板本体；卡瓦闸板本体上端设置有顶密封胶芯；卡瓦闸板本体内设置有半封前密封和卡瓦；卡瓦位于半封前密封上方。本实用新型能够在超高压力下快速实现剪切连续油管并全封井口，同时在特殊作业情况下能够快速悬挂油管并环封井口。

Description

一种超高压复合功能连续油管防喷器

技术领域

本实用新型涉及油气开采连续油管作业领域的一种连续油管防喷器，特别涉及一种超高压复合功能连续油管防喷器。

背景技术

连续油管技术凭借效率高、应用范围广、装备操作集中、安全可靠，能够适应山地、高原、沙漠和海洋等多种环境，被广泛应用于常规油气田及非常规油气田的修井、钻井、完井、测井、增产、压裂等领域。尤其在提高致密油气、页岩油气、煤层气等非常规油气开发方面有着巨大的潜力，具有突出的经济高效优势，这与国家非常规油气大开发的国家策略十分契合。连续油管技术已在北美油气发达地区被广泛验证，成就了北美页岩气低成本、高产量的神话。连续油管防喷器作为井控装置是连续油管作业的重要组成部分，主要作用是密封连续管和井口之间的环形空间，配合井口油管悬挂器悬挂连续油管，也可防止井内高压将连续油管冲出，同时在连续油管下入卡死或作为生产管柱时可剪断连续油管。常规的连续油管防喷器主要是四闸板防喷器，密封压力在70MPa以下，从上至下分别安装有全封闸板、剪切闸板、卡瓦闸板和半封闸板，每层闸板功能单一。

随着连续油管作业在超高压油气田开采的广泛应用，对连续油管井控设备也提出了新要求，需要满足超高压力密封，能够剪断大直径连续油管或多层油管，同时需要满足油田现场的安装空间以及安全作业效率方面的要求，连续油管防喷器需要降低高度和重量，减小高压力时防喷器的操作步骤和时间，快速实现悬挂、密封和剪切功能，保障现场的安全需求，提高使用效率。故需要通过特殊的结构设计，研制一种能够在超高压力下快速实现剪切连续油管并全封井口，同时在特殊作业情况下能够快速悬挂油管并环封井口的超高压复合功能连续油管防喷器。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种超高压复合功能连续油管防喷器，能够在超高压力下快速实现剪切连续油管并全封井口，同时在特殊作业情况下能够快速悬挂油管并环封井口。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超高压复合功能连续油管防喷器，包括壳体；所述壳体内自上而下对称安装有剪切全封闸板总成和卡瓦半封闸板总成；所述剪切全封闸板总成连接有剪切液压缸总成；所述卡瓦半封闸板总成连接有卡瓦液压缸总成；所述剪切液压缸总成包括剪切油缸和手轮；所述剪切油缸一端与剪切全封闸板总成连接，另一端连接有串联油缸；所述手轮与串联油缸连接；所述卡瓦半封闸板总成包括左右两个卡瓦闸板本体；所述卡瓦闸板本体上端设置有顶密封胶芯；所述卡瓦闸板本体内设置有半封前密封和卡瓦；所述卡瓦位于半封前密封上方。

进一步的是：所述卡瓦采用20CrMnTi或8620材料，表面进行气体渗碳和氧化处理；所述卡瓦上设置有三角形螺纹。

进一步的是：所述剪切油缸的剪切缸主活塞与串联油缸的串联缸活塞连接；所述手轮通过连接螺柱与串联油缸的串联缸活塞连接。

进一步的是：所述壳体内还设置有平衡阀总成。

进一步的是：所述剪切全封闸板总成包括左右两个剪切胶芯总成；两个所述剪切胶芯总成分别设置有上剪切刀和下剪切刀；两个所述剪切胶芯总成顶部均设置有剪切顶胶芯。

进一步的是：所述上剪切刀和下剪切刀上均设置有密封橡胶；所述密封橡胶与上剪切刀、下剪切刀硫化为一体；所述上剪切刀和下剪切刀刀口呈V字型。

本实用新型的有益效果是：在剪切液压缸总成增加串联油缸，增强剪切力量，在剪切液压缸驱动下剪切刀首先快速剪断连续油管，然后再和胶芯接触挤压，实现对井口的超高压密封。卡瓦设计在半封前密封上部，不与井内流体接触，对硫化氢工况的井口具有更好的适应性。半封前密封设计在卡瓦下部，胶芯的压缩量和卡瓦卡入油管深度之间处于一种平衡关系，既能保证卡瓦顺利卡进油管，又能实现超高压密封。

附图说明

图1为超高压复合功能连续油管防喷器结构示意图；

图2为卡瓦半封闸板总成俯视结构示意图；

图3为卡瓦半封闸板总成截面示意图；

图4为剪切液压缸总成结构示意图；

图5为剪切全封闸板总成复式结构示意图；

图6为剪切全封闸板总成截面示意图。

图中标记为：1、壳体；2、剪切液压缸总成；21、剪切油缸；211、剪切缸主活塞；22、串联油缸；221、串联缸活塞；23、手轮；231、连接螺柱；3、剪切全封闸板总成；31、剪切胶芯总成；32、上剪切刀；33、下剪切刀；34、剪切顶胶芯；4、卡瓦液压缸总成；5、卡瓦半封闸板总成；51、卡瓦闸板本体；52、顶密封胶芯；53、半封前密封；54、卡瓦；55、导向角；6、平衡阀总成。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

实施例

如图1至图6所示，一种超高压复合功能连续油管防喷器，包括壳体1；所述壳体1内自上而下对称安装有剪切全封闸板总成3和卡瓦半封闸板总成5；所述剪切全封闸板总成3连接有剪切液压缸总成2；所述卡瓦半封闸板总成5连接有卡瓦液压缸总成4；所述剪切液压缸总成2包括剪切油缸21和手轮23；所述剪切油缸21一端与剪切全封闸板总成3连接，另一端连接有串联油缸22；所述手轮23与串联油缸22连接；所述卡瓦半封闸板总成5包括左右两个卡瓦闸板本体51；所述卡瓦闸板本体51上端设置有顶密封胶芯52；所述卡瓦闸板本体51内设置有半封前密封53和卡瓦54；所述卡瓦54位于半封前密封53上方。

在上述基础上，所述卡瓦54采用20CrMnTi或8620材料，表面进行气体渗碳和氧化处理；所述卡瓦54上设置有三角形螺纹。

在上述基础上，所述剪切油缸21的剪切缸主活塞211与串联油缸22的串联缸活塞221连接；所述手轮23通过连接螺柱231与串联油缸22的串联缸活塞221连接。

在上述基础上，所述壳体1内还设置有平衡阀总成6。

在上述基础上，所述剪切全封闸板总成3包括左右两个剪切胶芯总成31；两个所述剪切胶芯总成31分别设置有上剪切刀32和下剪切刀33；两个所述剪切胶芯总成31顶部均设置有剪切顶胶芯34。

在上述基础上，所述上剪切刀32和下剪切刀33上均设置有密封橡胶；所述密封橡胶与上剪切刀32、下剪切刀33硫化为一体；所述上剪切刀32和下剪切刀33刀口呈V字型。双V型刀口剪切后的连续管断面呈菱形，拥有最大的流道孔，下端的连续油管可以作为生产管柱使用，上端可以从防喷盒胶筒中抽出，不需要额外通过工具进行修管口。

上剪切刀31和下剪切刀33通过螺钉安装于剪切胶芯31总成上，采用分体式设计，使得剪切胶芯总成31可选用满足硫化氢工况要求的材料，且当剪切刀损坏时只需单独更换，不必更换总成，大大减少了使用成本。

本实用新型超高压复合功能连续油管防喷器安装在井口之上，当连续管下入到井内所需位置后，防止连续油管冲出或需要特殊作业悬挂密封连续油管时，卡瓦液压缸总成4推动卡卡瓦半封闸板总成5向井口中心移动，卡瓦半封闸板总成5关闭时半封前密封53先抱紧连续油管，半封前密封53进一步挤压后油管后，左右两瓣卡瓦54悬挂住连续油管，同时顶密封胶芯52与壳体1之间压缩贴紧，形成初始密封。在井内有压力时，井压推动半封前密封53进一步挤压变形，同时井压能够从下部推动闸板上浮，使得顶密封胶芯52贴紧壳体1，形成井压助封，达到最佳的密封功能。在连续油管下入卡死或作为生产管柱时，剪切液压缸总成2推动剪切全封闸板总成3向井口中心移动，剪切全封闸板总成3关闭时上下剪切刀向井口中心靠拢，先剪断连续油管，然后上剪切刀32将与下剪切刀33的密封橡胶接触，进一步的密封橡胶受挤压接触上剪切刀32，同时剪切顶胶芯34与壳体1之间压缩贴紧，形成初始密封。

当需要长时间关闭闸板卸去液控压力时，可通过液压缸后端的手轮23顺时针旋转锁紧螺杆实现快速锁紧。当需要打开防喷器闸板时需要先逆时针旋转锁紧螺杆实现快速解，然后打开平衡阀总成6的阀芯使闸板上下腔压力达到平衡，最后通过卡瓦液压缸总成4推动卡瓦半封闸板总成5向井口中心远离，从而打开闸板。

卡瓦采用20CrMnTi或8620材料，并通过气体渗碳处理，获得较高的强度和硬度，达到良好的耐磨性，同时对卡瓦进行氧化处理，保证卡瓦的防腐性能。上下剪切刀均采用高强度合金钢制造，刀口通过高频淬火处理，提高表面强度，刀口采用双V型的刀口设计，剪切时与管体四面接触，能够产生较大的剪切应力，同时双V型刀口能够保证剪切连续管后断面呈菱形，拥有最大的流道孔，更容易从防喷盒胶筒中抽出，从而不需要额外通过工具进行修管口。剪切刀和密封橡胶硫化成一体，此结构设计使得密封部位的尺寸能够得到更精准的控制，橡胶受挤压后将会拥有更多的挤出胶量，能够实现超高压密封。

上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种超高压复合功能连续油管防喷器，包括壳体(1)；所述壳体(1)内自上而下对称安装有剪切全封闸板总成(3)和卡瓦半封闸板总成(5)；所述剪切全封闸板总成(3)连接有剪切液压缸总成(2)；所述卡瓦半封闸板总成(5)连接有卡瓦液压缸总成(4)；其特征在于：所述剪切液压缸总成(2)包括剪切油缸(21)和手轮(23)；所述剪切油缸(21)一端与剪切全封闸板总成(3)连接，另一端连接有串联油缸(22)；所述手轮(23)与串联油缸(22)连接；所述卡瓦半封闸板总成(5)包括左右两个卡瓦闸板本体(51)；所述卡瓦闸板本体(51)上端设置有顶密封胶芯(52)；所述卡瓦闸板本体(51)内设置有半封前密封(53)和卡瓦(54)；所述卡瓦(54)位于半封前密封(53)上方。

2.根据权利要求1所述的一种超高压复合功能连续油管防喷器，其特征在于：所述卡瓦(54)采用20CrMnTi或8620材料，表面进行气体渗碳和氧化处理；所述卡瓦(54)上设置有三角形螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种超高压复合功能连续油管防喷器，其特征在于：所述剪切油缸(21)的剪切缸主活塞(211)与串联油缸(22)的串联缸活塞(221)连接；所述手轮(23)通过连接螺柱(231)与串联油缸(22)的串联缸活塞(221)连接。

4.根据权利要求1所述的一种超高压复合功能连续油管防喷器，其特征在于：所述壳体(1)内还设置有平衡阀总成(6)。

5.根据权利要求1所述的一种超高压复合功能连续油管防喷器，其特征在于：所述剪切全封闸板总成(3)包括左右两个剪切胶芯总成(31)；两个所述剪切胶芯总成(31)分别设置有上剪切刀(32)和下剪切刀(33)；两个所述剪切胶芯总成(31)顶部均设置有剪切顶胶芯(34)。

6.根据权利要求5所述的一种超高压复合功能连续油管防喷器，其特征在于：所述上剪切刀(32)和下剪切刀(33)上均设置有密封橡胶；所述密封橡胶与上剪切刀(32)、下剪切刀(33)硫化为一体；所述上剪切刀(32)和下剪切刀(33)刀口呈V字型。

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