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帶壓維修井口閥用液壓堵塞器的制作方法

文檔序號:5307510閱讀:220來源:國知局
專利名稱:帶壓維修井口閥用液壓堵塞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及地下油、氣的開采,特別是采油、氣井口的主控閥的維修裝置。
背景技術(shù)
已有的油、氣井口的井口裝置由安裝在采油、氣井口的油管頭四通上的多個井口閥等構(gòu)成。油管頭四通下通孔與油管接通,上通孔與一個主控閥直接連通,左右的側(cè)通孔分別與一個主控閥側(cè)接連通,三個主控閥采用閘閥。其余閥門在各主控閥后置方與主控閥連接。經(jīng)過較長時間的開采,各閥門會產(chǎn)生不同程度的泄漏。井口閥泄漏對油、氣井的安全生產(chǎn)十分不利,一旦失控后果相當(dāng)嚴重,因此要按需維修泄漏的閥門。主控閥以外的閥門維修可在關(guān)閉主控閥后進行。已有的主控閥的維修,采用壓井維修法,由于壓井對油、氣井的正常生產(chǎn)會造成嚴重干擾,并帶來以下不利因素a)壓井液對油、氣井的產(chǎn)層會造成一定的傷害,中后期油、氣井甚至可能無法恢復(fù)生產(chǎn);b)需耗費大量的資金;c)需要大量準備工作并動用壓井設(shè)備;d)壓井液的排放會造成嚴重的污染。
實用新型內(nèi)容鑒于上述,本實用新型的目的在于提供一種維修井口主控閥用的封堵安全可靠、封堵井壓高、作業(yè)費用低、作業(yè)時間短、不傷害產(chǎn)層、不污染環(huán)境、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作簡單的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器。
本實用新型采用送進液壓缸與堵頭連接構(gòu)成井口堵塞結(jié)構(gòu)以方便維修主控閥來實現(xiàn)其目的。并進一步采用與送進液壓缸的中空的送進活塞桿連接的密封液壓缸、貫穿送進活塞桿的心軸前端連接堵頭且后端連接密封液壓缸中的密封活塞構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)其目的。
本實用新型的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器(參見附圖),包含與送進液壓泵(11)連通的送進液壓缸(1)及其中的送進活塞(3),與送進活塞連接的送進活塞桿(4),送進液壓缸的前端連接被送進活塞桿貫穿的密封法蘭(12),伸出送進液壓缸的送進活塞桿的前端連接堵頭(16)。
上述的堵頭(16)可以是柔性的膠筒,上述的送進活塞桿(4)的后端伸出送進液壓缸(1),有能與送進液壓缸螺紋連接的送進鎖緊螺母(5),送進活塞桿后端的縮徑部貫穿送進鎖緊螺母的中心孔,該中心孔的孔徑小于送進活塞桿直徑并與縮徑部動配合。
上述的送進活塞桿(4)可以呈管形,有內(nèi)套在送進活塞桿的管孔中且兩端伸出管孔的心軸(15),上述的堵頭(16)是外套在心軸前端的柔性的膠筒,在堵頭的前后端分別有與心軸連接的前密封座(17)和外套在心軸上的后密封座(18),后密封座與送進活塞桿的前端連接,送進活塞桿的伸出送進液壓缸(1)的后端再連接密封液壓缸(19),密封液壓缸與密封液壓泵(33)連通,心軸的后端伸入密封液壓缸與密封液壓缸中的密封活塞(23)連接。
上述的密封活塞(23)連接在管形的密封活塞桿(24)的前端,密封活塞桿的后端貫穿并伸出密封液壓缸(19)再螺紋連接密封鎖緊螺母(28),在密封鎖緊螺母的后方有外套密封鎖緊螺母并能與密封液壓缸后端螺紋連接的解封鎖緊螺母(29),在心軸(15)的后端部有連通密封活塞桿的管腔(26)和密封液壓缸的前缸腔(27)的連通孔(25),密封活塞桿的管腔和密封液壓缸的后缸腔(21)分別與密封液壓泵(33)連通,送進液壓缸(1)的前缸腔(6)和后缸腔(7)分別與送進液壓泵(11)連通。
上述的密封法蘭(12)上有與其中心孔相通的截止閥(13)和壓力表(14)。
使用本實用新型的堵塞器,將密封法蘭與主控閥連接,操縱送進液壓泵向送進壓缸加壓,再全開主控閥,在送進液壓泵的驅(qū)動下,將送進活塞桿連同堵頭送入主控閥維修部的前方,封堵井口,此時可將送進鎖緊螺母與送進液壓缸連接鎖定送進活塞桿連同已堵塞井口的堵頭。然后拆卸維修堵頭后方的主控閥,維修完成后,解除送進鎖緊螺母與送進液壓缸的連接,操縱送進液壓泵反向驅(qū)動送進活塞桿連同堵頭退出維修部,關(guān)閉主控閥,繼續(xù)反向驅(qū)動送進活塞桿連同堵頭退出主控閥,拆卸密封法蘭與主控閥連接而拆卸本堵塞器,完成主控閥的堵塞維修。對于有密封裝置的本堵塞器,按上述程序堵塞井口后,操縱密封液壓泵驅(qū)動密封液壓缸,再配合解封鎖緊螺母和密封鎖緊螺母,驅(qū)動與密封活塞桿連接的心軸后退,利用井內(nèi)壓力和密封液壓泵的壓力,兩次軸向壓縮膠筒式的堵頭,使膠筒徑向增大,嚴密可靠的封堵井口,維修完成后,操縱密封液壓泵經(jīng)密封液壓缸反向驅(qū)動心軸前行,再配合解封鎖緊螺母和密封鎖緊螺母解除密封,然后再按上述程序拆卸本堵塞器。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較,具有如下的優(yōu)點和效果。
一、本實用新型的由送進液壓泵、送進液壓缸、送進液壓活塞桿、堵頭等構(gòu)成的井口堵塞結(jié)構(gòu),在不拆卸主控閥的基礎(chǔ)上,利用液壓力堵塞主控閥前方的井口,特別是再采用柔性的膠筒式的堵頭結(jié)構(gòu),利用井內(nèi)壓力和送進液壓力,軸向壓縮膠筒使膠筒徑向增大,形成自封式封閉堵塞井口,然后可再用送進鎖緊螺母鎖定。具有能帶壓維修主控閥、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、液壓力低的優(yōu)點。
二、本實用新型在采用由送進液壓泵、送進液壓缸、中空的送進活塞桿、貫穿送進活塞桿的心軸及其前端連接的柔性的膠筒式的堵頭、送進鎖緊螺母等形成自封式封閉堵塞的基礎(chǔ)上,再采用由密封液壓泵、密封液壓缸、密封活塞、密封鎖緊螺母、解封鎖緊螺母等構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu),利用密封液壓力進一步軸向壓縮膠筒式的堵頭,使堵頭徑向進一步增大,增強本堵塞器的自封力并鎖定、能進一步降低液壓力,密封的井內(nèi)壓力可高達70Mpa,液壓力可降低至僅為井內(nèi)壓力的30%,具有井口密封可靠、密封的井壓高、密封液壓力低、維修施工安全性高的優(yōu)點。
三、與壓井式維修裝置相比,本堵塞器具有使用作業(yè)費用低,作業(yè)時間短,不傷害油、氣產(chǎn)層,不污染環(huán)境、不支付治理污染費及賠償費等優(yōu)點。
本堵塞器經(jīng)中國石油工業(yè)井控裝置質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行氣密封試驗、強度試驗、安全可靠性能試驗、磁粉探傷檢驗,均符合井控技術(shù)有關(guān)規(guī)定。
本實用新型的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器適用于堵塞油、氣井口,維修井口主控閥。對閘閥結(jié)構(gòu)的主控閥的維修,在不能拆卸閥體、閥座、閥板的條件下,可更換除閥體、閥座外的所有零部件,如前后閥蓋、閥蓋與閥體連接處的鋼圈、密封件、閥桿、閥桿螺母等。對于楔形閥還可更換閥板。
下面,再用實施例及其附圖對本實用新型作進一步地說明。


圖1是本實用新型的一種帶壓維修井口閥用液壓堵塞器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2~圖10是圖1的堵塞器的工作程序示意圖。
具體實施方式
實施例1本實用新型的一種帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,如附圖1所示。由送進液壓缸、密封法蘭、心軸、堵頭、密封液壓缸等構(gòu)成。
上述的送進液壓缸1,呈直圓筒形,后端有中心通孔,前端用O型密封圈密封、螺紋固定連接階梯筒形的送進缸蓋2。送進液壓缸的缸腔中配裝有通常結(jié)構(gòu)的送進活塞3,直圓管形的送進活塞桿4呈同軸線地貫穿送進活塞的中心孔并與送進活塞固定連接。送進活塞桿的前端向前貫穿并伸出送進缸蓋的筒孔,后端向后貫穿并伸出送進液壓缸后端的中心通孔,筒孔和中心通孔與送進活塞桿間分別用通常的O型密封圈密封。送進液壓缸的后方有送進鎖緊螺母5,送進鎖緊螺母的中心孔與送進活塞桿后端的縮徑部呈動配合,該中心孔的孔徑小于縮徑部前方的送進活塞桿的直徑,送進鎖緊螺母與送進液壓缸的后端能用螺紋進行連接。在送進活塞兩端的送進液壓缸的前缸腔6和后缸腔7分別經(jīng)缸體上的通孔接裝管接頭8和管接頭9,兩管接頭各自經(jīng)一條高壓軟管10和高壓軟管10′與送進液壓泵11連通。送進液壓泵可以選用通常的手動泵。
上述的密封法蘭12,呈盤形結(jié)構(gòu),密封法蘭的中心孔的后部與送進缸蓋2前端用O型密封圈密封并用螺紋固定連接。密封法蘭的左右兩側(cè)沿徑向分別連接與密封法蘭的中心孔的前部相通的截止閥13和壓力表14。上述送進活塞桿4向前貫穿并伸出密封法蘭的中心孔。
上述的心軸15,呈直圓柱形,內(nèi)套在送進活塞桿4的管孔中,兩端伸出管孔。
上述的堵頭16,采用柔性的膠筒,堵頭外套在心軸15的前部,堵頭的前后端分別與外套在心軸上的前密封座17和后密封座18呈止口式連接。后密封座呈圓環(huán)形,后端與送進活塞桿4的前端呈螺紋固定連接,并用O型密封圈密封。后密封座18與心軸15之間用O型密封圈密封。前密封座17呈前端小的圓錐體,與心軸前端頭呈螺紋固定連接。
上述的密封液壓缸19,呈直圓筒形,前端與送進活塞桿4的后端呈螺紋固定連接。密封液壓缸的后端用O型密封圈密封、螺紋連接密封缸蓋20,密封缸蓋呈中段直徑大于兩端的階梯筒形,密封缸蓋的中段和前段的筒壁中制有通至密封缸蓋外表面并與密封液壓缸的后缸腔21連通的通孔22。密封液壓缸的缸腔中配裝有密封活塞23。直圓管形的密封活塞桿24與密封活塞后端連接成一體結(jié)構(gòu)。密封活塞桿呈同軸線地向后貫穿并伸出密封缸蓋20。密封活塞桿與密封缸蓋之間用O型密封圈密封。上述心軸15的后端向后伸入密封液壓缸19與密封活塞23呈螺紋固定連接,心軸與密封液壓缸之間用O型密封圈密封。心軸后端頭制有由中心孔和徑向孔構(gòu)成的連通孔25,連通孔將密封活塞桿24的管腔26與密封液壓缸的前缸腔27連通。向后伸出密封缸蓋20的密封活塞桿的后部有用螺紋連接密封鎖緊螺母28。在密封鎖緊螺母的后方有外罩密封鎖緊螺母28的筒形的解封鎖緊螺母29,解封鎖緊螺母的前端與密封缸蓋20后端能用螺紋進行連接。向后貫穿伸出解封鎖緊螺母29的中心孔的密封活塞桿的后端管口接裝管接頭30。管接頭30和通孔22上接裝的管接頭31各自經(jīng)一條高壓軟管32和高壓軟管32′與密封液壓泵33連通。密封液壓泵可以選用通常的手動泵。
從而構(gòu)成本實施例的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器。
使用本實施例的堵塞器維修主控閥34,參見圖1~10,其工作程序如下1、拆除主控閥34后方的后接管道,參見圖2,用螺栓和密封圈35將密封法蘭12與主控閥的法蘭連接,將本堵塞器安裝在主控閥上,使堵頭16進入主控閥后閥腔36堵塞主控閥出口;將解封鎖緊螺母29旋上密封缸蓋20后端,鎖定密封活塞桿24連同密封活塞23、心軸15、后密封座18、堵頭16、前密封座17。然后開啟主控閥34至全開狀態(tài)。
2、參見圖3,操縱送進液壓泵11,經(jīng)高壓軟管10′、管接頭9,向送進液壓缸1的后缸腔7加壓,向前推動送進活塞3,經(jīng)送進活塞桿4、后密封座18,將堵頭16、前密封座17連同心軸15送至主控閥34維修部前方的預(yù)定位置,預(yù)定位置可以是主控閥的前閥腔37。然后,將送進鎖緊螺母5旋在送進液壓缸1的后端上,從而鎖定送進活塞桿4、密封活塞23,鎖定心軸15、后密封座18、堵頭16、前密封座17不向后退出堵塞部。
3、參見圖4,操縱密封液壓泵33,經(jīng)高壓軟管32′、管接頭31,向密封液壓缸19的后缸腔21加壓,向前推動密封活塞23,經(jīng)密封活塞桿24,卸去密封鎖緊螺母28對解封鎖緊螺母29的軸向壓力,然后從密封缸蓋20上旋下卸去解封鎖緊螺母29,解除解封鎖緊螺母對密封活塞桿等的鎖定。
4、參見圖5,操縱密封液壓泵33,經(jīng)高壓軟管32′、管接頭31,泄去密封液壓缸19的后缸腔21的壓力。井內(nèi)壓力推動前密封座17連同心軸15、密封活塞23、密封活塞桿24后退。由于后密封座18隨送進活塞桿4被送進鎖緊螺母5鎖定而不能后退,因此膠筒結(jié)構(gòu)的堵頭16被軸向壓縮而徑向增大,形成自封式封閉堵塞井口。
5、參見圖6,操縱密封液壓泵33,經(jīng)高壓軟管32、管接頭30、密封活塞桿24的管腔26、心軸15后端的連通孔25,向密封液壓缸19的前缸腔27加壓,推動密封活塞23連同心軸15、前密封座17后退,進一步軸向壓縮堵頭16,使堵頭徑向再增大,再將密封鎖緊螺母28向下旋動緊貼密封缸蓋20,鎖定密封活塞桿24不前行,從而鎖定密封活塞23、心軸15、前密封座17,并牢固地鎖定堵頭16堵塞封閉井口。通過截止閥排放堵頭16與送進液壓缸1之間的主控閥34閥后腔36的壓力,再觀察與閥后腔連通的壓力表14,在確認密封可靠后,即可進行修閥作業(yè)。
6、修閥完成后,參見圖7,向上旋松密封鎖緊螺母28,解除密封鎖緊螺母對密封活塞桿等的鎖定。
7、參見圖8,操縱密封液壓泵33,經(jīng)高壓軟管32、管接頭30、密封活塞桿24的管腔26、心軸后端的連通孔25,泄去密封液壓缸19的前缸腔27的壓力,同時經(jīng)高壓軟管32′、管接頭31,向密封液壓缸19的后缸腔21加壓,推動密封活塞23連同心軸15、前密封座17前行,使堵頭16軸向增長徑向縮小,解除堵頭對井口的密封。
8、參見圖9,將解封鎖緊螺母29旋上密封缸蓋20的后端,鎖定密封活塞桿24連同密封活塞23、心軸15、堵頭16、前密封座17。操縱送進液壓泵11,經(jīng)高壓軟管10′、管接頭9,向送進液壓缸1的后缸腔7加壓,卸去送進活塞桿4對送進鎖緊螺母5的軸下壓力,從送進液壓缸1上旋下送進鎖緊螺母4,解除送進螺母對送進活塞桿等的鎖定。
9、參見圖10,操縱送進液壓泵11,經(jīng)高壓軟管10′、管接頭9,緩慢泄去送進液壓缸1的后缸腔7的壓力;同時,經(jīng)高壓軟管10、管接頭8將泵液送入送進液壓缸1的前缸腔6,隨之送進活塞3連同送進活塞桿4緩慢后退,將后密封座18、堵頭16、前密封座17;連同心軸15向后退至主控閥34的閥后腔36,然后關(guān)閉主控閥,卸下本堵塞器,安裝閥后管道,完成主控閥維修。
權(quán)利要求1.一種帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,包含與送進液壓泵(11)連通的送進液壓缸(1)及其中的送進活塞(3),與送進活塞連接的送進活塞桿(4),其特征在于送進液壓缸的前端連接被送進活塞桿貫穿的密封法蘭(12),伸出送進液壓缸的送進活塞桿的前端連接堵頭(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的堵頭(16)是柔性的膠筒,所說的送進活塞桿(4)的后端伸出送進液壓缸(1),有能與送進液壓缸螺紋連接的送進鎖緊螺母(5),送進活塞桿后端的縮徑部貫穿送進鎖緊螺母的中心孔,該中心孔的孔徑小于送進活塞桿直徑并與縮徑部動配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的送進活塞桿(4)呈管形,有內(nèi)套在送進活塞桿的管孔中且兩端伸出管孔的心軸(15),所說的堵頭(16)是外套在心軸前端的柔性的膠筒,在堵頭的前后端分別有與心軸連接的前密封座(17)和外套在心軸上的后密封座(18),后密封座與送進活塞桿的前端連接,送進活塞桿的后端伸出送進液壓缸(1)再連接密封液壓缸(19),密封液壓缸與密封液壓泵(33)連通,心軸的后端伸入密封液壓缸與密封液壓缸中的密封活塞(23)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的送進活塞桿(4)呈管形,有內(nèi)套在送進活塞桿的管孔中且兩端伸出管孔的心軸(15),所說的堵頭(16)是外套在心軸前端的柔性的膠筒,在堵頭的前后端分別有與心軸連接的前密封座(17)和外套在心軸上的后密封座(18),后密封座與送進活塞桿的前端連接,送進活塞桿的后端連接送進液壓缸(1)后方的密封液壓缸(19),密封液壓缸與密封液壓泵(33)連通,心軸的后端伸入密封液壓缸與密封液壓缸中的密封活塞(23)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的密封活塞(23)連接在管形的密封活塞桿(24)的前端,密封活塞桿的后端貫穿并伸出密封液壓缸(19)再螺紋連接密封鎖緊螺母(28),在密封鎖緊螺母的后方有外套密封鎖緊螺母并能與密封液壓缸后端螺紋連接的解封鎖緊螺母(29),在心軸(15)的后端部有連通密封活塞桿的管腔(26)和密封液壓缸的前缸腔(27)的連通孔(25),密封活塞桿的管腔和密封液壓缸的后缸腔(21)分別與密封液壓泵(33)連通,送進液壓缸(1)的前缸腔(6)和后缸腔(7)分別與送進液壓泵(11)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的密封法蘭(12)上有與其中心孔相通的截止閥(13)和壓力表(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,其特征在于所說的密封法蘭(12)上有其中心孔相通的截止閥(13)和壓力表(14)。
專利摘要本實用新型的帶壓維修井口閥用液壓堵塞器,涉及采油、氣井口的主控閥的維修裝置。旨在解決已有的壓井式維修井口閥費用高、時間長、傷害產(chǎn)層、污染環(huán)境等問題。本堵塞器包含與送進液壓泵(11)連通的送進液壓缸(1)及其中的送進活塞(3),與送進活塞連接的送進活塞桿(4),送進液壓缸的前端連接被送進活塞桿貫穿的密封法蘭(12),前后伸出送進液壓缸的中空的送進活塞桿內(nèi)套的心軸(15)的前端連接堵頭(16)、后端連接密封液壓缸(19)中的密封活塞(23)。有送進活塞的送進鎖緊螺母(5),密封活塞的密封鎖緊螺母(28)和解封鎖緊螺母(29)。適用于堵塞油、氣井口,維修井口閘閥結(jié)構(gòu)的主控閥??筛鼡Q除閥體、閥座外的所有零部件;對于楔形閥還可更換閥板。
文檔編號E21B33/03GK2600578SQ0224538
公開日2004年1月21日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者鄧毅, 梅宗斌, 梅宗清, 彭棟才 申請人:瀘州長江液壓件制造有限公司
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