專利名稱：多用途一體化四通的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及四通領(lǐng)域，特別是指一種用于鉆井、試油和采油的多用途一體化四通。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的鉆井、試油、完井作業(yè)轉(zhuǎn)換過程中，由于鉆井四通的主通道為直通通道，不具有座掛其他作業(yè)設(shè)備的功能，因此不同的作業(yè)過程需要功能不同的鉆井四通、試油時井口設(shè)備、完井井口設(shè)備，這樣在相互作業(yè)轉(zhuǎn)換過程中，就需要多次拆裝不同的作業(yè)設(shè)備以及更換與作業(yè)設(shè)備相匹配的四通。例如，鉆井到達(dá)一定深度時，需要對油層的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試時，由于鉆井四通不具有安裝相關(guān)監(jiān)測儀器或裝置的功能，因此必須將鉆桿從井中取出，換裝為測試用的四通和設(shè)備，僅僅將鉆桿取出這一項(xiàng)工作就需要花費(fèi)幾天甚至一周多的時間，工作效率極低，更重要的是在設(shè)備換裝期間，井口處于敞開狀態(tài)，容易發(fā)生溢流和 井噴事故，因此作業(yè)危險性較高。又如完成鉆井工作后，需要進(jìn)行試油，此時需要將鉆井設(shè)備撤出，換裝成試油設(shè)備，當(dāng)試油完畢后還需要將試油設(shè)備換裝成完井井口設(shè)備，每一次換 裝都需要換裝不同的四通，花費(fèi)很多時間，而且每次換裝以后都需要對換裝后的設(shè)備進(jìn)行試壓，以保證設(shè)備不會發(fā)生泄漏。上述傳統(tǒng)做法工序復(fù)雜，每次換裝都需要投入大量人力和物力，更重要的是在設(shè)備換裝期間，井口始終處于敞開狀態(tài)，作業(yè)風(fēng)險很高，尤其是對于一些地質(zhì)條件特殊的油井，更容易發(fā)生溢流、井噴等事故，因此工作效率極低且作業(yè)危險性高。另外，在井口作業(yè)過程中都需要對四通本體以及連接在四通上的設(shè)備進(jìn)行泄漏檢測，這時就需要在四通本體中放入試壓塞，然后灌水進(jìn)行測試，傳統(tǒng)的泄漏測試，一般將試壓塞放在四通本體的側(cè)出口到四通本體頂端之間，這種結(jié)構(gòu)只能測試出四通本體側(cè)出口以上的設(shè)備是否存在泄漏，無法測試側(cè)出口處是否存在泄漏，因此一旦側(cè)出口發(fā)生泄漏，卻無法檢測，成為井口作業(yè)過程中的一大隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種多用途一體化四通，使用該多用途一體化四通進(jìn)行不同作業(yè)時，不需要更換四通，只需更根據(jù)不同作業(yè)在本發(fā)明的四通中座掛不同的作業(yè)設(shè)備懸掛器即可以完成鉆井、試油和完井工作。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多用途一體化四通，包括四通本體，四通本體有主通道和兩個側(cè)出口，主通道的內(nèi)壁上設(shè)有承重臺階，該承重臺階上裝配有懸掛機(jī)構(gòu)，四通本體與懸掛機(jī)構(gòu)之間裝配有鎖緊機(jī)構(gòu)，四通本體與懸掛機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述懸掛機(jī)構(gòu)為懸掛器或防磨套。作為優(yōu)選，主通道的內(nèi)壁上，位于四通本體的側(cè)出口和四通本體的底端之間還設(shè)有試壓塞限位臺階，懸掛器上還設(shè)有懸掛限位臺。作為優(yōu)選，鎖緊機(jī)構(gòu)由若干裝配在四通本體上的頂絲總成和設(shè)置在懸掛器或防磨套上的鎖緊槽構(gòu)成。作為優(yōu)選，頂絲總成包括頂絲桿和頂絲頭，以及活動地裝配在頂絲桿的中部的頂絲桿密封圈和密封圈裝配帽，頂絲頭穿過四通本體與設(shè)置在懸掛器或防磨套上的鎖緊槽相對應(yīng)，密封圈裝配帽與四通本體螺紋連接成一體，頂絲桿與四通本體呈螺紋連接，在頂絲桿尾部還裝配有軸用彈性擋圈。作為優(yōu)選，頂絲頭上還設(shè)有頂絲頭密封圈。作為優(yōu)選，頂絲頭與頂絲桿為一體設(shè)置或者頂絲頭與頂絲桿呈螺紋連接。作為優(yōu)選，密封機(jī)構(gòu)包括橡膠密封圈或金屬密封結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，懸掛器上還設(shè)有懸掛限位臺，金屬密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在懸掛限位臺上，它包括設(shè)置在懸掛器上的金屬密封圈、裝配在金屬密封圈上端的上密封座和裝 配在金屬密封圈下端的下密封座，金屬密封圈的上端面和下端面分別開有呈內(nèi)凹的橫截面呈梯形的環(huán)槽，上密封座和下密封座上還分別設(shè)有與環(huán)槽相對應(yīng)的環(huán)狀凸臺。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)功能齊全，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，操作簡便，密封可靠，使用方便，大幅度降低了鉆井過程中的人力、物力和作業(yè)轉(zhuǎn)換時間，省事省時省力，更重要的是提高了井口作業(yè)的安全性，消除了井口作業(yè)安全隱患，是鉆井史上的又一大技術(shù)革命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的第一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中第二個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I的俯視圖；圖5為圖I頂絲總成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為頂絲總成的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為懸掛器與四通本體之間的密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖I中第三個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖I中第四個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9中的三通的E向示意圖。圖中1、四通本體；2、主通道；3、側(cè)出口 ；4、承重臺階；5、懸掛器；6、防磨套；7、鎖緊機(jī)構(gòu)；8、密封機(jī)構(gòu)；9、試壓塞限位臺階；10、試壓塞；11、頂絲總成；12、鎖緊槽；13、頂絲桿；14、頂絲頭；15、軸用彈性擋圈；16、頂絲桿密封圈；17、密封圈裝配帽；18、頂絲頭密封圈；19、金屬密封結(jié)構(gòu)；20、金屬密封圈；21、上密封座；22、下密封座；23、環(huán)槽；24、環(huán)狀凸臺；25、三通；26、第一出口 ；27、第一手動平板閥；28、第二出口 ；29、第二手動平板閥；30、第三出口 ；31、液面監(jiān)視儀器接口 ；32、第一絲扣法蘭；33、第三手動平板閥；34、第四手動平板閥；35、第二絲扣法蘭；36、液動平板閥；37、調(diào)整短節(jié)；38、限位臺；39、橡膠密封圈。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的多用途一體化四通包括帶有主通道2和兩個側(cè)出口 3的四通本體1，主通道2的內(nèi)壁上設(shè)有承重臺階4，該承重臺階4上裝配有懸掛器5或防磨套6，四通本體I與懸掛器5或防磨套6之間裝配有鎖緊機(jī)構(gòu)7，四通本體I與懸掛器5之間設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)8。鉆井時可以在四通本體I中裝配加長防磨套6，加長的防磨套6的長度與四通本體I長度相對應(yīng)，不僅能夠防止鉆井時損壞主通道2內(nèi)壁的密封面，還能夠起到對四通本體I底端的保護(hù)，另外可以在加長防磨套6上設(shè)置有加寬的鎖緊槽12和加深的止動塊，這樣能夠使頂絲頂?shù)母o，防磨效果更明顯。安裝防磨套6或懸掛器5時，先將頂絲 總成11完全退回到頂絲孔內(nèi)，使防磨套6緩慢、平穩(wěn)的坐落在四通本體I內(nèi)腔，然后再鎖緊防磨套6或懸掛器5。如圖3所示，本發(fā)明的主通道2的內(nèi)壁上，位于四通本體I的側(cè)出口 3和四通本體I的底端之間還設(shè)有試壓塞限位臺階9，試壓塞10裝配在該限位臺38階上。將試壓塞10的裝配位置設(shè)置在側(cè)出口 3與四通本體I的底端之間，灌水測試時，不僅可以測試四通本體I上部是否存在泄漏而且能夠測試四通本體I的側(cè)出口 3位置的泄漏情況。如圖I、圖2、圖3、圖4、圖8和圖9所示，本發(fā)明的鎖緊機(jī)構(gòu)7由若干裝配在四通本體I上的頂絲總成11和設(shè)置在懸掛器5或防磨套6上的鎖緊槽12構(gòu)成。如圖5和圖6，本發(fā)明的頂絲總成11包括頂絲桿13和頂絲頭14，頂絲桿密封圈16和密封圈裝配帽17活動地裝配在頂絲桿13的中部，頂絲桿13穿過四通本體I與設(shè)置在懸掛器5或防磨套6上的鎖緊槽12配合鎖緊，密封圈裝配帽17與四通本體I之間螺紋連接，頂絲桿13與四通本體I呈螺紋連接，軸用彈性擋圈15轉(zhuǎn)配在頂絲桿13尾部。密封圈裝配帽17與四通本體I呈螺紋連接，將頂絲固定在四通本體I上。 如圖6所示，本發(fā)明的頂絲頭14上還設(shè)有頂絲頭密封圈18。頂絲頭14還可以設(shè)置為可拆卸式結(jié)構(gòu)，頂絲總成11安裝在四通本體I上法蘭的頂絲孔內(nèi)，頂絲總成11前面采用活動結(jié)構(gòu)的頂絲頭14，頂絲頭密封圈18能夠阻擋鉆井時井液泥漿流入頂絲螺紋，防止泥漿凝固在頂絲螺紋中，延長了頂絲總成11的使用壽命。鉆井時，頂絲桿13推動的頂絲頭14，鎖緊防磨套6，防止防磨套6轉(zhuǎn)動，起到良好的防磨效果，試油時和完井時頂絲總成11用來鎖緊油管懸掛器5,防止懸掛器5的轉(zhuǎn)動。如圖7所示，密封機(jī)構(gòu)8包括橡膠密封圈39和金屬密封結(jié)構(gòu)19。如圖7所示，本發(fā)明的懸掛器5上還設(shè)有懸掛限位臺38，金屬密封結(jié)構(gòu)19設(shè)置在懸掛限位臺38上，它包括設(shè)置在懸掛器5上的金屬密封圈20、裝配在金屬密封圈20上端的上密封座21和裝配在金屬密封圈20下端的下密封座22,金屬密封圈20的上端面和下端面分別開有呈內(nèi)凹的橫截面呈梯形的環(huán)槽23，上密封座21和下密封座22上還分別設(shè)有與環(huán)槽23相對應(yīng)的環(huán)狀凸臺24。本發(fā)明的懸掛器5的金屬密封結(jié)構(gòu)19裝配在承重臺階4上，下密封座22位于承重臺階4上，作業(yè)過程中，懸掛器5底端裝配有油管或鉆桿等作業(yè)設(shè)備，在重力作用下，上密封座21的環(huán)形凸臺順著梯形環(huán)槽23向下擠壓金屬密封圈20，下密封座22在支撐力的作用下沿著梯形環(huán)槽23向上擠壓金屬密封圈20，在這兩個力的作用下把金屬密封圈20向兩邊擠壓，向內(nèi)擠壓與懸掛器5的外表面緊密貼合，向外擠壓與主通道2的內(nèi)壁緊密貼合，實(shí)現(xiàn)了懸掛器5與四通本體I之間的密封。如圖8、圖9和圖10所示，本發(fā)明的四通本體I的一個側(cè)出口 3上裝配有液面監(jiān)視儀器接口 31的三通25，三通25的第一出口 26通過第一手動平板閥27與四通本體I的側(cè)出口 3連接，第二出口 28連接有第二手動平板閥29，第三出口 30上依次連接有帶壓力表和截止閥的第一絲扣法蘭32和第三手動平板閥33，第三手動平板閥33上設(shè)有液面監(jiān)視儀器接口 31。在需要對井內(nèi)液面進(jìn)行監(jiān)測時，可以在液面監(jiān)視儀器接口 31上裝配上相關(guān)的檢測儀器，對鉆井或生產(chǎn)過程的重要參數(shù)實(shí)施監(jiān)測，進(jìn)一步提高井口作業(yè)的安全性。如圖8和圖9所示，本發(fā)明還可以在四通本體I的另一個側(cè) 出口 3上依次連接第四手動平板閥34、第二絲扣法蘭35、液動平板閥36和調(diào)整短節(jié)37。調(diào)整短節(jié)37可以根據(jù)現(xiàn)場的作業(yè)情況來調(diào)整作業(yè)設(shè)備的長度或高度，方便現(xiàn)場操作。該第二絲扣法蘭35含截止閥和防震壓力表，手動平板閥實(shí)現(xiàn)該通路的開閉，儀表法蘭上的壓力表隨時觀測通道中的壓力情況，液動平板閥36可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制關(guān)閉，保證操作安全。本發(fā)明的作業(yè)轉(zhuǎn)換程序在鉆井過程中，當(dāng)需要進(jìn)行測試時，利用井內(nèi)的鉆井管柱作為測試管柱，連接好鉆井管柱和鉆井懸掛器5，并座掛到四通本體I內(nèi)，即可進(jìn)行測試；鉆完井后，連接好生產(chǎn)管柱和油管懸掛器5，并座掛到四通本體I內(nèi)，并用頂絲總成11鎖緊油管懸掛器5，即可進(jìn)行生產(chǎn)。測試井內(nèi)液面實(shí)現(xiàn)程序在多用途一體化四通一側(cè)設(shè)計(jì)有特殊的三通25，三通25設(shè)有專一的第三出口 30，連接有第三手動平板閥33和第一絲扣法蘭32，第一絲扣法蘭32上設(shè)有液面監(jiān)視儀器接口 31，可連接鉆井專用的液面監(jiān)視儀器，對鉆井過程的重要參數(shù)實(shí)施監(jiān)測，根據(jù)使用情況，手動平板閥可以實(shí)現(xiàn)該通道的開閉，確保鉆井過程具有更高安全性。調(diào)整短節(jié)37實(shí)現(xiàn)程序在四通本體I的另一側(cè)的出口位置連接一調(diào)整短節(jié)37，根據(jù)現(xiàn)場的情況，人性化的選擇調(diào)整短節(jié)37的使用情況，方便現(xiàn)場的靈活操作。頂絲總成11實(shí)現(xiàn)程序頂絲總成11安裝在四通本體I上法蘭的頂絲孔內(nèi)，頂絲總成11前面采用活動結(jié)構(gòu)的頂絲頭14，頂絲頭14上裝有密封圈，活動的頂絲頭14依靠其密封圈阻止井液進(jìn)入頂絲螺紋，鉆井時，通過頂絲桿13推動活動的頂絲頭14，鎖緊防磨套6，防止防磨套6轉(zhuǎn)動，起到良好的防磨效果，同樣的操作，頂絲總成11在完井時可以用來鎖緊油管懸掛器5，防止懸掛器5的轉(zhuǎn)動。防磨套6實(shí)現(xiàn)程序鉆井過程中，讓頂絲頭14完全退回到頂絲孔內(nèi)，使防磨套6緩慢、平穩(wěn)的坐落在四通本體I內(nèi)腔，通過頂絲桿13推動活動的頂絲頭14，鎖緊防磨套6。本發(fā)明具有功能齊全，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，操作簡便，密封可靠，使用方便，人性化設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了鉆井過程中的人力、物力和作業(yè)轉(zhuǎn)換時間，可實(shí)現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)效益。裝置的人性化設(shè)計(jì)更適合人機(jī)工程學(xué)原理。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多用途一體化四通，包括四通本體(1)，四通本體(I)有主通道(2)和兩個側(cè)出口(3)，其特征在于主通道(2)的內(nèi)壁上設(shè)有承重臺階(4)，該承重臺階(4)上裝配有懸掛機(jī)構(gòu)，四通本體(I)與懸掛機(jī)構(gòu)之間裝配有鎖緊機(jī)構(gòu)(7)，四通本體(I)與懸掛機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多用途一體化四通，其特征在于所述懸掛機(jī)構(gòu)為懸掛器(5)或防磨套(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多用途一體化四通，其特征在于主通道(2)的內(nèi)壁上，位于四通本體(I)的側(cè)出口(3)和四通本體(I)的底端之間還設(shè)有試壓塞限位臺階(9)，懸掛器(5)上還設(shè)有懸掛限位臺(38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的多用途一體化四通，其特征在于鎖緊機(jī)構(gòu)(7)由若干裝配在四通本體(I)上的頂絲總成(11)和設(shè)置在懸掛器(5)或防磨套(6)上的鎖緊槽(12)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多用途一體化四通，其特征在于頂絲總成(11)包括頂絲桿(13)和頂絲頭(14)，以及活動地裝配在頂絲桿(13)的中部的頂絲桿密封圈(16)和密封圈裝配帽(17)，頂絲頭(14)穿過四通本體(I)與設(shè)置在懸掛器(5)或防磨套(6)上的鎖緊槽(12)相對應(yīng)，密封圈裝配帽(17)與四通本體(I)螺紋連接成一體，頂絲桿(13)與四通本體(I)呈螺紋連接，在頂絲桿(13)尾部還裝配有軸用彈性擋圈(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多用途一體化四通，其特征在于頂絲頭(14)上還設(shè)有頂絲頭密封圈(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多用途一體化四通，其特征在于頂絲頭(14)與頂絲桿(13)為一體設(shè)置或者頂絲頭(14)與頂絲桿(13)呈螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的多用途一體化四通，其特征在于密封機(jī)構(gòu)(8)包括橡膠密封圈(39)或金屬密封結(jié)構(gòu)(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多用途一體化四通，其特征在于懸掛器(5)上還設(shè)有懸掛限位臺(38)，金屬密封結(jié)構(gòu)(19)設(shè)置在懸掛限位臺(38)上，它包括設(shè)置在懸掛器(5)上的金屬密封圈(20)、裝配在金屬密封圈(20)上端的上密封座(21)和裝配在金屬密封圈(20)下端的下密封座(22)，金屬密封圈(20)的上端面和下端面分別開有呈內(nèi)凹的橫截面呈梯形的環(huán)槽(23 )，上密封座(21)和下密封座(22 )上還分別設(shè)有與環(huán)槽(23 )相對應(yīng)的環(huán)狀凸臺(24)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種多用途一體化四通，包括四通本體，四通本體有主通道和兩個側(cè)出口，主通道的內(nèi)壁上設(shè)有承重臺階，該承重臺階上裝配有懸掛機(jī)構(gòu)，四通本體與懸掛機(jī)構(gòu)之間裝配有鎖緊機(jī)構(gòu)，四通本體與懸掛機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)。使用該多用途一體化四通進(jìn)行不同作業(yè)時，不需要更換四通，只需更根據(jù)不同作業(yè)在本發(fā)明的四通中座掛不同的作業(yè)設(shè)備懸掛器即可以完成鉆井、試油和完井工作，操作簡便，省事省力，密封可靠，使用方便，大大降低了鉆井過程中的人力、物力和作業(yè)轉(zhuǎn)換時間，省事省時省力，更重要的是提高了井口作業(yè)的安全性，消除了井口作業(yè)安全隱患，是鉆井史上的又一大技術(shù)革命。
文檔編號E21B33/03GK102852481SQ201210369088
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王明安, 劉敏, 李朝明 申請人:重慶新泰機(jī)械有限責(zé)任公司