一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置制造方法
【專利摘要】一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建立油氣通道的裝置，特別涉及長期停井或發(fā)生事故后造成采(油)氣井口的主控制閥(1號閥)或套管閘閥(2號閥和3號閥)處于無法打開的關閉狀態(tài)，由于沒有任何油氣通道，因而測壓、取樣也無法進行，更無法實施洗井及壓井等井下作業(yè)。本實用新型提供一種在閘閥的法蘭圓柱體上帶壓建造多個油氣通道，既可用來臨時投產(chǎn)，也可用來實施液體壓井作業(yè)等。由于本實用新型裝置體積小巧、全液壓操作，又無高空作業(yè)，并實施了過程控制，因而安全性高、成本低、靈活方便，對及時解除此類高壓油氣井投產(chǎn)的難題，提供了新的途徑。
【專利說明】一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型屬于天然氣井開采業(yè)的【技術領域】，特別涉及一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置。
[0003]技術背景
[0004]長期關井或由于其他原因，可能造成井口主控閥門(I號閥)或者套管閥(2號閥及3號閥)處于無法打開的關閉狀態(tài)。在此狀態(tài)下，用常規(guī)液體壓井的方法無法實施，因為沒有循環(huán)通道。中國專利200520003462.5 [—種鉆開高壓天然氣井口閘閥閘板的鉆孔裝置]，提供了鉆開閘板，形成壓井液循環(huán)通道的裝置及方法。但該方法作業(yè)成本較高，存在一定的安全風險。特別是，有些長期關閉的油氣井，由于井內(nèi)的油氣壓力、溫度、組分等都無法測得，為下一步制定開采措施造成極大困難。本實用新型是一成本低廉的小型裝置，除了能方便的建造油氣循環(huán)通道外，更能方便地建造小孔的壓力測試、油氣取樣通道。這里所定義的井口法蘭包括各壓力等級的閘閥的兩端連接法蘭、各種焊接法蘭、死堵法蘭等。[0005]目前尚未見到在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置及工藝方法的公開報道。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是提供一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置及方法，這一方法可以在法蘭柱面的圓周上建造多個通道。單個通道最大可達到1-1/4英寸，最小3/4英寸(GB/T-12716)。如果在一個法蘭圓柱面上建立8個通道，這些通道的總過流面積可以達到20cm2，相當于48mm的管子通道，因此可以通過這些通道進行正常的油氣生產(chǎn)，也可以用這些通道進行壓井作業(yè)然后就可更換失靈的井口裝置。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:設計一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，它由動力軸部件、給進機架部件、固定底座部件及壓力控制部件組成。所述動力軸部件由液壓馬達(I)，以及安裝在液壓馬達軸上的主動傳動齒輪(2)，與其相嚙合的是被動傳動齒輪(3)，兩齒輪安裝在頂梁(4)內(nèi)，并用蓋板(5)固定，被動傳動齒輪(3)中心是一母花鍵，安裝了一根可在其中滑動的長花鍵軸(6)，花鍵軸的下部是一標準的圓錐套管
(7)，圓錐套管內(nèi)安裝鉆頭，圓錐套管上部軸上安裝有對稱的圓錐滾子軸承，軸承的內(nèi)圈固定在軸上，外圈固定在外套(10)上，并用鎖緊螺母(11)將外套(10)固定在移動橫梁(12)上。所述給進機架部件的兩根對稱的平行的給進立軸(13)上有公螺紋，通過螺母(14)固定在頂梁(4)的兩個圓柱孔(15)和(16)內(nèi)，立軸(13)上有活塞(17)，并安裝有密封件(18)與給進油缸(19)滑動配合，給進油缸(19)下部法蘭(20)內(nèi)裝有密封件(21)與給進立軸
(13)滑動配合，并與移動橫梁(12)通過螺釘(21)固定在一起，給進油缸上部蓋板(22)用密封螺紋與給進油缸連接起來，并有滑動密封件(23)與給進立軸滑動配合，活塞(17)的上、下油缸均設有進出油孔(24)和(25)，給進立軸(13)下部是一光滑的圓柱體，能在移動橫梁(12)的長圓柱孔(26)和孔(27)內(nèi)上、下滑動，給進立軸最下端有公螺紋，用螺母(28)與固定底座的頂板(29)緊固在一起。所述固定底座部件的底座頂板(29)和底座底板(30)可在任意角度用固定螺栓(31)夾死在高壓閘閥的法蘭(32)頸部(33)上，底座頂板(29)上有給進立軸(13)相配合的是兩個長圓柱孔(34)和(35)，長圓柱孔兩端有位移調(diào)節(jié)螺釘
(36)和(37)，將給進立軸固定在所需位置上。所述壓力控制部件，由特殊三通(38)及安裝在出口處的高壓球閥(39)和鉆頭(40)組成，鉆頭與鉆桿(43)之間是一直徑較大的短圓柱體(44)，特殊三通上部裝有密封件(41)，用壓蓋(42)調(diào)節(jié)對鉆桿(43)的密封壓力，特殊三通下部有公錐管螺紋，將旋緊在法蘭(32)上已經(jīng)鉆孔并已攻好相應的母錐管螺紋內(nèi)。
[0009]本實用新型有益效果是:凡是由于油氣井停井時間過長或其他原因，造成井口設備失控，循環(huán)通道完全堵死的高壓油氣井，通過在閘閥法蘭圓柱面上進行鉆孔、攻扣，安裝壓力控制部件，然后鉆穿通道，經(jīng)過高壓球閥的控制，可以測壓、取樣，在圓周可安裝多個壓力控制部件后，甚至可投入生產(chǎn)，或者循環(huán)壓井更換整個井口裝備。由于本實用新型裝備輕巧，地面液壓控制，對在高壓油氣下帶壓作業(yè)人員的人身安全提供了安全保證，同時可大大降低事故井的投入成本。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型壓力控制部件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3(圖1的左視圖投影)是本實用新型在閘閥法蘭上已鉆好母錐管螺紋扣底的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是閘閥法蘭上已攻好母錐管螺紋扣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是閘閥法蘭上的母錐螺紋已安裝了壓力控制部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6是正在準備鉆穿流道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是已經(jīng)在閘閥法蘭上安裝好壓力控制部件，并已鉆穿流道后的完整結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1-液壓馬達；2_主動傳動齒輪；3_被動傳動齒輪；4-頂梁；5-蓋板；6-長花鍵軸；7_圓錐套管；8-鉆頭；9_滾子軸承；10_外套；11_鎖緊螺母；12_移動橫梁；13_給進立軸；14_螺母；15、16_頂梁上的圓柱孔；17_活塞；18_密封件；19_給進油缸；20_密封件；21-螺釘；22_蓋板；23_密封件；24、25_進出油孔；26、27_移動橫梁上的圓柱孔；28_螺母；29-底座頂板；30_底座底板；31_固定螺栓；32_閘閥法蘭；33_法蘭頸部；34、35_底座頂板上的長圓孔；36、37_調(diào)節(jié)螺栓；38_特殊三通；39_高壓球閥；40_鉆頭；41_密封件；42_壓蓋；43_鉆桿；44_短圓柱體；45_公錐管螺紋；46_母錐管螺紋底孔；47_已攻好的母錐管螺紋；48_鉆桿卡頭；49_高壓閘閥；50_閘閥內(nèi)的油氣通道；51_采油采氣井口裝置。
[0020]【具體實施方式】
[0021]圖1所示為本實用新型主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]首先將底座頂板(29)和底座底板(30)固定在需要建立新通道的閘板法蘭的頸部
(33)上，并選好兩條法蘭緊固螺栓的中間位置上。然后將給進立軸(13)固定在底座頂板
(29)的長圓孔(34)、(35)內(nèi)，用調(diào)節(jié)螺栓(36)、(37)調(diào)好鉆頭(8)需要鉆孔的精確位置。應用具有同步功能及調(diào)速功能的液壓站給液壓馬達(I)供油，同時給給進油缸(19)的下油缸(25)供油，液壓馬達旋轉(zhuǎn)帶動被動齒輪(3)旋轉(zhuǎn)，使長花鍵(6)旋轉(zhuǎn)，帶動鉆頭(8)旋轉(zhuǎn)，移動橫梁(12)在給進油缸(19)的帶動下，使鉆頭(8)在選定的法蘭位置上鉆孔，鉆頭的尺寸取決于需要建造的通過的錐管螺紋的尺寸決定，而鉆孔的深度需要精確控制，一般低于70MPa的內(nèi)壓下,推薦留下6?8mm壁厚,不能鉆通。
[0023]如圖3所示，閘閥法蘭上已鉆成供攻母錐管螺紋的底孔45。
[0024]如圖4所示，閘閥法蘭上按要求，用標準的錐管螺紋絲錐攻好了所需的錐管母螺紋(45)。
[0025]如圖5所示，己將相應的壓力控制部件中的特殊三通(38)安裝在法蘭的錐管螺紋內(nèi)。在實施下一步工作之前，打開高壓球閥聯(lián)結(jié)試壓裝置，根據(jù)壓力等級，按《石油天然氣工業(yè)鉆井和采油設備井口裝置和采油樹》的國家標準(GB/T22513-2008)的規(guī)定進行試壓，只有在試壓合格的情況下，方可進行下一步工作。
[0026]如圖6所示，經(jīng)試壓合格的壓力控制部件里的鉆桿安裝在卡頭(47)內(nèi)，這時液壓馬達旋轉(zhuǎn)，給進油缸緩慢、平穩(wěn)給進，鉆開通道。
[0027]如圖7所示，已將本實用新型拆除后，在閘閥法蘭上建造了一個由高壓球閥控制的油氣流通道。
[0028]如果需要用上述相同的實施方法，將本實用新型旋轉(zhuǎn)一個角度，在同一法蘭的另一個位置建造第二通道、第三通道，在一個法蘭上最多可建造六個通道。
【權利要求】
1.一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，它由動力軸部件、給進機架部件、固定底座部件及壓力控制部件組成，其特征是，所述動力軸部件中的液壓馬達安裝在頂梁上，通過齒輪傳動長花鍵軸，長花鍵軸將動力傳遞給圓錐套和鉆頭，長花鍵軸安裝在移動橫梁上，移動橫梁上的兩個給進油缸安裝在給進機架部件的兩根對稱的平行的給進立軸上，給進立軸上部與頂梁通過螺栓連接，下部通過螺栓安裝在固定底座上，固定底座部件中的底座頂板和底座底板卡死在需要建造油氣通道的法蘭的頸部，法蘭側(cè)面新鉆孔內(nèi)已攻好的母錐管螺紋上安裝有壓力控制部件。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，其特征是，所述動力軸部件，由液壓馬達以及安裝在液壓馬達軸上的主動傳動齒輪，與其相嚙合的是被動傳動齒輪，兩齒輪安裝在頂梁內(nèi)，并用蓋板固定，被動傳動齒輪中心是一母花鍵，安裝了一根可在其中滑動的長花鍵軸，花鍵軸的下部是一標準的圓錐套，圓錐套內(nèi)安裝鉆頭，圓錐套上部軸上安裝有對稱的圓錐滾子軸承，軸承的內(nèi)圈固定在軸上，外圈固定在外套上，并用鎖緊螺母將外套固定在移動橫梁上。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，其特征是，所述給進機架部件的兩根對稱的平行的給進立軸上，有公螺紋，通過螺母固定在頂梁的兩個圓柱孔內(nèi)，立軸上有活塞，并安裝有密封件與給進油缸滑動配合，給進油缸下部法蘭內(nèi)裝有密封件與給進立軸滑動配合，并與移動橫梁通過螺釘固定在一起，給進油缸上部蓋板用密封螺紋與給進油缸連接起來，并有滑動密封件與給進立軸滑動配合，活塞的上、下油缸均設有進出油孔，給進立軸下部是一光滑的圓柱體，能在移動橫梁的長圓柱孔內(nèi)上、下滑動，給進立軸最下端有公螺紋，用螺母與固定底座的頂板緊固在一起。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，其特征是，所述固定底座部件的底座頂板和底座底板可在任意角度用固定螺栓夾死在高壓閘閥的法蘭頸部上，底座頂板上有給進立軸相配合的是兩個長圓柱孔，長圓柱孔兩端有位移調(diào)節(jié)螺釘，將給進立軸固定在所需位置上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種在高壓油氣井口法蘭柱面上建造油氣通道的裝置，其特征是，所述壓力控制部件，由特殊三通及安裝在出口處的高壓球閥和鉆頭組成，鉆頭與鉆桿之間是一直徑較大的短圓柱體，特殊三通上部裝有密封件，用壓蓋調(diào)節(jié)對鉆桿的密封壓力，特殊三通下部有公錐管螺紋，將旋緊在法蘭上已經(jīng)鉆孔并已攻好相應的母錐管螺紋內(nèi)。
【文檔編號】E21B33/03GK203669812SQ201320676346
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】龔偉安 申請人:西安東新石油設備廠有限公司