管道封堵器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種管道封堵器，主要應(yīng)用于在更換井口的過(guò)程中封堵管道，其包括中心管，固定連接在中心管內(nèi)的擊落塞，與擊落塞相連接的密封結(jié)構(gòu)和測(cè)壓管，螺紋連接在中心管一端外表面的下接頭以及設(shè)置在下接頭周向表面的流體通道。本實(shí)用新型的管道封堵器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)部壓力狀態(tài)的安全檢測(cè)，同時(shí)也可以控制井噴發(fā)生的可能，有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】管道封堵器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種管道封堵器，特別涉及一種在更換井口的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)安全檢測(cè)壓力的同時(shí)也可以防止井噴的管道封堵器。

【背景技術(shù)】
[0002]在更換井口裝置過(guò)程中，井口有一段時(shí)間是沒(méi)有任何防護(hù)措施的，一旦此時(shí)發(fā)生溢流、井噴，將沒(méi)有任何手段可以控制，無(wú)控制的換裝井口作業(yè)是極大的安全隱患，國(guó)內(nèi)曾因此發(fā)生過(guò)多起井噴事故。
[0003]目前換裝井口作業(yè)主要是在壓井后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀察，確認(rèn)井筒穩(wěn)定后，才開(kāi)始拆卸井口，再安裝新井口。由于井下壓力狀態(tài)的不確定性，暫時(shí)的井筒穩(wěn)定并不一定意味著不會(huì)發(fā)生井噴。
[0004]在更換井口期間如何實(shí)現(xiàn)安全測(cè)壓和控制井噴，是亟待解決的重大安全問(wèn)題。
[0005]因此，亟需一種可以實(shí)現(xiàn)安全測(cè)壓的同時(shí)也可以控制井噴的封堵器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種管道封堵器，該管道封堵器可以實(shí)現(xiàn)在安裝更換井口時(shí)進(jìn)行安全測(cè)壓，同時(shí)針對(duì)管道內(nèi)的壓力情況來(lái)實(shí)施壓井操作，控制井噴發(fā)生的可能。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型，提出了一種管道封堵器，包括中心管，固定連接在所述中心管內(nèi)的擊落塞，與所述擊落塞相連接的密封結(jié)構(gòu)和測(cè)壓管，螺紋連接在所述中心管一端外表面的下接頭以及設(shè)置在所述下接頭周向表面的流體通道。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的管道封堵器，在完成管道封堵后，通過(guò)在測(cè)壓管的一端安裝的壓力表可以檢測(cè)所封堵管道內(nèi)部的壓力，快速方便易操作。當(dāng)檢測(cè)到封堵管道內(nèi)部壓力相對(duì)于正常壓力值偏高或者不穩(wěn)定時(shí)，可以利用擊落塞來(lái)實(shí)現(xiàn)壓井操作，能夠更好地控制管道井噴發(fā)生的可能。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，在測(cè)壓管的周向表面設(shè)置有流體通道，測(cè)壓管的流體通道圍繞測(cè)壓管的軸線環(huán)形陣列并與測(cè)壓管的中心孔相連通，這樣可以保證測(cè)壓管外部環(huán)境的流體穿過(guò)測(cè)壓管的流體通道進(jìn)入測(cè)壓管的中心孔，測(cè)壓管的中心孔可以是通孔或者盲孔，保證更好地加工靈活性。優(yōu)選地，測(cè)壓管的流體通道是孔。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)壓管分大直徑段與小直徑段兩段，在小直徑段周向表面設(shè)置有沿軸向延伸的外螺紋段和無(wú)螺紋段。測(cè)壓管的小直徑段上的無(wú)螺紋段的外壁表面設(shè)置有至少一條環(huán)形凹槽，用于容納密封圈，在測(cè)壓管與擊落塞之間形成密封，保證管道內(nèi)的流體不會(huì)沿測(cè)壓管得周向縫隙溢出。擊落塞為中心通孔結(jié)構(gòu)，端部孔徑大于中間段孔徑，孔以錐形形式從端部向中心收縮并沿軸向延伸。擊落塞的一端的孔與密封體配合形成密封，隔開(kāi)擊落塞的中心通孔與管道內(nèi)部流體的連通。擊落塞內(nèi)孔表面設(shè)置有一段沿軸向延伸的內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋與設(shè)置在測(cè)壓管端部的外螺紋配合，使得測(cè)壓管螺紋連接于擊落塞。測(cè)壓管的外螺紋的軸向長(zhǎng)度大于擊落塞上的內(nèi)螺紋的軸向長(zhǎng)度，以此保證測(cè)壓管可以在擊落塞中沿軸向延伸更長(zhǎng)距離，延伸的距離至少使得測(cè)壓管能夠推開(kāi)密封體。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在下接頭與擊落塞之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)螺紋連接于擊落塞，隔開(kāi)擊落塞的中心通孔與下接頭內(nèi)部空間的連通。密封結(jié)構(gòu)包括球體、彈簧和承托座，其中，球體與擊落塞的端部錐形的孔相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。球體是可選密封體之一，例如可以選擇截頭錐體來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，甚至可以是閥。彈簧作為彈性件之一也可以被其他具有相同功能的彈性件替換，例如彈性橡膠。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，承托座設(shè)置有定位體，用于容納彈性件，彈性件與該定位體相套接配合，防止彈性件軸向受力時(shí)發(fā)生側(cè)向滑移。定位體可以是內(nèi)孔底部設(shè)置的凹陷。另外，彈性件為彈簧等中空彈性件時(shí)，承托座的定位體也可以設(shè)置為凸起，凸起插入彈性件的中部空間，實(shí)現(xiàn)配合連接。在承托座的周向和端部設(shè)置有流體通道，承托座的流體通道連通承托座內(nèi)部空間與下接頭的內(nèi)部空間。優(yōu)選地，承托座的周向和端部設(shè)置的流體通道為孔。承托座內(nèi)表面設(shè)置有一段內(nèi)螺紋，擊落塞分為大直徑段和小直徑段，擊落塞的小直徑段外表面設(shè)置有外螺紋，承托座的內(nèi)螺紋連接于擊落塞的外螺紋。承托座的最大直徑小于擊落塞的最大直徑，以此保證承托座周向表面與中心管的內(nèi)壁表面形成間隙，使得承托座周向上設(shè)置的流體通道與下接頭的內(nèi)部空間相連通。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，將封堵器錨定到管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)封堵，然后通過(guò)中心管的中心通孔插入測(cè)壓管并旋轉(zhuǎn)測(cè)壓管，使其外螺紋段與擊落塞的內(nèi)螺紋段相配合，在測(cè)壓管的端面接觸到球體的上頂點(diǎn)后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)測(cè)壓管直至推開(kāi)球體，解除該處的密封狀態(tài)。此時(shí)，管道內(nèi)的流體會(huì)穿過(guò)下接頭上的流體通道進(jìn)而穿過(guò)承托座上的流體通道再穿過(guò)測(cè)壓管上的流體通道進(jìn)入測(cè)壓管的中心孔。
[0014]測(cè)壓管的大直徑段的一端連接壓力表，壓力表可以對(duì)從管道內(nèi)部進(jìn)入測(cè)壓管的中心孔內(nèi)部的流體的壓力進(jìn)行檢測(cè)。如果壓力表檢測(cè)到的流體壓力穩(wěn)定正常，則旋出測(cè)壓管，此時(shí)，球體在彈簧的作用下復(fù)位，恢復(fù)密封狀態(tài)，安裝好新井口后直接取出封堵器，這樣實(shí)現(xiàn)了安裝新井口過(guò)程中的安全測(cè)壓。如果壓力表檢測(cè)到的流體壓力不穩(wěn)定且相對(duì)較高時(shí)，可直接進(jìn)行壓井。
[0015]壓井過(guò)程是，對(duì)擊落塞施加外界壓力，剪切銷釘在外界壓力的剪切沖擊下會(huì)發(fā)生剪斷，使得擊落塞脫離與中心管的連接狀態(tài)，落入下接頭的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)壓井，控制了井噴發(fā)生的可能。完成壓井后，使用取送工具取出封堵器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)本實(shí)用新型的管道封堵器設(shè)置有測(cè)壓管和密封結(jié)構(gòu)，在更換井口時(shí)可以預(yù)先通過(guò)安裝在測(cè)壓管上的壓力表在井口檢測(cè)被封堵的管道的內(nèi)部壓力狀態(tài)，而不需要擊落擊落塞來(lái)進(jìn)行壓力檢測(cè)，所以實(shí)現(xiàn)了安全有效的壓力檢測(cè)。在檢測(cè)壓力時(shí)，如果管道內(nèi)部壓力穩(wěn)定且正常，就不需要采取擊落封堵器內(nèi)部的擊落塞來(lái)進(jìn)行壓井操作，這樣不僅節(jié)約了安裝程序，也可以將封堵器完好地取出，進(jìn)行二次或者多次使用，很大程度上降低了安裝制造的成本；(2)在檢測(cè)到管道內(nèi)部壓力不穩(wěn)定或者相對(duì)于正常值較高時(shí)，就可以取出測(cè)壓管，對(duì)擊落塞施加一定壓力后擊落擊落塞來(lái)進(jìn)行循環(huán)壓井的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)井噴發(fā)生的可能的控制，消除發(fā)生井噴的安全隱患。本實(shí)用新型的管道封堵器有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0018]圖1是本實(shí)用新型管道封堵器的局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
[0019]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]圖1示意性地顯示了管道封堵器的局部結(jié)構(gòu)10 (以下稱封堵器局部結(jié)構(gòu)10)。如圖1所示，封堵器局部結(jié)構(gòu)10包括中心管12，中心管12為中心通孔結(jié)構(gòu)，在中心管12內(nèi)部設(shè)置有擊落塞15。擊落塞15通過(guò)剪切銷釘14與中心管12相固定連接，擊落塞15與中心管12之間安裝有密封圈13，保證兩者之間處于密封狀態(tài)。
[0022]擊落塞15為中心通孔結(jié)構(gòu)，端部孔徑大于中間段孔徑，孔以錐形形式從端部向中心收縮并沿軸向延伸。擊落塞15的一端的錐形的孔與密封體配合形成密封。擊落塞15內(nèi)孔表面設(shè)置有一段沿軸向延伸的內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋與設(shè)置在測(cè)壓管11端部的外螺紋配合，使得測(cè)壓管11螺紋連接于擊落塞15。
[0023]測(cè)壓管11分大直徑段與小直徑段兩段，在小直徑段周向表面設(shè)置有沿軸向延伸的外螺紋段和無(wú)螺紋段，測(cè)壓管11的外螺紋的軸向長(zhǎng)度大于擊落塞15上的內(nèi)螺紋的軸向長(zhǎng)度，以此保證測(cè)壓管11可以在擊落塞15中沿軸向延伸更長(zhǎng)距離，延伸的長(zhǎng)度至少使得測(cè)壓管能夠推開(kāi)密封體。測(cè)壓管11的小直徑段上的無(wú)螺紋段設(shè)置有至少一條環(huán)形凹槽，用于容納密封圈13。在測(cè)壓管11靠近端部的周向表面設(shè)置有流體通道，測(cè)壓管的流體通道與測(cè)壓管的中心孔相連通，測(cè)壓管11的流體通道優(yōu)選為孔。
[0024]在下接頭17與擊落塞15之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)螺紋連接于擊落塞15，隔開(kāi)擊落塞15的中心通孔與下接頭17內(nèi)部空間的連通。密封結(jié)構(gòu)包括球體19、彈簧18和承托座16，其中，球體19與擊落塞15的端部錐形的孔相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。球體19是可選密封體之一，例如可以選擇截頭錐體來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，甚至可以是閥。彈簧18作為彈性件之一也可以被其他具有相同功能的彈性件替換，例如彈性橡膠。
[0025]承托座16設(shè)置有定位體，用于容納彈性件，彈性件與該定位體相套接配合，防止彈性件軸向受力時(shí)發(fā)生側(cè)向滑移。定位體可以是內(nèi)孔底部設(shè)置的凹陷。另外，彈性件為彈簧18等中空彈性件時(shí)，承托座16的定位體設(shè)置為凸起，凸起插入彈性件的中部空間。在承托座16的周向和端部設(shè)置有流體通道，該流體通道連通承托座16內(nèi)部空間與下接頭17的內(nèi)部空間。優(yōu)選地，承托座16的周向和端部設(shè)置的流體通道為孔。承托座16的內(nèi)表面設(shè)置有一段內(nèi)螺紋，擊落塞15分為大直徑段和小直徑段，擊落塞15的小直徑段的外表面設(shè)置有外螺紋，承托座16的內(nèi)螺紋連接于擊落塞15的外螺紋。承托座16的最大直徑小于擊落塞的最大直徑，以此保證承托座16的周向表面與中心管12的內(nèi)壁表面形成間隙，使得承托座16的周向表面上設(shè)置的流體通道與下接頭17的內(nèi)部空間相連通。
[0026]下接頭17通過(guò)螺紋連接于中心管12。下接頭17設(shè)置有容納擊落塞16的內(nèi)部空間。下接頭17的周向表面設(shè)置有流體通道，保證下接頭17的內(nèi)部空間與周圍環(huán)境空間相連通，下接頭17的流體通道優(yōu)選為孔。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，將封堵器錨定到管道內(nèi)以實(shí)現(xiàn)封堵，然后通過(guò)中心管12的中心通孔插入測(cè)壓管11并旋轉(zhuǎn)測(cè)壓管11，使其外螺紋段與擊落塞15的內(nèi)螺紋段相配合，在測(cè)壓管11的端面接觸到球體19的上頂點(diǎn)后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)測(cè)壓管11直至推開(kāi)球體19，解除該處的密封狀態(tài)。此時(shí)，管道內(nèi)的流體會(huì)穿過(guò)下接頭17的流體通道進(jìn)而穿過(guò)承托座16的流體通道再穿過(guò)測(cè)壓管11的流體通道進(jìn)入測(cè)壓管11的中心孔。
[0028]測(cè)壓管11的大直徑段的一端連接有壓力表(圖中未示出)，壓力表可以對(duì)從管道內(nèi)部進(jìn)入測(cè)壓管11的中心孔內(nèi)部的流體的壓力進(jìn)行檢測(cè)。如果壓力表檢測(cè)到的流體壓力穩(wěn)定且正常，則旋出測(cè)壓管11，此時(shí)，球體19在彈簧18的作用下復(fù)位，恢復(fù)密封狀態(tài)，安裝好新井口后直接取出封堵器，這樣實(shí)現(xiàn)了安裝新井口過(guò)程中的安全測(cè)壓。如果壓力表檢測(cè)到的流體壓力不穩(wěn)定且相對(duì)較高時(shí)，可直接進(jìn)行壓井。
[0029]壓井過(guò)程是，對(duì)擊落塞15施加外界壓力，剪切銷釘14在外界壓力的剪切沖擊下會(huì)發(fā)生剪斷，使得擊落塞15脫離與中心管12的連接狀態(tài)，落入下接頭17的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)壓井，控制了井噴發(fā)生的可能。完成壓井后，使用取送工具取出封堵器。
[0030]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本實(shí)用新型并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種管道封堵器，其特征在于，包括:中心管，固定連接在所述中心管內(nèi)的擊落塞，與所述擊落塞相連接的密封結(jié)構(gòu)和測(cè)壓管，螺紋連接在所述中心管一端外表面的下接頭以及設(shè)置在所述下接頭周向表面的流體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道封堵器，其特征在于，所述測(cè)壓管的周向表面設(shè)置有流體通道，所述測(cè)壓管的流體通道與所述測(cè)壓管的中心孔相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道封堵器，其特征在于，所述測(cè)壓管上設(shè)置有外螺紋，所述測(cè)壓管通過(guò)所述外螺紋連接于所述擊落塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道封堵器，其特征在于，所述測(cè)壓管的外壁表面設(shè)置有環(huán)形凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述下接頭與所述擊落塞之間并螺紋連接于所述擊落塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)包括承托座，與所述承托座相配合的彈性件，所述彈性件承托有密封體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管道封堵器，其特征在于，所述密封體包括球體或截頭錐體。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座設(shè)置有定位體，所述彈性件與所述定位體相配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座的端部與周向表面設(shè)置有流體通道，所述承托座的流體通道連通所述承托座內(nèi)部空間與所述下接頭的內(nèi)部空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道封堵器，其特征在于，所述承托座的最大直徑小于所述擊落塞的最大直徑。
【文檔編號(hào)】E21B33/06GK203978367SQ201420293623
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】劉歡樂(lè), 付道明, 岳慧, 姚志良, 侯倩, 吳俊霞 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院