專利名稱：管外封隔器井口防噴裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油現(xiàn)場使用的井口防噴裝置，尤其是管外 封隔器井口防噴裝置。
背景技術(shù)：
隨著稠油油藏多元化轉(zhuǎn)換開采方式的進(jìn)4亍，蒸汽驅(qū)開采4支術(shù)得到
了不斷的完善和提高。由于蒸汽驅(qū)作業(yè)的環(huán)境溫度都在300。C左右， 因此對于檢泵等作業(yè)施工都要求在高溫情況下進(jìn)行。為了封堵來自油 管管柱內(nèi)的高溫氣體和環(huán)空高溫氣體，目前通常的做法是采取壓井作 業(yè)，這種方法不但會影響蒸汽驅(qū)井組已經(jīng)形成的溫場，還會污染油層， 致使后續(xù)工作進(jìn)行困難。而目前的井口防噴裝置多采用抽油桿防噴器 和球形萬能防噴器的組合，此種防噴裝置雖然也能起到防止井噴的作 用，但在控制井壓過大致使油管上竄和發(fā)生緊急預(yù)警情況下環(huán)空封閉 等方面，不能滿足生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種管外封隔器井口防噴裝置。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種管外封隔器井口防噴裝置，主要包括高溫抽油桿防噴器、高 溫環(huán)形防噴器、高溫閘板防噴器和防頂卡瓦，所述高溫抽油桿防噴器、 所述高溫環(huán)形防噴器、所述高溫閘板防噴器和所述防頂卡瓦按照順序 從上到下呈串狀連接。
所述高溫環(huán)形防噴器主要包括殼體、頂蓋、膠芯和活塞，所述頂蓋呈半球形，所述頂蓋設(shè)置在所述殼體上與所述殼體固定連接，所述 活塞設(shè)置在所述殼體內(nèi)與所述殼體的底座固定連接，所述膠芯設(shè)置在 所述殼體內(nèi)的所述活塞的上方與所述活塞固定連接。
所述膠芯包括多個弓形支撐筋和橡膠，所述橡膠呈半球形，底部 與所述活塞固定連接，所述多個弓形支撐筋沿所述橡膠的半球表面呈 輻射狀均勻配置，所述多個弓形支撐筋底部與所述橡膠的半球表面通 過石克化固定連接，頂部與所述頂蓋固定連接。
所述防頂卡瓦在結(jié)構(gòu)上設(shè)置成內(nèi)置的圓錐形。
所述高溫抽油桿防噴器、所述高溫環(huán)形防噴器、所述高溫閘板防 噴器和所述防頂卡瓦之間采用法蘭螺栓連接。
所述頂蓋和所述殼體之間采用法蘭螺栓連接。 所述高溫抽油桿防噴器的使用材料采用能夠耐高溫的元件。 所述高溫環(huán)形防噴器的使用材料采用能夠耐高溫的元件。 所述高溫閘板防噴器的使用材料采用能夠耐高溫的元件。
本技術(shù)方案的優(yōu)點和效果本發(fā)明在與相應(yīng)的液壓控制系統(tǒng)配合 使用中，經(jīng)液壓系統(tǒng)控制程序?qū)崿F(xiàn)自動控制或人工手動控制，在提、 放管柱時，防噴器組的膠芯與管柱抱緊，能夠保證油水井在提出和放 入管柱的過程中始終處于封閉狀態(tài)，實現(xiàn)帶壓作業(yè)。由于本發(fā)明可以 采用能夠耐高溫的膠體元件，并在現(xiàn)有井口裝置的基礎(chǔ)上對防噴器的 結(jié)構(gòu)和組合順序進(jìn)行了改變，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)油管起出和還沒下入時候的 環(huán)形空間全封閉，在不影響原有各項功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高溫防噴控 制功能，液壓控制系統(tǒng)在高溫介質(zhì)的影響下控制正常，特別是在多^作連續(xù)協(xié)同作用時，靈敏可靠，有效的實現(xiàn)了在高溫蒸汽井作業(yè)時
的防噴安全控制。


圖1為管外封隔器井口防噴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為高溫環(huán)形防噴器的結(jié)構(gòu)示意圖3為膠芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1，本發(fā)明管外封隔器井口防噴裝置，主要包括高溫抽油 桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器l、高溫閘板防噴器2和防頂卡瓦3，高 溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器l、高溫閘板防噴器2和防頂卡瓦 3按照順序從上到下呈串狀連接。
: 高溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器l、高溫閘板防噴器2和防 頂卡瓦3之間采用法蘭螺栓連接。
防頂卡瓦3在結(jié)構(gòu)上設(shè)置成內(nèi)置的圓錐形。
參見圖2，高溫環(huán)形防噴器1主要包括殼體4、頂蓋5、膠芯6 和活塞7，頂蓋5呈半球形，頂蓋5座在殼體4上與殼體4固定連接， 凈塞7設(shè)置在殼體4內(nèi)與殼體4的底座固定連接，膠芯6設(shè)置在殼體 氣內(nèi)的活塞7的上方與活塞7固定連接。
頂蓋5和殼體4之間采用法蘭螺栓連接。
參見圖3,膠芯6包括多個弓形支撐筋9和橡膠8，橡膠8呈半 球形，底部與活塞7固定連接，多個弓形支撐筋9沿橡膠8的半球表面呈輻射狀均勻配置，多個弓形支撐筋9底部與橡膠8的半J求表面通 過硫化固定連接，頂部與頂蓋5固定連接。
本發(fā)明的高溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器l、高溫閘板防噴 器2和防頂卡瓦3與現(xiàn)有的井口防噴裝置在^t術(shù)結(jié)構(gòu)上沒有什么區(qū) 別，只是在組合順序上進(jìn)行了改變(高溫抽油桿防噴器可以使用 FH8. 0-14，高溫環(huán)形防噴器可以使用FH18-21,高溫閘板防噴器可以使 用2FZ18-2),并且在不影響原有各項功能的基礎(chǔ)上，在使用材料方 牽采用能夠耐高溫的膠體元件，實現(xiàn)高溫防噴控制功能。 : 抽油桿防噴器包括連接短節(jié)、加長型卡箍頭和提升短節(jié)。起下抽 油桿時，在油管四通上》文置一個鋼圏，然后將抽油桿短節(jié)與井口抽油 桿對接，上提抽油桿防噴器的短節(jié)，將卡箍頭座在油管四通上，完成 油管封閉的控制。
當(dāng)抽油桿離開油管后取下大四通以上的部分，包括高溫抽油桿防 噴器，然后將防噴器組的高溫環(huán)形防噴器l、高溫閘板防噴器2和防 頂卡瓦3座在大四通的上面，^便可以開始起下油管的作業(yè)。
高溫環(huán)形防噴器1包括殼體4、頂蓋5、膠芯6和活塞7。高溫 環(huán)形防噴器1由液壓控制系統(tǒng)操控，當(dāng)井下管柱通過高溫環(huán)形防噴器 L時需要用高溫環(huán)形防噴器1封住從井下上竄的高溫氣體，從控制系 統(tǒng)輸來的高壓油從下油口進(jìn)入活塞7下部，推動活塞7向上運動，迫 使膠芯6沿球面向上運動，由于頂蓋5的限制，弓形支撐筋9相互靠 雄，將其間的橡膠8擠向井口中心，實現(xiàn)密封鉆具或者全封井口。需 要打開時，操縱液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向閥，使高壓油從上油口進(jìn)入活塞7上部的油缸，通過油缸回油推動活塞7下行，使膠芯松開脹大，恢復(fù)原 形，井口打開。
高溫環(huán)形防噴器1中的膠芯6呈半球形，可以由12塊沿半環(huán)面 呈輻射狀配置的弓形支撐筋9與橡膠8石?；桑沃谓?采用 合金鋼鑄造。在封井狀態(tài)下，井壓造成膠芯6中部的橡膠8上翻，而 弓形支撐筋9阻止橡膠8上翻使橡膠8處于安全受擠壓狀態(tài)，可承受 較大擠壓力而不至于撕裂，因此能夠承受較大的井口壓力；當(dāng)膠芯6 從自由狀態(tài)轉(zhuǎn)換到封閉狀態(tài)時，各橫斷面直徑的縮小不等，使膠芯6 頂部擠出的橡膠8最多底部最少，形成倒置漏斗狀。這種橡膠8的流 向可以提高密封性能同時使井下管柱能夠容易通過膠芯6;膠芯6的 橡膠8儲備量比其他類型的膠芯大得多，在強行起下鉆被磬損之后， 由較多的備用橡膠8補充，同時橡膠8采用特有的橡膠配方使得膠芯 6能夠在短時間內(nèi)反復(fù)工作，達(dá)到反復(fù)抱緊油管實現(xiàn)密封的目的。
當(dāng)遇到緊急情況有高溫氣壓串出預(yù)警的時候高溫環(huán)形防噴器1 不能實現(xiàn)密封效果，可以通過液壓控制系統(tǒng)或者手動來進(jìn)行高溫閘板 防噴器2的緊急關(guān)閉實現(xiàn)井口防噴效果。
當(dāng)高壓油進(jìn)入高溫閘板防噴器2的左缸蓋和右缸蓋關(guān)閉腔時，推 動高溫閘板防噴器活塞和活塞桿，使閘板沿著閘板室內(nèi)導(dǎo)向筋限制的 軌道向井口中心移動，達(dá)到打開井口的目的。閘板的開和關(guān)由換向閥 控制， 一般在3-8秒內(nèi)即可關(guān)閉。高溫閘板防噴器殼體的中部和下部 垂直通孔圓筒部位開有旁側(cè)法蘭孔，在關(guān)閉閘板的情況下可進(jìn)行封井 狀態(tài)下的其他作業(yè)；閘;仗采用上下對稱結(jié)構(gòu)，閘板體后部與閘板軸采,橫向"T"形槽的方式連接，浮動性能好，由于閘板體與壓塊是分 成兩體的，在受到擠壓時連接螺釘上的長槽可以移動。只需要更換橡 膝密封半環(huán)和閘板壓塊即可滿足不同尺寸的井下管柱；活塞桿的密封 采用雙向密封方式，有效放置井內(nèi)介質(zhì)和油缸油液互相竄漏；高溫閘 棒防噴器2設(shè)有鎖緊裝置，分為手動鎖緊和液壓鎖緊兩種方式，手動 鎖緊裝置是靠人力旋轉(zhuǎn)手輪關(guān)閉或鎖緊閘板，能及時在液壓失效時關(guān) ，閘板，當(dāng)需要長時間封井時也可用手動鎖緊裝置鎖緊閘板。
防頂卡瓦3在結(jié)構(gòu)上設(shè)計成內(nèi)置的圓錐形。由于高溫生產(chǎn)井井下 的壓力會推動油管上竄，有時候這股力量很大會超過環(huán)形防噴器作業(yè) 卑許的范圍，影響起下作業(yè)，這時防頂卡瓦3會借助這股井下力量卡 e油管防止油管上竄。
權(quán)利要求
1、一種管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于主要包括高溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器、高溫閘板防噴器和防頂卡瓦，所述高溫抽油桿防噴器、所述高溫環(huán)形防噴器、所述高溫閘板防噴器和所述防頂卡瓦按照順序從上到下呈串狀連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述高溫環(huán)形防噴器主要包括殼體、頂蓋、膠芯和活塞，所述頂蓋呈 半球形，所述頂蓋設(shè)置在所述殼體上與所述殼體固定連接，所述活塞 設(shè)置在所述殼體內(nèi)與所述殼體的底座固定連接，所述膠芯設(shè)置在所述 殼體內(nèi)的所述活塞的上方與所述活塞固定連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述膠芯包括多個弓形支撐筋和橡膠，所述橡膠呈半球形，底部與所 述活塞固定連接，所述多個弓形支撐筋沿所述橡膠的半球表面呈輻射 狀均勻配置，所述多個弓形支撐筋底部與所述橡膠的半球表面通過碌b 化固定連接，頂部與所述頂蓋固定連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述防頂卡瓦在結(jié)構(gòu)上設(shè)置成內(nèi)置的圓錐形。
5、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述高溫抽油桿防噴器、所述高溫環(huán)形防噴器、所述高溫閘板防噴器 和所述防頂卡瓦之間采用法蘭螺栓連接。
6、如權(quán)利要求2所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述頂蓋和所述殼體之間采用法蘭螺栓連接。
7、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 M"述高溫抽油桿防噴器的使用材料釆用能夠耐高溫的元件。
8、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述高溫環(huán)形防噴器的使用材料采用能夠耐高溫的元件。
9、 如權(quán)利要求1所述的管外封隔器井口防噴裝置，其特征在于 所述高溫閘板防噴器的使用材料采用能夠耐高溫的元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管外封隔器井口防噴裝置。本發(fā)明防噴裝置主要包括高溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器、高溫閘板防噴器和防頂卡瓦，所述高溫抽油桿防噴器、高溫環(huán)形防噴器、高溫閘板防噴器和防頂卡瓦按照順序從上到下呈串狀連接，本發(fā)明是在現(xiàn)有井口裝置的基礎(chǔ)上對防噴器的結(jié)構(gòu)和組合順序進(jìn)行了改變，使用材料方面采用能夠耐高溫的膠體元件，在不影響原有各項功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高溫防噴控制功能，適用于在高溫蒸汽井作業(yè)時的防噴安全控制，使用方便，靈敏可靠，有利環(huán)保和安全生產(chǎn)，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號E21B33/06GK101555776SQ200910084499
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者雷 于, 何傳興, 仲 關(guān), 利 劉, 劉德鑄, 野 張, 李樹全, 革 王, 王麗莉, 薇 馬 申請人:中國石油遼河油田鉆采工藝研究院