油田高壓水井不泄壓換閥裝置和換閥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換閥裝置，尤其涉及一種油田高壓水井不泄壓換閥裝置以及采用油田高壓水井不泄壓換閥裝置的換閥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每口正常油田水井每個(gè)閥門的使用壽命為2-4年，即每個(gè)閥門2-4年舊需要更換一次。以往的技術(shù)及操作流程:
[0003](I)需要先泄壓，泄壓的途徑即放水。放水泄壓至安全操作范圍(0.3-0.5兆帕)，即在此壓力范圍內(nèi)操作換閥。至少帶著0.3兆帕的壓力進(jìn)行換閥操作，換舊閥，上新閥。
[0004](2)放水泄壓的過程中，需要至少放水300立方米，用罐車運(yùn)走。不可避免操作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)至少排放3立方米污水。
[0005](3)操作中具有一定安全隱患。
[0006](4)整個(gè)換閥過程，造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。每口高壓水井更換一個(gè)閥門用8-12人，動(dòng)用30-100臺(tái)次罐車，至少用時(shí)2天，總費(fèi)用約2-3萬元，還需將泄出的污水運(yùn)至聯(lián)合站。
[0007]亟待需要提供一種油田高壓水井不泄壓換閥裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)操作存在的安全隱患，污染環(huán)境，操作空間跨度大，耗時(shí)長(zhǎng)，用人多，耗財(cái)力的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的是提供一種油田高壓水井不泄壓換閥裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)操作存在的安全隱患，污染環(huán)境，操作空間跨度大，耗時(shí)長(zhǎng)，用人多，耗財(cái)力的問題。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種油田高壓水井不泄壓換閥裝置，包括主桿、主桿后端頂緊裝置、閥門連接裝置、主桿前部固定裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，主桿后端頂緊裝置的前端固定在原井上，后端的頂桿頂在主桿后端，以抵抗需換閥門開啟后井水對(duì)主桿的壓力；主桿的前端通過閥門連接裝置與需換閥門的接口對(duì)接；閥門連接裝置和主桿前部固定裝置均與該主桿的前部通過螺紋相互連接，并在換閥的不同階段安裝和卸下；驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)主桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使其進(jìn)入需換閥門內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)需換閥門相連井管的封堵。
[0010]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的改進(jìn)，所述的主桿包括主桿外套和主桿內(nèi)桿，主桿內(nèi)桿只能軸向移動(dòng)地插入主桿外套內(nèi)，在該主桿外套的前、后部的外周分別設(shè)有兩個(gè)外螺紋，在桿外套的前端裝有筒形主頂，該筒形主頂后端的外沿設(shè)有扳手平面，后端的中心設(shè)有縮口，縮口設(shè)有鍵槽，在主頂內(nèi)的底部設(shè)有頂塊；該縮口與所述的驅(qū)動(dòng)裝置P的動(dòng)力輸出軸相配合；該筒形主頂通過內(nèi)螺紋與主桿外套后端的外螺紋連接，二者通過徑向的鎖絲緊固；在該主桿外套的前端和外周面分別設(shè)有縮徑的數(shù)個(gè)凸環(huán)和切向平面，分別用于與鎖絲配合或作為扳手夾持；在該主桿內(nèi)桿的后端設(shè)有伸出主桿外套后端的螺桿，在該螺桿上設(shè)有拉母；在該主桿內(nèi)桿的前端設(shè)有伸出出主桿外套前端的陀螺形的膨脹頭，在該膨脹頭上套有膨脹膠頭，該膨脹膠頭的后端口內(nèi)設(shè)有與所述的主桿外套前端的數(shù)個(gè)凸環(huán)配合的凹環(huán)，該膨脹膠頭的前端設(shè)有縮口用卡環(huán)緊固在該主桿內(nèi)桿膨脹頭的前端的凹環(huán)內(nèi)。
[0011]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的另一種改進(jìn)，所述的主桿后端頂緊裝置在更換閥門的不同階段，采用兩種不同的部件和組合，其中第一組合為:包括固定板、主拉板、附屬拉板、彈簧、螺母和附屬頂桿，固定板的前端與原井部件B連接，固定板的后端依次與主拉板和附屬拉板連接，以上部件在主桿的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩套；兩側(cè)的附屬拉板的后端依次穿過附屬頂桿的橫梁兩端的通孔和彈簧后安裝螺母，附屬頂桿的螺桿前端通過壓力軸承與所述的驅(qū)動(dòng)裝置P的動(dòng)力輸出軸的后端連接；第二組合為:包括固定板、主拉板和主頂桿，固定板的前端與原井部件B連接，固定板的后端與主拉板的前端連接，以上部件在主桿的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩套；兩側(cè)的主拉板的后端分別與主頂桿的橫梁兩端連接，主頂桿的前端頂在該主桿的后端。
[0012]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的閥門連接裝置包括:主連接壓頂、密封膠圈、主連接、密封鋼圈、卡瓦、壓力平衡閥和泄壓閥，在主連接壓頂?shù)那啊⒑蟛糠謩e設(shè)有小孔和大孔，小孔部分設(shè)有與所述的主桿外套的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；該主連接壓頂后部的大孔部分通過內(nèi)螺紋與設(shè)在所述的主連接后端的外螺紋連接；在該主連接的后端與主連接壓頂?shù)那岸酥g設(shè)有密封膠圈；在該主連接的前端設(shè)有卡固頭，用于通過卡瓦與需換閥門A的接口連接；在該主連接的中部設(shè)有壓力平衡閥和泄壓閥。
[0013]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的主桿前部固定裝置包括:導(dǎo)卡裝置和導(dǎo)卡頂板，導(dǎo)卡裝置由兩個(gè)半圓筒和設(shè)在其兩端的凸緣扣合組裝在一起組成，在半圓筒的內(nèi)周面設(shè)有與所述的主桿外套的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；該導(dǎo)卡頂板由中心對(duì)稱的一對(duì)組成，每一導(dǎo)卡頂板由主板和卡板組成，主板的相對(duì)一側(cè)垂直設(shè)有一個(gè)卡板，卡板的寬度與導(dǎo)卡裝置兩端的凸緣間距配合，兩個(gè)卡板相對(duì)時(shí)的間距與導(dǎo)卡裝置中部的外徑配合，在主板的兩端和中部設(shè)有多個(gè)固定孔；使用時(shí)導(dǎo)卡頂板相對(duì)設(shè)置并將兩個(gè)卡板卡在導(dǎo)卡裝置兩端的凸緣之間，主板兩端的固定孔用螺栓與所述主拉板的前端連接，兩個(gè)主板中部的固定孔穿過螺栓相互連接。
[0014]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括:電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速后與所述的主桿的后端傳動(dòng)連接。
[0015]作為本發(fā)明油田高壓水井不泄壓換閥裝置的更進(jìn)一步改進(jìn)，還包括一護(hù)套，在卸下所述的主頂和頂塊后套在主桿內(nèi)桿后端和拉母的外面。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種采用所述的油田高壓水井不泄壓換閥裝置的換閥方法，包括以下步驟:
[0017](I)將所述的主桿的前端用所述的閥門連接裝置與需換閥門的接口對(duì)接；并將第一組合的主桿后端頂緊裝置的前端與原井部件連接，后端的附屬頂桿頂在驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出軸的后端，驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出軸的前端與主桿后端對(duì)接；
[0018](2)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)主桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使其進(jìn)入需換閥門內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)需換閥門相連井管的封堵；
[0019](3)將第二組合的主桿后端頂緊裝置代替主桿第一組合的主桿后端頂緊裝置，主頂桿前端頂緊主桿后端；將主桿上的需換閥門連接裝置和需換閥門旋退到主桿的后部；
[0020](4)將主桿前部通過主桿前部固定裝置與原井部件連接；
[0021](5)卸下第二組合的主桿后端頂緊裝置；
[0022](6)將主桿上的需換閥門連接裝置和需換閥門一起卸下；
[0023](7)將新閥門與需換閥門連接裝置組裝，并旋套安裝在主桿上；
[0024](8)重新安裝第二組合的主桿后端頂緊裝置；
[0025](9)卸下主桿前部固定裝置；
[0026](10)將新閥門的前端與原井部件的閥門接口連接；
[0027](11)退出主桿。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用本裝置可降低換閥危險(xiǎn)性，可以零污染進(jìn)行換閥操作，可節(jié)省大部分的勞動(dòng)力，可以節(jié)省大部分的時(shí)間。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的油田高壓水井不泄壓換閥裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖(不含操作過程中使用的部件)；
[0030]圖2是圖1中主桿的軸向半剖視示意圖；
[0031]圖3是圖2中主桿的外套的軸向半剖視示意圖；
[0032]圖4是圖2中主桿的內(nèi)桿的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是圖2中主頂?shù)妮S向剖視示意圖；
[0034]圖6是圖5的左視圖；
[0035]圖7是本發(fā)明的膨脹膠頭的軸向剖視示意圖；
[0036]圖8是本發(fā)明的動(dòng)力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖9是本發(fā)明的閥門連接裝置的軸向半剖視示意圖；
[0038]圖10是圖9中閥門連接裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖11是本發(fā)明的主頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖12是本發(fā)明導(dǎo)卡裝置組裝在一起的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖13是本發(fā)明的一對(duì)導(dǎo)卡板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖14是本發(fā)明在剛剛卸下舊閥門后的換閥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖15是本發(fā)明在進(jìn)行圖14所示的操作后進(jìn)行的安裝新閥門和主頂桿的換閥裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0044]圖16是本發(fā)明的換閥裝置在使用過程中用護(hù)套代替頂塊后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0046]參見圖1?圖16，一種油田高壓水井不泄壓換閥裝置，包括主桿、主桿后端頂緊裝置、閥門連接裝置、主桿前部固定裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，主桿后端頂緊裝置的前端固定在原井B上，后端的頂桿頂在主桿后端，以抵抗需換閥門開啟后井水對(duì)主桿的壓力；主桿的前端通過閥門連接裝置與需換閥門的接口對(duì)接；閥門連接裝置和主桿前部固定裝置均與該主桿的前部通過螺紋相互連接，并在換閥的不同階段安裝和卸下；驅(qū)動(dòng)裝置P用于驅(qū)動(dòng)主桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使其進(jìn)入需換閥門內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)需換閥門相連井管的封堵。
[0047]所述的主桿包括主桿外套I和主桿內(nèi)桿2，主桿內(nèi)桿2只能軸向移動(dòng)地插入主桿外套I內(nèi)(通過設(shè)在主桿外套I內(nèi)側(cè)的軸向滑槽105，以及設(shè)在主桿內(nèi)桿2上的凸棱203，凸棱203與滑槽105滑動(dòng)配合，類似于花鍵。參見圖3和圖4)，在該主桿外套I的前、后部的外周分別設(shè)