采油井口閘閥帶壓更換裝置及閘閥帶壓更換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田設(shè)備維修更換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采油井口閘閥帶壓更換裝置及閘閥帶壓更換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采油井口是油田采油設(shè)備中的重要裝置，而閘閥是采油井口的主要部件，當(dāng)閘閥出現(xiàn)故障時(shí)需要進(jìn)行更換，但常規(guī)維修更換閘閥時(shí)須停產(chǎn)泄壓；停產(chǎn)時(shí)會(huì)影響采油工作進(jìn)度，泄壓會(huì)將已注入井下的大量化學(xué)藥劑及水重新泵回罐車，更換好閘閥后再將大量的化學(xué)藥劑及水注入井下，這樣會(huì)增加很多工作量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種采油井口閘閥帶壓更換裝置，只需外加一臺(tái)液壓打壓泵，就可實(shí)現(xiàn)帶壓更換閘閥作業(yè)，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，操作簡(jiǎn)單，可節(jié)省大量人力物力，提高維修更換效率，并且不影響正常采油作業(yè)；本發(fā)明同時(shí)提供了基于該裝置的閘閥帶壓更換方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]采油井口閘閥帶壓更換裝置，包括絲杠軸、卡瓦組件、液壓缸、密封套、外套管、絲杠螺母、截止閥和液壓接頭，其中卡瓦組件和液壓缸套裝在絲杠軸前部的光軸段上，液壓缸后部通過(guò)密封套密封；絲杠軸后部絲杠段通過(guò)絲杠螺母套裝有外套管，由鎖緊螺母固定，夕卜套管內(nèi)側(cè)具有與卡箍連接相適應(yīng)的形狀；絲杠軸中部設(shè)有通長(zhǎng)的液壓油孔，通過(guò)固定在絲杠軸后端的截止閥和液壓接頭外接打壓泵；液壓油孔設(shè)有徑向進(jìn)油孔連通液壓缸。
[0006]所述卡瓦組件由卡瓦外套、壓縮彈簧和卡瓦組成，卡瓦外套上沿圓周方向均布數(shù)個(gè)卡瓦，卡瓦外表面具有齒形結(jié)構(gòu)，卡瓦和卡瓦外套之間設(shè)壓縮彈簧。
[0007]所述液壓缸前端和絲杠軸前端具有與卡瓦內(nèi)表面相適應(yīng)的錐形結(jié)構(gòu)。
[0008]所述絲杠軸上絲杠段長(zhǎng)度大于外套管和閘閥的總長(zhǎng)，外套管內(nèi)側(cè)具有能容納密封套、液壓缸和卡瓦組件的環(huán)形空腔。
[0009]所述外套管與絲杠螺母端面由數(shù)個(gè)均布的緊定螺釘固定。
[0010]所述截止閥為角形針閥，其最大外形尺寸小于外套管內(nèi)徑。
[0011]基于采油井口閘閥帶壓更換裝置的閘閥帶壓更換方法，包括如下步驟:
[0012]I)將所有部件安裝到絲杠軸上組成閘閥帶壓更換裝置，外套管通過(guò)絲杠螺母旋進(jìn)到絲杠軸前部，此時(shí)密封套、液壓缸和卡瓦組件進(jìn)入外套管的環(huán)形空腔內(nèi)，將外套管內(nèi)側(cè)通過(guò)卡箍與閘閥一側(cè)固定連接；
[0013]2)打開閘閥，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲杠軸使安裝有卡瓦組件和液壓缸的絲杠軸頭部通過(guò)閘閥進(jìn)入與閘閥另一側(cè)連接的套管四通內(nèi)；
[0014]3)絲杠軸安裝有液壓接頭一側(cè)通過(guò)液壓接頭連接打壓泵，打壓20?25MPa，液壓油通過(guò)液壓油孔并經(jīng)徑向進(jìn)油孔進(jìn)入液壓缸，液壓缸沿絲杠軸向卡瓦一側(cè)移動(dòng)，推動(dòng)卡瓦向外張開，并錨固在套管四通管壁上；
[0015]4)穩(wěn)壓10?15分鐘，關(guān)閉截止閥，取下打壓泵，松開緊定螺釘，依次從絲杠軸上卸下外套管和卡箍，更換閘閥；
[0016]5)閘閥更換完成后，重新安裝卡箍、外套管和緊定螺釘，打開截止閥泄壓后卡瓦在壓縮彈簧作用下回到原位；旋轉(zhuǎn)絲杠軸使絲杠軸頭部返回外套管內(nèi)，關(guān)閉閘閥，取下閘閥帶壓更換裝置和卡箍，整個(gè)帶壓更換閘閥過(guò)程結(jié)束。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]采用本發(fā)明所述裝置，只需外加一臺(tái)液壓打壓泵，就可實(shí)現(xiàn)帶壓更換閘閥作業(yè)，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，操作簡(jiǎn)單，可節(jié)省大量人力物力，提高維修更換效率，并且不影響正常采油作業(yè)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明所述裝置的工作狀態(tài)示意圖一。
[0021]圖3是本發(fā)明所述裝置的工作狀態(tài)示意圖二。
[0022]圖4是本發(fā)明所述裝置的工作狀態(tài)示意圖三。
[0023]圖5是本發(fā)明所述裝置的工作狀態(tài)示意圖四。
[0024]圖6a-圖6c是本發(fā)明所述卡瓦的三視圖。
[0025]圖7是本發(fā)明所述卡瓦外套的主視剖面圖。
[0026]圖中:1.封堵2.卡瓦組件21.卡瓦22.卡瓦外套3.液壓缸4.密封套5.絲杠軸6.外套管7.絲杠螺母8.緊定螺釘9.鎖緊螺母10.截止閥11.液壓接頭12.懸掛器13.套管四通14.閘閥15.卡箍1.閘閥帶壓更換裝置
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0028]見圖1，是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明所述采油井口閘閥帶壓更換裝置，包括絲杠軸5、卡瓦組件2、液壓缸3、密封套4、外套管6、絲杠螺母7、截止閥10和液壓接頭11，其中卡瓦組件2和液壓缸3套裝在絲杠軸5前部的光軸段上，液壓缸3后部通過(guò)密封套4密封；絲杠軸5后部絲杠段通過(guò)絲杠螺母7套裝有外套管6，由鎖緊螺母9固定，夕卜套管6內(nèi)側(cè)具有與卡箍15連接相適應(yīng)的形狀；絲杠軸5中部設(shè)有通長(zhǎng)的液壓油孔，通過(guò)固定在絲杠軸5后端的截止閥10和液壓接頭11外接打壓泵；液壓油孔設(shè)有徑向進(jìn)油孔連通液壓缸3。
[0029]所述卡瓦組件2由卡瓦外套22 (如圖7所示)、壓縮彈簧和卡瓦21 (如圖6a_6c所示)組成，卡瓦外套22上沿圓周方向均布數(shù)個(gè)卡瓦21，卡瓦21外表面具有齒形結(jié)構(gòu)，卡瓦21和卡瓦外套22之間設(shè)壓縮彈簧。
[0030]所述液壓缸3前端和絲杠軸5前端具有與卡瓦21內(nèi)表面相適應(yīng)的錐形結(jié)構(gòu)。
[0031]所述絲杠軸5上絲杠段長(zhǎng)度大于外套管6和閘閥14的總長(zhǎng)，外套管6內(nèi)側(cè)具有能容納密封套4、液壓缸3和卡瓦組件2的環(huán)形空腔。
[0032]所述外套管6與絲杠螺母7端面由數(shù)個(gè)均布的緊定螺釘8固定。
[0033]所述截止閥10為角形針閥，其最大外形尺寸小于外套管6內(nèi)徑。
[0034]基于采油井口閘閥帶壓更換裝置的閘閥帶壓更換方法，包括如下步驟:
[0035]I)將所有部件安裝到絲杠軸5上組成閘閥帶壓更換裝置I，外套管6通過(guò)絲杠螺母7旋進(jìn)到絲杠軸5前部，此時(shí)密封套4、液壓缸3和卡瓦組件2進(jìn)入外套管6的環(huán)形空腔內(nèi)，將外套管6內(nèi)側(cè)通過(guò)卡箍15與閘閥14 一側(cè)固定連接；(如圖2所示)
[0036]2)打開閘閥14，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲杠軸5使安裝有卡瓦組件2和液壓缸3的絲杠軸5頭部通過(guò)閘閥14進(jìn)入與閘閥14另一側(cè)連接的套管四通13內(nèi)；(如圖3所示)
[0037]3)絲杠軸5安裝有液壓接頭11 一側(cè)通過(guò)液壓接頭11連接打壓泵，打壓20?25MPa,液壓油通過(guò)液壓油孔并經(jīng)徑向進(jìn)油孔進(jìn)入液壓缸3，液壓缸3沿絲杠軸5向卡瓦21一側(cè)移動(dòng)，推動(dòng)卡瓦21向外張開，并錨固在套管四通13管壁上；(如圖4所示)
[0038]4)穩(wěn)壓10?15分鐘，關(guān)閉截止閥10，取下打壓泵，松開緊定螺釘8，依次從絲杠軸5上卸下外套管6和卡箍15，更換閘閥14 ;(如圖5所示)
[0039]5)閘閥14更換完成后，重新安裝卡箍15、外套管6和緊定螺釘8，打開截止閥10泄壓后卡瓦21在壓縮彈簧作用下回到原位；旋轉(zhuǎn)絲杠軸5使絲杠軸頭部返回外套管6內(nèi)，關(guān)閉閘閥14，取下閘閥帶壓更換裝置I和卡箍15，整個(gè)帶壓更換閘閥過(guò)程結(jié)束。
[0040]如圖2所示，采油井口的閘閥14通過(guò)套管四通13和油管頭的懸掛器12連通，閘閥14內(nèi)與來(lái)自井口的壓力油路連通，本發(fā)明所述閘閥帶壓更換裝置I的工作原理是:通過(guò)將帶有卡瓦組件2、液壓缸3和密封套4的絲杠軸頭部推入閘閥14前的套管四通13內(nèi)，并通入液壓油推動(dòng)液壓缸3頂起卡瓦組件2中的卡瓦21，使瓦卡21錨固在套管四通13的管壁上，由密封套4密封從而截?cái)鄟?lái)自井口的壓力油路，在整個(gè)閘閥14更換過(guò)程中閘閥14內(nèi)始終處于無(wú)壓狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了帶壓更換閘閥14的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，包括絲杠軸、卡瓦組件、液壓缸、密封套、外套管、絲杠螺母、截止閥和液壓接頭，其中卡瓦組件和液壓缸套裝在絲杠軸前部的光軸段上，液壓缸后部通過(guò)密封套密封；絲杠軸后部絲杠段通過(guò)絲杠螺母套裝有外套管，由鎖緊螺母固定，外套管內(nèi)側(cè)具有與卡箍連接相適應(yīng)的形狀；絲杠軸中部設(shè)有通長(zhǎng)的液壓油孔，通過(guò)固定在絲杠軸后端的截止閥和液壓接頭外接打壓泵；液壓油孔設(shè)有徑向進(jìn)油孔連通液壓缸，端部設(shè)封堵密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，所述卡瓦組件由卡瓦外套、壓縮彈簧和卡瓦組成，卡瓦外套上沿圓周方向均布數(shù)個(gè)卡瓦，卡瓦外表面具有齒形結(jié)構(gòu)，卡瓦和卡瓦外套之間設(shè)壓縮彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，所述液壓缸前端和絲杠軸前端具有與卡瓦內(nèi)表面相適應(yīng)的錐形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，所述絲杠軸上絲杠段長(zhǎng)度大于外套管和閘閥的總長(zhǎng)，外套管內(nèi)側(cè)具有能容納密封套、液壓缸和卡瓦組件的環(huán)形空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，所述外套管與絲杠螺母端面由數(shù)個(gè)均布的緊定螺釘固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置，其特征在于，所述截止閥為角形針閥，其最大外形尺寸小于外套管內(nèi)徑。
7.基于權(quán)利要求1所述的采油井口閘閥帶壓更換裝置的閘閥帶壓更換方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將所有部件安裝到絲杠軸上組成閘閥帶壓更換裝置，外套管通過(guò)絲杠螺母旋進(jìn)到絲杠軸前部，此時(shí)密封套、液壓缸和卡瓦組件進(jìn)入外套管的環(huán)形空腔內(nèi)，將外套管內(nèi)側(cè)通過(guò)卡箍與閘閥一側(cè)固定連接； 2)打開閘閥，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲杠軸使安裝有卡瓦組件和液壓缸的絲杠軸頭部通過(guò)閘閥進(jìn)入與閘閥另一側(cè)連接的套管四通內(nèi)； 3)絲杠軸安裝有液壓接頭一側(cè)通過(guò)液壓接頭連接打壓泵，打壓20?25MPa，液壓油通過(guò)液壓油孔并經(jīng)徑向進(jìn)油孔進(jìn)入液壓缸，液壓缸沿絲杠軸向卡瓦一側(cè)移動(dòng)，推動(dòng)卡瓦向外張開，并錨固在套管四通管壁上； 4)穩(wěn)壓10?15分鐘，關(guān)閉截止閥，取下打壓泵，松開緊定螺釘，依次從絲杠軸上卸下外套管和卡箍，更換閘閥； 5)閘閥更換完成后，重新安裝卡箍、外套管和緊定螺釘，打開截止閥泄壓后卡瓦在壓縮彈簧作用下回到原位；旋轉(zhuǎn)絲杠軸使絲杠軸頭部返回外套管內(nèi)，關(guān)閉閘閥，取下閘閥帶壓更換裝置和卡箍，整個(gè)帶壓更換閘閥過(guò)程結(jié)束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采油井口閘閥帶壓更換裝置及閘閥帶壓更換方法，裝置包括絲杠軸、卡瓦組件、液壓缸、密封套、外套管、絲杠螺母、截止閥和液壓接頭，其中卡瓦組件和液壓缸套裝在絲杠軸前部的光軸段上，液壓缸后部通過(guò)密封套密封；絲杠軸后部絲杠段通過(guò)絲杠螺母套裝有外套管，由鎖緊螺母固定，外套管內(nèi)側(cè)具有與卡箍連接相適應(yīng)的形狀；絲杠軸中部設(shè)有通長(zhǎng)的液壓油孔，通過(guò)固定在絲杠軸后端的截止閥和液壓接頭外接打壓泵；液壓油孔設(shè)有徑向進(jìn)油孔連通液壓缸。其方法是通過(guò)截?cái)鄟?lái)自井口的壓力油路實(shí)現(xiàn)帶壓更換閘閥的目的。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，操作簡(jiǎn)單，可節(jié)省大量人力物力，提高維修更換效率，并且不影響正常采油作業(yè)。
【IPC分類】E21B23-00
【公開號(hào)】CN104879079
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510306665
【發(fā)明人】李飛, 姜慶玲, 王政武, 許長(zhǎng)征, 曲海成, 劉春友
【申請(qǐng)人】遼寧石油機(jī)械制造有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月5日