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  一种井口压装防喷装置的设计
 

顾海洋 王琴 (明达职业技术学院 江苏盆城)

 

一、技术领域:井口压装防喷工具,用于石油天然气钻井时防止井喷的一种装置,属于防喷工具的制造技术领域。
二、背景技术:在井口压裂过程中,为防止高压后油从油管内喷出,在油管内应投放油管堵塞器堵住油管,因油管内有高压存在,为了使油管堵塞器下入到井内,需在井口上方安装下投堵塞器的工具。现通常采用2 7/8"加厚油管螺纹机的高压球阀作为投堵塞器的工具,当高压油要喷出时,球阀下端处于高压状态,上端无压力,球的单面推力有20多吨,用扳手很难打开,油管堵塞器也就投不进井内。
三、设计内容:本装置的目的就是提供一种结构简单、操作方便的井口压装防喷工具,在下投油管堵塞器时,可以轻松打开,极大的提高了工作效率。
本装置包括上下旋塞阀和升高短节,升高短节用于存放油管堵塞器,其长度大于油管堵塞器长度。上下旋塞阀相同,其结构包括阀体、上下闷座、针型阀、转动块和球形阀芯。本装置特征在于:
1.球阀内径增大。2 7/8"加厚油管螺纹机高压球阀的内径通常均在50mm以下,而本球阀因要通过堵塞器,其内径为62mm。
2.增加平衡装置(针型阀结构)。在阀体上设置有压力平衡通道,其两端口分别与旋塞阀球形阀芯的上下阀腔相通,压力平衡通道用针型阀控制其通闭。
本装置的工作原理:在钻井作业时,上旋塞阀开通,上旋塞阀上的针型阀关闭,下旋塞阀和下旋塞阀上的针型阀都处于关闭状态。当钻井产生井喷时,放入油管堵塞器,存于升高短节内,同时关闭上旋塞阀,打开下旋塞阀上的针型阀,使压力平衡通道与球形阀芯的上下阀腔相通,把下旋塞阀下端的高压引到升高短节内,使下旋塞阀的上下两端压力平衡,此时.利用扳手就可以轻松打开下旋塞阀,升高短节内的油管堵塞器在压力平衡状态下能自动下降密封。如密封成功,则油管内压力会很快下降到零,即证明密封成功。密封成功之后,可把上旋塞阀上的针型阀打开放压。为防止在压装过程中堵塞器失效飞出,可把上下旋塞阀都关闭,堵塞器就飞不出来,确保安全压装。
四、附图说明:本装置的附图说明如下:
井口压装防喷装置
            图1                      图2
图1 为本装置的结构示意图
图2 为上下旋塞阀的结构示意图
图中:1.阀体、2.闷体密封圈、3.压帽、4.上阀座、5.上阀座密封圈、6.球型阀芯、7、.转块密封圈、8.转块、9.下阀座、10.下阀座密封圈、11.密封垫、12.波形弹簧、13.针型阀。
五、具体实施方式:下面结合附图给出本装置的最佳实施方式:如图1所示,本装置包括有上下旋塞阀和升高短节,油管堵塞器存与升高短节内。上下旋塞阀的结构如图2所示,下阀座9安装在阀体1的台肩上,球型阀芯6与上下阀座之间用密封垫11密封。再用压帽压紧.球型阀芯6与转块8相联接,用扳手转动转块带动阀芯转动。阀体与上下阀座之间有密封圈5和10,实现阀体与阀座的横向密封,在阀体与下阀座,上阀座与压帽之间有波形弹簧12,实现阀座与阀体的纵向密封,阀体与转块之间也有密封圈7密封。
当钻井产生井喷时,放入油管堵塞器,存于升高短节内,同时关闭上旋塞阀,打开下旋塞阀上的针型阀13,使压力平衡通道与球形阀芯的上下阀腔相通,把下旋塞阀下端的高压引到升高短节内,使下旋塞阀的上下两端压力平衡,此时,利用扳手通过转块8就可以轻松打开下旋塞阀,升高短节内的油管堵塞器在压力平衡状态下能自动下降密封。如密封成功,则油管内压力会很快下降到零,即证明密封成功。密封成功之后,可把上旋塞阀上的针型阀打开放压。为防止在压装过程中堵塞器失效飞出,可把上下旋塞阀都关闭,堵塞器就飞不出来,确保安全压装。

 
 
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