水平井双管作业耐高温井控装置

摘要

一种水平井双管作业耐高温井控装置，由水平井双管作业耐高温防喷器和水平井双管作业耐高温防喷器地面控制装置相互连接构成，壳体下层为悬挂锁紧结构，其悬挂锁紧结构的活塞为复合活塞，由内侧悬挂活塞和外侧锁紧活塞串联而成，悬挂开油口接头、悬挂关油口接头、锁紧油口接头分别连接固定弯管的一头，其弯管另一头通过油壬连接高压油管的一头，其高压油管的另一头通过油壬连接固定在水平井双管作业耐高温控制装置的与其对应的油口上，其控制装置的各油路上分别对应安装连接控制防喷器悬挂开关换向阀、控制防喷器锁紧开关的换向阀。该装置实现在水平井双管起下作业中，操作人员在发现溢流后可成功规避井口的不利环境快速把管柱悬挂在井口，卸单根后关闭全封闸板，实施快速关井的功能，而且耐高温，是一套内置悬挂锁紧卡瓦和全封闸板的新型防喷器。

主权项

一种水平井双管作业耐高温井控装置，其由水平井双管作业耐高温防喷器和水平井双管作业耐高温防喷器地面控制装置相互连接构成，水平井双管作业耐高温防喷器为双闸板防喷器结构，其中心为主通径结构，而左、右两侧结构的各内部构造、规格相同，左侧结构的各部件与右侧结构的各部件之间一一对应，其对应的部件形状、大小、规格相同，左侧结构与右侧结构相对称地与主通径结构相连接，水平井双管作业耐高温防喷器由壳体、油口接头，全封缸头、全封油缸缸筒、全封侧门、全封闸板、全封闸板前密封、顶密封、全封活塞、全封闸板锁紧丝杠、油缸螺母、悬挂锁紧油缸螺栓，锁紧活塞总成、悬挂活塞总成、卡瓦总成、卡瓦侧门、全封控制油缸螺栓、侧门螺栓、悬挂紧锁油缸缸筒、悬挂锁紧油缸缸头构成；壳体上层有全封闸板腔，内装全封闸板；其上层为全封闸板结构，其主要由壳体上层壳体闸板腔开关阀板油缸总成，闸板总成，手动锁紧丝杠，进回油口组成，壳体的上层左右两侧分别有与壳体中心主通径相通、且在其中心主通径左、右两侧，相互对称的形状结构规格相同的闸板腔，闸板腔在垂直的纵向截面呈长圆形，侧门本身由侧门螺栓与壳体连接，缸盖、开关闸板液缸，通过液缸连接螺栓与侧门固定连接在一起，闸板总成挂在开关闸板液缸活塞杆前端，侧门与开关闸板液缸之间采用Y形密封圈实现双向密封；活塞杆与侧门之间的密封装置分为两部分，一部分是密封井压，一部分是密封液控产生的油压，两次密封机构位于这两部门之间，有多重结构的密封圈，以及中间O形密封圈的辅助密封，当液控系统高压油进入左右液缸闸板关闭腔时，推动活塞带动左右闸板总成沿壳体闸板腔分别向井口中心移动，实现封井，当高压油井入左右液缸闸板开启腔时，推动活塞带动左右闸板总成向离开井口中心方向运动，打开井口，闸板开关由液控系统换向阀控制；当关闭全封闸板时，其由四处密封，即闸板顶密封与壳体的密封连接，闸板前密封与管子及前密封相互之间的密封连接，壳体与侧门间的密封连接，活塞杆与侧门间的密封连接，闸板的密封是这样的，一是在液压油作用下活塞杆推动闸板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而实现初始密封，二是在井内有压力时，井压从闸板后部推动闸板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动闸板上浮贴紧壳体上的密封面，从而形成可靠的密封；闸板总成与闸板室有着一定的间隙，允许闸板在壳体腔内上下浮动，为了保证闸板与井内管柱间密封可靠，闸板的前端有相互突出的导向块，它可插入对面闸板的凹槽内，这样导向块斜面在关井时井内管柱不居中的情况下对井管产生一定向心推力，使井内管柱移向井口中心；水平井双管作业耐高温防喷器地面控制装置是控制水平井双管作业耐高温防喷器的重要设备，由远程控制台及液压油管组成，远程控制台通过高压油管连接水平井双管作业耐高温防喷器，通过其高压油管内的高压油施控水平井双管作业耐高温防喷器；远程控制台由底座、油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电控箱组成，由泵组产生高压控制液，并储存在蓄能器组中，当需要开、关防喷器时，来自蓄能器组的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象(防喷器)中；其泵组配有两套独立的动力源，即电动油泵和手动油泵，蓄能器组有足够的高压液体蓄备，满足关闭水平井双管作业耐高温防喷器和打开液动阀的要求的控制要求，电动油泵带有自动启动、停止的控制装置，每个防喷器的开、关动作均由相应的三位四通转阀控制；远程控制台的控制管汇上有备用压力源接口，可以在需要时引入压力源，液压管线有硬管线和软管线两种，其软管线的两端为自封式的快速接头，实现远程控制台与水平井双管作业耐高温防喷器的连接，远程控制台上安装报警装置，对蓄能器压力、气源压力，油箱液位和电动泵的运转进行监视，当上述参数超出设定的报警极限时，可以在远程控制台上给出声、光报警信号，指示操作人员采取措施，它能在蓄能器压力低时报警，油箱液位低时报警及电动油泵运转不正常时报警；在远程控制台上固定电控箱，电控箱的电线路上安装连接远程控制装置的电动动机，电动机连接油泵，当电动机转动时，带动油泵转动，通过入油管，将油箱内的油吸入，并加压通过出油管输送到蓄能器组内，入油管一端连接固定在油箱上，另一端连接固定在油泵进油口，出油管一端固定连接在油泵的出油口，另一端连接单向阀进口，单向阀出口连接油管一端；其接油管另一端连接蓄能器组，这样当油泵转动时，压力油经单向阀向蓄能器组供油；电控箱上安装连接压力控制器，当系统压力达到一定设定值时，压力控制器自动切断电源，使电动油泵停止供油，当系统压力降压一定值时，电动油泵会自动重新启动工作，这样使蓄能器组的压力始终保持在一定的范围内，随时可供操作防喷器开启或关闭，蓄能器组通过油管连接安装隔离阀、溢流阀，再连接控制管汇，其管汇连接在三位四通转阀的进口，其只要扳动相应的三位四通转阀手柄，使可实现“开”、“关”防喷器的操作，这样，储存在蓄能器组中的压力油通过蓄能器隔离阀，滤油器，再经过减压溢流阀减压后，进入控制管汇，到各三位四通转阀进油口，远程控制台上的所用的三位四通转阀(液转阀)均为“0”型机能，转动阀手柄在“中”位时，各腔不相通，而当手柄处于“开”位式“关”位时，随着压力油进入防喷器中油缸的一端，另一端的油液使经三位四通转阀回油箱；蓄能器组为多个囊式蓄能器相互连接在一起的结构，囊式蓄能器在液压系统中起着储存能量，稳定压力，减少功率消耗，补偿漏渗，吸收压力脉动力和缓和冲击力等多种作用，其牢固地支持在远程控制台的托架上，其由壳、胶囊及充气阀和油口组成，体顶上有充气阀，充气阀连接壳空腔内的胶囊，壳下端有油口，油口贯通壳内，其胶囊内充入气体，通常为氮气，几个囊式蓄能器连接组合在一起构成蓄能器组，其囊内的氮气有一定的压力，当液压油通过油口进入壳内时，压缩胶囊，使胶囊内的氮气的气压上升，其液压油的压强上升到一定幅度，相反在使用蓄能器时，由于胶囊内的高压强压迫壳内的液压油，使油带有一定有压力，可通过油口向外挤压，通过油管将压力油输送到一定的位置，而电动油泵开始工作，使其压力油始终保持一定的压力，从而控制水平井双管作业耐高温防喷器；其全封侧门的油孔有两个，其壳体上层全封开油路、全封关油路，其分别连接全封开油口接头、全封关油口接头，全封开油路由外壳全封开油路的两内口分别连接两侧门油路，此侧门油路口直接敞口向油筒，全封关油路由外壳全封关油路的两内口分别连接侧门油路，此侧门油路再连接油筒油路，油筒油路再连接缸头油路，此缸头油路口敞口通入油筒内，而水平井双管作业耐高温防喷器的油路通过高压油管与水平井双管作业耐高温防喷器的地面控制装置内的油路相连接，其油路上再安装连接控制全封开、全封关油路的换向阀，其特征是：壳体下层为悬挂锁紧结构，其下层悬挂锁紧腔即控制腔实现悬挂油管管柱和夹紧接箍，其悬挂锁紧结构的活塞为复合活塞，由内侧悬挂活塞和外侧锁紧活塞串联而成，既可独立运动又可整体运动，内侧悬挂活塞起推动卡瓦总成悬挂油管作用，外侧锁紧活塞起推动锁紧卡瓦片夹紧油管接箍作用，悬挂开油口接头、悬挂关油口接头、锁紧油口接头分别连接固定弯管的一头，其弯管另一头通过油壬连接高压油管的一头，其高压油管的另一头通过油壬连接固定在水平井双管作业耐高温控制装置的与其对应的油口上，其控制装置的各油路上分别对应安装连接控制防喷器悬挂开关换向阀、控制防喷器锁紧开关的换向阀。