一种带压提放抽油杆柱修井装置及实施工艺

技术领域

本发明涉及一种采油井修井装置及实施工艺，特别是涉及一种带压提放抽油杆柱修井装置及实施工艺。

背景技术

当前的油田采油井在出现故障需要修井，或在检泵过程中，多为非带压作业，为防止井下高压油液经过采油井喷出地面，通常需要先实施压井作业，即将密度较大的压井液灌入地层，来压制井下介质，然后再进行修井作业。这种修井方法具有以下缺点：

1、当地层压力过大时，压井液无法有效控制井下介质，需要暂时停止作业，等待地层压力稳定后继续施工，作业效率低；

2、压井液中的某些化学成分会对地层造成污染，可能会堵塞地层，降低油井产量；

3、压井液会对稠油高温注汽井产生冷伤害，压井后需要再次注汽，才能使地层恢复正常生产温度，导致重复注汽，大幅增加注汽成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种带压提放抽油杆柱修井装置及实施工艺，通过在采油井口上由下至上依次密封固定连接光杆密封器、抽油杆修井防喷阀和柱塞防喷管，在修井过程中对井下压力能灵活进行多重密封，同时在抽油杆柱的带压上提或下投过程中能维持密封，实现带压修井作业。

本发明的带压提放抽油杆柱修井装置，通过下述的技术方案来实现：

一种带压提放抽油杆柱修井装置，包括由下至上依次密封固定连接的、在带压修井时用于密封抽油杆柱的光杆密封器、抽油杆修井防喷阀和柱塞防喷管；

所述光杆密封器包括密封器壳体、密封器密封阀板和密封器法兰底座，其中密封器壳体为敞口圆槽状，其底壁中央设有圆孔，密封器法兰底座的下端与采油井口上的法兰盘固定连接，其上端与密封器壳体的底壁圆孔密封固定连接，密封器密封阀板设于密封器壳体内部且由两个半环形阀块组成，在每个半环形阀块中央设有“T”形空腔，其内设有形状吻合的第一阀栓，且两个第一阀栓对称设置，第一阀栓位于密封器密封阀板外的栓杆上设有外螺纹，在两个阀块接合缝隙的两侧对称设有两个第一注胶嘴，第一阀栓和第一注胶嘴分别穿过密封器壳体的环形壁，且第一阀栓穿过的通孔内设有与其匹配的内螺纹，在密封器密封阀板上设有环状的密封垫片；

所述抽油杆修井防喷阀包括防喷阀上壳体、防喷阀下壳体，两者之间密封固定连接，其中防喷阀上壳体为环柱体，其内部中央设有同轴的柱状空腔，其内设有第一密封体，防喷阀下壳体为环柱体，其内部设有上下两组阀板，每组阀板由上至下分别包括光杆密封阀板、抽油杆密封阀板和加重杆密封阀板，每个阀板由两个半环形阀块组成，在每个半环形阀块中央设有“T”形空腔，其内设有形状吻合的第二阀栓，且两个第二阀栓对称设置，第二阀栓位于密封阀板外的栓杆上设有外螺纹，在两个阀块接合缝隙的两侧对称设有两个第二注胶嘴，第二阀栓和第二注胶嘴分别穿过防喷阀下壳体的环形壁，且第二阀栓穿过的通孔内设有与其匹配的内螺纹，防喷阀下壳体的下端能与所述密封器壳体的上端密封固定连接；

所述柱塞防喷管包括由上至下依次固定连接的防喷管上壳体、防喷管体和防喷管下壳体，其中防喷管上壳体为环柱体，其内部中央设有同轴的柱状空腔，其内设有第二密封体，防喷管体为管状，防喷管下壳体为环柱体，其下端能与所述防喷阀下壳体的上端密封固定连接。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述光杆密封器的密封器壳体和密封器法兰底座之间通过锥管螺纹进行密封固定连接，或能实现密封固定连接的其它方式，如通过法兰进行连接等。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述抽油杆修井防喷阀的防喷阀上壳体和防喷阀下壳体之间通过锥管螺纹进行密封固定连接，或能实现密封固定连接的其它方式，如通过法兰进行连接等。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述柱塞防喷管的防喷管上壳体、防喷管体和防喷管下壳体之间分别通过锥管螺纹进行密封固定连接，或能实现密封固定连接的其它方式，如通过法兰进行连接等。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述抽油杆修井防喷阀的防喷阀下壳体和光杆密封器的密封器壳体之间能通过锥管螺纹进行密封固定连接，或能实现密封固定连接的其它方式，如通过法兰进行连接等。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述柱塞防喷管的防喷管下壳体与抽油杆修井防喷阀的防喷阀下壳体之间能通过锥管螺纹进行密封固定连接，或能实现密封固定连接的其它方式，如通过法兰进行连接等。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述第一密封体和第二密封体的材质均为高弹耐磨橡胶材料，或具有同等功能的其它材料。

本发明的带压提放抽油杆柱修井装置的实施工艺，其技术方案包括如下步骤：

（a）在采油井正常生产时，先将所述光杆密封器的密封器法兰底座下端与采油井口上的法兰盘固定连接，把盘根盒的下端固定连接到光杆密封器的密封器壳体上端，进行正常作业；

（b）当抽油杆柱出现故障需要带压修井时，先旋转所述光杆密封器上的第一阀栓，使密封器密封阀板抱紧抽油杆柱，再通过所述第一注胶嘴在密封器壳体内部腔体内带压注入密封胶，从而关闭光杆密封器并隔绝井下压力；

（c）将盘根盒从光杆密封器的密封器壳体上拆下，把所述抽油杆修井防喷阀的防喷阀下壳体固定连接到光杆密封器的密封器壳体上，从而把抽油杆修井防喷阀和光杆密封器密封连接起来，再采用步骤（b）的反操作把光杆密封器打开，利用抽油杆修井防喷阀上的第一密封体隔绝井下压力，同时上提抽油杆柱；

（d）当第一密封体因多次上提抽油杆柱的磨损而无法密封时，先旋转所述抽油杆修井防喷阀上两个抽油杆密封阀板的第二阀栓，使两个抽油杆密封阀板抱紧抽油杆柱，并通过相应第二注胶嘴把两个抽油杆密封阀板之间腔体内带压注入密封胶，从而关闭抽油杆修井防喷阀并隔绝井下压力，然后把抽油杆修井防喷阀的防喷阀上壳体从防喷阀下壳体上拆下，来更换第一密封体；

（e）当需要把抽油杆柱下端的柱塞提出采油井口时，先旋转所述抽油杆修井防喷阀上两个加重杆密封阀板的第二阀栓，使两个加重杆密封阀板抱紧抽油杆柱，并通过相应第二注胶嘴把两个加重杆密封阀板之间腔体内带压注入密封胶，从而关闭抽油杆修井防喷阀并隔绝井下压力，然后把抽油杆修井防喷阀的防喷阀上壳体从防喷阀下壳体上拆下，将所述柱塞防喷管的防喷管下壳体固定连接到抽油杆修井防喷阀的防喷阀下壳体上，从而把柱塞防喷管和抽油杆修井防喷阀密封连接起来，然后采用反操作把抽油杆修井防喷阀打开，利用柱塞防喷管上的第二密封体隔绝井下压力，同时把柱塞上提到柱塞防喷管的防喷管体内；

（f）通过旋转所述抽油杆修井防喷阀上两个光杆密封阀板的第二阀栓，使两个光杆密封阀板各自抱紧，并通过相应第二注胶嘴把两个光杆密封阀板之间腔体内带压注入密封胶，从而关闭抽油杆修井防喷阀并隔绝井下压力，然后把所述柱塞防喷管的防喷管下壳体从抽油杆修井防喷阀的防喷阀下壳体上拆下，就能取出柱塞，完成带压提升抽油杆柱的全部操作；

（g）通过步骤（a）至步骤（f）的逆操作过程，就能完成把抽油杆柱带压投下采油井口的全部操作。

综上所述，本发明相对于现有技术具有如下技术优势：一种带压提放抽油杆柱修井装置及实施工艺，通过在采油井口上由下至上依次密封固定连接光杆密封器、抽油杆修井防喷阀和柱塞防喷管，在修井过程中对井下压力能灵活进行多重密封，同时在抽油杆柱的带压上提或下投过程中能维持密封，实现带压修井作业；该装置具有结构简单紧凑、性能可靠的特点，同时其实施工艺方便灵活，具有安全高效、节能环保等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中光杆密封器的正向剖视图；

图2为本发明实施例中光杆密封器的侧向剖视图；

图3为本发明实施例中光杆密封器密封阀板、第一阀栓和第一注胶嘴的结构俯视图；

图4为本发明实施例中抽油杆柱修井防喷阀的正向剖视图；

图5为本发明实施例中抽油杆修井防喷阀密封阀板、第二阀栓和第二注胶嘴的结构俯视图；

图6为本发明实施例中柱塞防喷管的正向剖视图；

图7为本发明实施例中抽油杆柱的结构示意图；

图8为本发明实施例正常生产时盘根盒与光杆密封器密封连接示意图；

图9为本发明实施例带压提杆柱修井时拆下盘根盒示意图；

图10为本发明实施例抽油杆修井防喷阀与光杆密封器连接并上提抽油杆柱示意图；

图11为本发明实施例实施中抽油杆修井防喷阀更换第一橡胶密封体示意图；

图12为本发明实施例实施中柱塞防喷管与抽油杆修井防喷阀连接示意图；

图13为本发明实施例实施中将柱塞提升至柱塞防喷管示意图；

图14为本发明实施例实施中带压提升杆柱出井完成示意图；

图中：1-抽油杆柱、2-光杆密封器、3-抽油杆修井防喷阀、4-柱塞防喷管、5-盘根盒、6-采油井口、7-采油树、8-密封胶、11-光杆、12-抽油杆、13-加重杆、14-柱塞、21-密封器壳体、22-密封垫片、23-密封器密封阀板、24-第一阀栓、25-第一注胶嘴、26-密封器法兰底座、31-防喷阀上壳体、32-防喷阀下壳体、33-第一密封体、34-光杆密封阀板、35-抽油杆密封阀板、36-加重杆密封阀板、37-第二阀栓、38-第二注胶嘴、41-防喷管上壳体、42-防喷管下壳体、43-第二密封体、44-防喷管体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1-14显示了本发明带压提放抽油杆柱修井装置及实施工艺的实施方式。

如图1-6所示，一种带压提放抽油杆柱修井装置，包括由下至上依次密封固定连接的、在带压修井时用于密封抽油杆柱的光杆密封器2、抽油杆修井防喷阀3和柱塞防喷管4；

所述光杆密封器2包括密封器壳体21、密封器密封阀板23和密封器法兰底座26，其中密封器壳体21为敞口圆槽状，其底壁中央设有圆孔，密封器法兰底座26的下端与采油井口6上的法兰盘固定连接，其上端与密封器壳体21的底壁圆孔密封固定连接，密封器密封阀板23设于密封器壳体21内部且由两个半环形阀块组成，在每个半环形阀块中央设有“T”形空腔，其内设有形状吻合的第一阀栓24，且两个第一阀栓24对称设置，第一阀栓24位于密封器密封阀板23外的栓杆上设有外螺纹，在两个阀块接合缝隙的两侧对称设有两个第一注胶嘴25，第一阀栓24和第一注胶嘴25分别穿过密封器壳体21的环形壁，且第一阀栓24穿过的通孔内设有与其匹配的内螺纹，在密封器密封阀板23上设有环状的密封垫片22；

所述抽油杆修井防喷阀3包括防喷阀上壳体31、防喷阀下壳体32，两者之间密封固定连接，其中防喷阀上壳体31为环柱体，其内部中央设有同轴的柱状空腔，其内设有第一密封体33，防喷阀下壳体32为环柱体，其内部设有上下两组阀板，每组阀板由上至下分别包括光杆密封阀板34、抽油杆密封阀板35和加重杆密封阀板36，每个阀板34、35或36由两个半环形阀块组成，在每个半环形阀块中央设有“T”形空腔，其内设有形状吻合的第二阀栓37，且两个第二阀栓37对称设置，第二阀栓37位于密封阀板34、35和36外的栓杆上设有外螺纹，在两个阀块接合缝隙的两侧对称设有两个第二注胶嘴38，第二阀栓37和第二注胶嘴38分别穿过防喷阀下壳体32的环形壁，且第二阀栓37穿过的通孔内设有与其匹配的内螺纹，防喷阀下壳体32的下端能与所述密封器壳体21的上端密封固定连接；

所述柱塞防喷管4包括由上至下依次固定连接的防喷管上壳体41、防喷管体42和防喷管下壳体44，其中防喷管上壳体41为环柱体，其内部中央设有同轴的柱状空腔，其内设有第二密封体43，防喷管体42为管状，防喷管下壳体44为环柱体，其下端能与所述防喷阀下壳体32的上端密封固定连接。

在该实施例中，所述光杆密封器2的密封器壳体21和密封器法兰底座26之间通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述抽油杆修井防喷阀3的防喷阀上壳体31和防喷阀下壳体32之间通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述柱塞防喷管4的防喷管上壳体41、防喷管体42和防喷管下壳体44之间分别通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述抽油杆修井防喷阀3的防喷阀下壳体32和光杆密封器2的密封器壳体21之间能通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述柱塞防喷管4的防喷管下壳体44与抽油杆修井防喷阀3的防喷阀下壳体32之间能通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述第一密封体33和第二密封体43的材质均为高弹耐磨橡胶材料。

如图7-14所示，一种带压提放抽油杆柱修井装置的实施工艺，包括如下步骤：

（a）在采油井正常生产时，先将所述光杆密封器2的密封器法兰底座26的下端与采油井口6上的法兰盘固定连接，把盘根盒5的下端固定连接到光杆密封器2的密封器壳体21上端，进行正常作业；

（b）当抽油杆柱1出现故障需要带压修井时，先旋转所述光杆密封器2上的第一阀栓24，使密封器密封阀板23抱紧抽油杆柱1，再通过所述第一注胶嘴25在密封器壳体21内部腔体内带压注入密封胶8，从而关闭光杆密封器2并隔绝井下压力；

（c）将盘根盒5从光杆密封器2的密封器壳体21上拆下，把所述抽油杆修井防喷阀3的防喷阀下壳体32固定连接到光杆密封器2的密封器壳体21上，从而把抽油杆修井防喷阀3和光杆密封器2密封连接起来，再采用步骤（b）的反操作把光杆密封器2打开，利用抽油杆修井防喷阀3上的第一密封体33隔绝井下压力，同时上提抽油杆柱1；

（d）当第一密封体33因多次上提抽油杆柱1的磨损而无法密封时，先旋转所述抽油杆修井防喷阀3上两个抽油杆密封阀板35的第二阀栓37，使两个抽油杆密封阀板35抱紧抽油杆柱1，并通过相应第二注胶嘴38把两个抽油杆密封阀板35之间腔体内带压注入密封胶8，从而关闭抽油杆修井防喷阀3并隔绝井下压力，然后把抽油杆修井防喷阀3的防喷阀上壳体31从防喷阀下壳体32上拆下，来更换第一密封体33；

（e）当需要把抽油杆柱1下端的柱塞14提出采油井口6时，先旋转所述抽油杆修井防喷阀3上两个加重杆密封阀板36的第二阀栓37，使两个加重杆密封阀板36抱紧抽油杆柱1，并通过相应第二注胶嘴38把两个加重杆密封阀板36之间腔体内带压注入密封胶8，从而关闭抽油杆修井防喷阀3并隔绝井下压力，然后把抽油杆修井防喷阀3的防喷阀上壳体31从防喷阀下壳体32上拆下，将所述柱塞防喷管4的防喷管下壳体44固定连接到抽油杆修井防喷阀3的防喷阀下壳体32上，从而把柱塞防喷管4和抽油杆修井防喷阀3密封连接起来，然后采用反操作把抽油杆修井防喷阀3打开，利用柱塞防喷管4上的第二密封体43隔绝井下压力，同时把柱塞14上提到柱塞防喷管4的防喷管体44内；

（f）通过旋转所述抽油杆修井防喷阀3上两个光杆密封阀板34的第二阀栓37，使两个光杆密封阀板34各自抱紧，并通过相应第二注胶嘴38把两个光杆密封阀板34之间腔体内带压注入密封胶8，从而关闭抽油杆修井防喷阀3并隔绝井下压力，然后把所述柱塞防喷管4的防喷管下壳体44从抽油杆修井防喷阀3的防喷阀下壳体32上拆下，就能取出柱塞14，完成带压提升抽油杆柱1的全部操作；

（g）通过步骤（a）至步骤（f）的逆操作过程，就能完成把抽油杆柱1带压投下采油井口6的全部操作。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“内侧”、“外侧”、“上端”、“下端”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。同时，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的范围，任何本领域的技术人员，凡在不脱离本发明的精神和原则之前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。