专利名称：油气井井下作业多功能井口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油工业的井口作业设备，特别是油气井井下作业多功能井口装置，安装在油气井的井口中，用于封堵、防砂、酸化等井下作业的施工。
背景技术：
在油气井的封堵、防砂、酸化等井下作业施工时普遍采用的井口装置，其结构有两种一种是坐油管悬挂器，再安装带总闸门的上法兰；第二种是安装带总闸门的可悬挂油管的上法兰。封堵、防砂、酸化等施工结束后，放压待无溢流后，拆除井口装置，再进行倒扣丢手、安装防喷器、起下管柱等操作。施工中存在以下几点缺陷1、井内流出液体，造成现场污染，不能保证清洁生产。2、操作复杂，重复拆装井口，增加了操作工人的劳动强度，降低了工作效率。3、在发生突发井下事故时，如在高压充填防砂作业施工中循环不通等，需拆卸井口装置强行起钻，而拆卸井口装置须泄压才能进行，错过了井下事故处理的最佳时机。4、对于反吐井封堵，带压候凝一定时间，堵剂初凝后，放压上提管柱，无法判断井内管柱负荷情况，易发生卡钻事故。5、不符合井下作业对井控的要求。
发明内容本实用新型的目的是提供油气井井下作业多功能井口装置，简化施工工艺，方便井口装置的拆卸，降低工人的劳动强度，提高工作效率。同时减少环境污染和作业风险，降低生产成本。本实用新型的技术解决方案是油气井井下作业多功能井口装置包括油管短节、油管悬挂器和上法兰，在上法兰内安装油管悬挂器和井口密封机构，油管悬挂器的下部与油管短节连接，其上部与快速连接机构连接。油气井井下作业多功能井口装置包括油管短节和上法兰，在上法兰内安装井口密封机构和二次密封件，其上部外圆与快速连接机构连接；油管短节从上法兰和快速连接机构中穿过与接箍连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是操作简单方便，安全可靠，可广泛应用于油气井的封堵、防砂、酸化等井下作业施工。具体优点如下1、本装置的密封机构可防止井内流出液体，污染现场，有利于清洁生产；2、操作方便、迅速，提高了工作效率，减轻了操作工人的劳动强度；3、封堵、防砂等作业施工时，可方便地观察井内管柱悬重，降低施工风险；4、在突发井下事故的情况下，可实现15MPa以内的带套压活动管柱等操作；5、起管柱时，可代替自封封井器，实现对油套环空的密封。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述实施例一参见图1，油气井井下作业多功能井口装置包括油管短节7、油管悬挂器4和上法兰1，在上法兰1内安装油管悬挂器4和井口密封机构，油管悬挂器4的下部与油管短节7 连接，其上部与快速连接机构连接。上法兰1的上部内圆是锥形内圆，上部外圆设有梯形螺纹，下部内圆设有密封腔和丝扣，该丝扣与井口密封机构连接。井口密封机构包括胶芯护套 2和胶芯3，胶芯护套2的外圆与上法兰1的下部内圆丝扣连接，胶芯护套2卡在胶芯3上部外圆台肩的下方，胶芯护套2的壳体上设有轴向槽，该轴向槽，便于将胶芯护套2卡装在上法兰1中。油管悬挂器4两端内圆加工油管螺纹，其中部外圆呈锥形与上法兰1的锥形内腔配合并装有密封圈。油管悬挂器4两端内圆分别与转换接头6和油管短节7连接。快速连接机构包括转换接头6和调节环5，转换接头6下部外圆加工油管螺纹与油管悬挂器4 连接，其上部是卡箍头，上部的卡箍头与总间门和卡箍配合，通过转换接头6与卡箍和总闸门连接，实现与施工管汇的连接。调节环5的上部内圆与油管悬挂器4的上部外圆配合、下部内圆设有梯形螺纹与上法兰1连接，连接迅速。如图1所示，在进行井下作业施工前，将本井口装置进行初步组装。首先将胶芯3 放在上法兰1密封腔内，用胶芯护套2与上法兰1螺纹配合将胶芯3紧固好，胶芯护套2保护胶芯3，延长使用寿命。再将油管悬挂器4下部内圆螺纹连接油管短节7，上部螺纹连接穿过调节环5的转换接头6的螺纹端。最后，将油管短节7依次穿过上法兰1和胶芯3与油管悬挂器4连接后待用。施工时，将油管短节7与井内管柱相连，使上法兰1安装在井口大四通或防喷器的上法兰上，然后使油管悬挂器4坐在上法兰1的锥形内圆上，可迅速上紧调节环5与上法兰 1的配合螺纹将油管悬挂器4紧紧固定于上法兰1的锥形内圆上。通过卡箍将转换接头6 与总闸门相连完成本实施例的组装。总闸门与施工组合管汇连接，可以进行封堵、防砂、酸化等作业施工。施工完成后，可迅速卸开调节环5，不但可进行起管柱、洗井等常规操作，还可无需泄压，进行活动管柱、观察井下管柱的悬重等操作，操作方便。实施例二参见图2，油气井井下作业多功能井口装置包括油管短节7和上法兰1，在上法兰 1内安装井口密封机构和二次密封件9，其上部外圆与快速连接机构连接；油管短节7从上法兰1和快速连接机构中穿过与接箍8连接。二次密封件9的两端设有钢套，其锥形外圆与上法兰1的上部内圆配合。上法兰1和井口密封机构与实施例一中的相同。快速连接机构包括调控环10和油管悬挂部分11，油管悬挂部分11卡扣在调控环10的上部。油管悬挂部分11包括两块卡瓦和两条紧固螺栓，两块卡瓦的上部内弧面设有卡瓦牙，其下部内弧面设有凹槽和扣合台肩；调控环10的下部内圆与上法兰1连接，其上部外圆设有凹槽和扣合台肩，该凹槽和扣合台肩与油管悬挂部分11中卡瓦的凹槽和扣合台肩配合。接箍8的上部与转换接头6螺纹连接，通过转换接头6与卡箍和总间门连接，实现与施工管汇的连接。转换接头6的结构与实施例1中的相同。如图2所示，利用本实施例中的快速连接机构和二次密封件9可以方便地进行封堵、防砂、酸化等作业施工以及注灰桥塞封堵、插管防砂等须管柱活动补偿的特殊井下作业施工。在进行井下作业施工前，将本井口装置进行初步组装。先将胶芯3放在上法兰1密封腔内，用胶芯护套2与上法兰1螺纹配合将胶芯3紧固好；将油管短节7上端螺纹与接箍 8连接。再将油管短节7的下端从二次密封件9、上法兰1和胶芯3中依次穿过，完成初步组装待用。 施工时，将油管短节7螺纹与井内管柱相连，使上法兰1安装在井口大四通或防喷器的上法兰上，然后使二次密封件9坐在上法兰1的锥形内圆上，上紧调控环10和上法兰 1的配合螺纹，将二次密封件9固定在上法兰1的锥形内圆上，密封了油管短节外的油套环空。根据井况调整好油管短节7的外露长度，将油管悬挂部分11卡在调控环10的扣合台肩上，调节螺栓使卡瓦咬住油管短节7，承载部分管柱悬重，并防止管柱施工时窜动。通过卡箍8连接转换接头6与总闸门相连完成本实施例的组装。总闸门与施工组合管汇连接，可以方便进行注灰桥塞封堵、插管防砂等井下作业施工。施工完成后，可拆除油管悬挂部分11， 卸开调控环10，不但可进行起管柱、洗井等常规操作，还可无需泄压，进行活动管柱、观察井下管柱的悬重等操作，操作方便。
权利要求1.油气井井下作业多功能井口装置，包括油管短节(7)、油管悬挂器(4)和上法兰(1)， 其特征是在上法兰(1)内安装油管悬挂器(4)和井口密封机构，油管悬挂器的下部与油管短节(7)连接，其上部与快速连接机构连接。
2.根据权利要求1所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述上法兰(1) 的上部内圆是锥形内圆，上部外圆设有梯形螺纹，下部内圆设有密封腔和丝扣，该丝扣与井口密封机构连接。
3.根据权利要求1或2所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述井口密封机构包括胶芯护套⑵和胶芯(3)，胶芯护套⑵的外圆与上法兰⑴的下部内圆丝扣连接，胶芯护套(2)卡在胶芯(3)上部外圆台肩的下方，胶芯护套(2)的壳体上设有轴向槽。
4.根据权利要求1所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述油管悬挂器 (4)两端内圆加工油管螺纹，其中部外圆呈锥形与上法兰(1)的锥形内腔配合并装有密封圈。
5.根据权利要求1所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述快速连接机构包括转换接头(6)和调节环(5)，转换接头(6)下部外圆加工油管螺纹与油管悬挂器(4) 连接，其上部是卡箍头；调节环(5)的上部内圆与油管悬挂器的上部外圆配合、下部内圆设有梯形螺纹与上法兰(1)连接。
6.油气井井下作业多功能井口装置，包括油管短节7和上法兰1，其特征是在上法兰 (1)内安装井口密封机构和二次密封件(9)，其上部外圆与快速连接机构连接；油管短节 (7)从上法兰(1)和快速连接机构中穿过与接箍(8)连接。
7.根据权利要求6所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是二次密封件(9) 的两端设有钢套，其锥形外圆与上法兰(1)的上部内圆配合。
8.根据权利要求6所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是快速连接机构包括调控环(10)和油管悬挂部分(11)，油管悬挂部分(11)卡扣在调控环(10)的上部。
9.根据权利要求8所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述油管悬挂部分(11)包括两块卡瓦和两条紧固螺栓，两块卡瓦的上部内弧面设有卡瓦牙，其下部内弧面设有凹槽和扣合台肩；调控环(10)的下部内圆与上法兰(1)连接，其上部外圆设有凹槽和扣合台肩，该凹槽和扣合台肩与油管悬挂部分(11)中卡瓦的凹槽和扣合台肩配合。
10.根据权利要求6所述的油气井井下作业多功能井口装置，其特征是所述接箍(8)的上部与转换接头(6)螺纹连接。
专利摘要本实用新型公开的是油气井井下作业多功能井口装置，安装在油气井的井口中，用于封堵、防砂、酸化等井下作业的施工。本井口装置包括油管短节、油管悬挂器和上法兰，在上法兰内安装油管悬挂器和井口密封机构，油管悬挂器的下部与油管短节连接，其上部与快速连接机构连接。本井口装置的另一实施例包括油管短节和上法兰，在上法兰内安装井口密封机构和二次密封件，其上部外圆与快速连接机构连接；油管短节从上法兰和快速连接机构中穿过与接箍连接。本实用新型操作简单方便，安全可靠，可广泛应用于油气井的封堵、防砂、酸化等井下作业施工。具有防止井内流出液体，污染现场，提高工作效率，降低施工风险等效果。
文档编号E21B33/03GK202202835SQ20112033952
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者侯德欣, 刘志国, 刘福生, 姜明海, 宋有为, 王玉华, 田强, 西大志, 邹东武, 邹广通, 郭 东 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司现河采油厂