一种用于海上压裂井口的节能型防喷泄压装置的制作方法

1.本发明涉及压裂井口封堵技术领域，具体是一种用于海上压裂井口的节能型防喷泄压装置。


背景技术：

2.井喷是一种地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象，大多发生在开采石油天然气的现场，引起井喷的原因有多种：地层压力掌握不准、泥浆密度偏低、井内泥浆液柱高度降低；起钻抽吸，以及其他不当措施等。
3.在油田开发生产过程中，绝大部分的油井为抽油杆式采油，但是现有装置对井喷的封堵能力较差，不能及时对喷发的原油进行有效收集，造成大量原油的损失，而且原油内含有的有毒气体也会对环境造成巨大的污染，并且现有抽油杆经过长时间的使用后，抽油杆都存在不同程度的偏斜，而且如果抽油杆表面附着有大量污物，使抽油杆密封的难度越来越大，进而导致井口发生漏油，造成抽油机工作环境更加恶劣，抽油杆长时间使用后由于缺少润滑容易发生断裂，进而会增加井口发生井喷的危险性，造成较大的环境污染和安全隐患；为此，我们提出为一种用于海上压裂井口的节能型防喷泄压装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于海上压裂井口的节能型防喷泄压装置，用于解决以下问题：通过转动第一螺纹杆，使第一活塞推动半圆形导油管使其与抽油杆紧密贴合，进而减少原油的喷发，使从岩层内高速喷射的原油进入半圆形导油管内，并通过输油管进入集油箱，实现对于海上井口发生井喷而产生的原油进行有效收集，并且有效减少对海洋的污染，解决现有海上井口发生井喷而产生的原油通常任由其喷发直至自行结束，造成原油的浪费，并且污染环境的问题；通过转动第二螺纹杆，使第三活塞带动推动块移动，进而使第一半圆形剪切刀和第二半圆形剪切刀相互配合切断抽油杆，并且第一半圆形剪切刀会进入第二半圆形剪切刀开设的半圆形卡槽内，在连通管内形成密闭的空间，实现对原油混合物的更进一步的封堵，解决现有装置对海上井口发生井喷的封堵能力差的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于海上压裂井口的节能型防喷泄压装置，包括防喷器本体、抽油杆和连通管，所述防喷器本体的顶部通过螺栓固定安装有连通管，所述连通管的内部安装有润滑组件，所述防喷器本体的内部安装有抽油杆，所述防喷器本体的一端安装有集油组件，所述连通管的外侧对称安装有第一连接管，所述第一连接管内安装有剪切组件，所述防喷器本体的内部安装有封堵组件；所述集油组件包括第二连接管、第三连接管、密封圈、输油管、半圆形导油管、第一螺纹杆、把手、第一活塞和第一支架，所述防喷器本体的外侧分别对称连通有第二连接管和
第三连接管，所述第二连接管的内壁通过密封圈安装有输油管，所述防喷器本体的内部转动连接有半圆形导油管，且半圆形导油管为对称设置，两个所述半圆形导油管与抽油杆相配合，所述半圆形导油管相邻的一侧均安装有密封圈，所述第三连接管的内部安装有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的一端通过点焊固定有把手，所述第一螺纹杆的另一端通过轴承活动连接有第一活塞，所述第一活塞的一侧安装有密封圈，且密封圈与第三连接管相配合，所述第一活塞远离第一螺纹杆的一侧通过第一支架与半圆形导油管转动连接。
6.进一步的，所述集油组件还包括横杆、集油箱、挡油板、滤网、毛刷、排污管和出油管，所述防喷器本体的外侧通过点焊固定有横杆，所述横杆的顶部固定连接有集油箱，所述集油箱与输油管相连通，所述集油箱的内部固定连接有挡油板，所述挡油板与集油箱内壁之间固定连接有滤网，所述集油箱的外侧开设有通孔，通孔内套设有长杆，所述长杆的一端固定连接有毛刷，所述长杆的另一端延伸至集油箱外侧，所述毛刷与滤网相配合，所述集油箱的底部连通有排污管，所述排污管的外侧安装有开关，所述集油箱的一侧连通有出油管。
7.进一步的，所述封堵组件包括套管、第二活塞、第一伸缩杆和气囊，所述套管的一端与半圆形导油管相连通，所述套管的另一端连通有气囊， 所述套管的内部安装有第二活塞，所述第二活塞与套管之间通过第一伸缩杆连接，且第一伸缩杆外侧套设有第一弹簧。
8.进一步的，所述剪切组件包括第三活塞、第二螺纹杆、推动块、第一半圆形剪切刀、第二半圆形剪切刀和半圆形卡槽，所述第三活塞的一侧通过轴承活动连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆远离第三活塞的一端固定连接有把手，所述第三活塞的一侧安装有密封圈，且密封圈与第一连接管相配合。
9.进一步的，所述第三活塞远离第二螺纹杆的一侧固定连接有推动块，其中一个所述推动块的一端通过可拆卸安装有第一半圆形剪切刀，其中另一个所述推动块的一端通过可拆卸安装有第二半圆形剪切刀，所述第二半圆形剪切刀的一端开设有半圆形卡槽，且半圆形卡槽与第一半圆形剪切刀相配合。
10.进一步的，所述连通管的内部对称开设有槽孔，所述润滑组件包括半圆形支撑卡套，所述连通管的内部对称安装有半圆形支撑卡套，所述半圆形支撑卡套的外侧开设有第一滑槽，所述半圆形支撑卡套的顶部螺纹连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆的外侧套设有套筒，且两个套筒的内螺纹旋向相反，所述套筒的外侧通过第二支架连接有支撑板，所述支撑板的一侧安装有防滑垫，所述支撑板与槽孔相配合。
11.进一步的，所述半圆形支撑卡套的底部通过点焊固定有刮板，所述刮板与抽油杆相配合，所述半圆形支撑卡套的外侧通过轴承活动连接有滚珠，所述半圆形支撑卡套的内部安装有注油管道，且注油管道与滚珠相配合，所述注油管道位于顶部的一端安装有密封塞。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明应用在油井喷发时，通过转动防喷器本体两侧的第一螺纹杆，使第一活塞推动半圆形导油管向抽油杆靠近，直至半圆形导油管与抽油杆紧密贴合，减少原油的喷发，使从岩层内高速喷射的原油进入半圆形导油管内，并通过输油管进入集油箱，集油箱内设置的挡油板使原油喷射的速度得到有效缓冲，并极大降低原油的冲击力，滤网将原油内混合的水泥、岩石颗粒和淤泥进行过滤，使通过出油管的原油的纯净程度得到进一步的提升，实现对于海上井口发生井喷而产生的原油进行有效收集，并且有效减少对海洋的污染，
解决现有海上井口发生井喷而产生的原油通常任由其喷发直至自行结束，造成原油的浪费，并且污染环境的问题。
13.2、本发明应用在油井喷发时，高速喷射的原油一部分通过输油管进入集油箱内，还有一部分高速流动的原油不间断对第二活塞进行冲击，使第二活塞在套管内进行移动并压缩内部封闭的空气，直至内部的空气完全充入至气囊内，气囊由于空气不断充入，使气囊的体积不断增大，直至气囊与抽油杆紧密贴合，对来自岩层的原油混合物进行进一步的封堵，大大提高了对海上井口发生井喷的封堵。
14.3、本发明应用在油井喷发时，通过转动连通管两侧的第二螺纹杆，使第三活塞带动推动块移动，两个推动块分别带动第一半圆形剪切刀和第二半圆形剪切刀向抽油杆移动，使第一半圆形剪切刀和第二半圆形剪切刀相互配合切断抽油杆，直至第一半圆形剪切刀进入第二半圆形剪切刀开设的半圆形卡槽内，在连通管内形成密闭的空间，实现对原油混合物的更进一步的封堵，解决现有装置对海上井口发生井喷的封堵能力差的问题。
15.4、本发明应用在油井正常抽油环境时，通过转动第三螺纹杆，带动两个内螺纹旋向相反的套筒相互靠近，直至支撑板紧密的支撑在槽孔内，使抽油杆在上下移动时，滚珠对抽油杆不断的润滑降温防止生锈，延长抽油杆的使用寿命，以及长时间保证其密封性，还有能够保证抽油杆实现不偏移的上下移动，解决现有抽油杆长时间使用后存在偏斜抖动和折断造成井口漏油的问题。
16.5、本发明在使用时，通过移动长杆连接的毛刷，使其对滤网表面附着的污物进行清洁，避免滤网表面附着的污物凝结导致滤网堵塞，进而使原油不能通过滤网进入出油管内，并打开开关，使集油箱内部的污物通过排污管进行排出，实现对有一定毒性和污染能力的污物进行清洁，防止污物扩散并污染外界环境。
附图说明
17.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；图1为本发明的整体结构剖视图；图2为本发明的封堵过程结构示意图；图3为本发明的整体结构示意图；图4为本发明的a区域放大结构示意图；图5为本发明的b区域放大结构示意图；图6为本发明的c区域放大结构示意图；图7为本发明的d区域放大结构示意图；图8为本发明的半圆形导油管立体结构示意图；图9为本发明的连通管结构俯视图；图10为本发明的剪切抽油杆结构示意图；图11为本发明的半圆形导油管封堵抽油杆过程结构示意图；图12为本发明的半圆形导油管完全封堵抽油杆结构仰视图。
18.附图标记：1、防喷器本体；2、抽油杆；3、连通管；301、槽孔；4、润滑组件；401、半圆形支撑卡套；402、第一滑槽；403、第三螺纹杆；404、套筒；405、第二支架；406、支撑板；407、刮板；408、滚珠；409、注油管道；6、集油组件；601、第二连接管；602、第三连接管；603、密封
圈；604、输油管；605、半圆形导油管；606、第一螺纹杆；607、把手；608、第一活塞；609、第一支架；610、横杆；611、集油箱；612、挡油板；613、滤网；614、毛刷；615、排污管；616、出油管；617、长杆；7、第一连接管；8、剪切组件；801、第三活塞；802、第二螺纹杆；803、推动块；804、第一半圆形剪切刀；805、第二半圆形剪切刀；806、半圆形卡槽；9、封堵组件；901、套管；902、第二活塞；903、第一伸缩杆；904、气囊。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
20.实施例一：如图1-2和图5所示，防喷器本体1的外侧分别对称连通有第二连接管601和第三连接管602，第二连接管601的内壁通过密封圈603安装有输油管604，高速喷射的原油一部分通过输油管604进入集油箱611内，还有一部分高速流动的原油不间断对封堵组件9包括的第二活塞902进行冲击，使第二活塞902在套管901内进行移动并压缩内部封闭的空气，直至内部的空气完全充入至气囊904内，气囊904由于空气不断充入，使气囊904的体积不断增大，直至气囊904与抽油杆2紧密贴合，实现对来自岩层的原油混合物进行进一步的封堵，大大提高了对海上井口发生井喷的封堵，待原油的冲击力不足以发生大范围喷发时，第一伸缩杆903受到第一弹簧的作用力，使第二活塞902反向移动，进而使气囊904内部的空气抽回至套管901内，气囊904内部由于没有空气的填充以及自身具有的弹性使其变为初始形态，使气囊904具有多次使用的优点，减少成本的支出。
21.通过设置有封堵组件9，使一部分高速流动的原油通过半圆形导油管605进入套管901内，原油不间断对第二活塞902进行冲击，使套管901内部的气体充入至气囊904内，半圆形导油管605和气囊904及时对井喷的原油进行迅速封堵，进而极大降低了后续剪切抽油杆2的难度，使本发明面对井口发生井喷时，能够迅速做出反应，实现对原油的有效封堵，减少原油的浪费，以及降低对环境的污染。
22.实施例二：如图1-3，图5-8和图10-12所示，本发明应用在油井喷发时，通过转动集油组件6包括的把手607，带动第一螺纹杆606转动，并且第一活塞608通过第一支架609与半圆形导油管605转动连接，使第一活塞608推动半圆形导油管605向抽油杆2靠近，直至半圆形导油管605与抽油杆2紧密贴合，进而减少原油的喷发，使从岩层内高速喷射的原油进入半圆形导油管605内，并通过输油管604进入集油箱611，集油箱611底部通过横杆610进行支撑，集油箱611内设置的挡油板612使原油喷射的速度得到有效缓冲，并极大降低原油的冲击力，滤网613将原油内混合的水泥、岩石颗粒和淤泥进行过滤，使通过出油管616的原油的纯净程度得到进一步的提升，实现对于海上井口发生井喷而产生的原油进行有效收集，并且有效减少对海洋的污染，解决现有海上井口发生井喷而产生的原油通常任由其喷发直至自行结束，造成原油的浪费，并且污染环境的问题，在进行上述操作的同时，第一连接管7内安装有剪切组件8，通过转动连通管3两侧的第二螺纹杆802，使第三活塞801带动推动块803移动，
两个推动块803分别带动第一半圆形剪切刀804和第二半圆形剪切刀805向抽油杆2移动，使第一半圆形剪切刀804和第二半圆形剪切刀805相互配合切断抽油杆2，直至第一半圆形剪切刀804进入第二半圆形剪切刀805开设的半圆形卡槽806内，在连通管3内形成密闭的空间，实现对原油混合物的更进一步的封堵，解决现有装置对海上井口发生井喷的封堵能力差的问题，待井喷结束后，通过移动长杆617，使长杆617连接的毛刷614对滤网613进行清洁，避免滤网613表面附着的污物凝结导致滤网613堵塞，进而使原油不能通过滤网613进入出油管616内，并且打开开关，使集油箱611内部的污物通过排污管615进行排出。
23.实施例三：如图1-4和图9所示，本发明应用在油井正常抽油环境时，将半圆形支撑卡套401放入连通管3内部，通过转动润滑组件4包括的第三螺纹杆403，带动两个内螺纹旋向相反的套筒404在第一滑槽402内滑动并且相互靠近，直至通过第二支架405连接的支撑板406紧密的支撑在槽孔301内，并且滚珠408与抽油杆2紧密接触，在抽油杆2使用一段时间后，通过打开密封塞，往注油管道409内添加润滑油，使抽油杆2在上下移动时，滚珠408对抽油杆2不断的润滑降温防止生锈，延长抽油杆2的使用寿命，以及长时间保证其密封性，还有能够保证抽油杆2实现不偏移的上下移动，解决现有抽油杆2长时间使用后存在偏斜抖动和折断造成井口漏油的问题，并且半圆形支撑卡套401的底部通过点焊固定有刮板407，刮板407对抽油杆2表面附着的污物进行刮除，避免抽油杆2表面附着的污物经长时间变为干燥固体物影响抽油杆2的正常使用。
24.本发明的工作过程及原理如下：当海上油井发生井喷时，转动第一螺纹杆606，使第一活塞608推动半圆形导油管605向抽油杆2靠近，直至半圆形导油管605与抽油杆2紧密贴合，实现对原油的初步封堵，进而减少原油的喷发，给操作人员处理井喷事故争取了大量时间和提供一个污染较少的工作环境，一部分高速流动的原油不间断的对第二活塞902进行冲击，使第二活塞902在套管901内进行移动并压缩内部封闭的空气，直至内部的空气完全充入至气囊904内，气囊904由于空气不断充入，使气囊904的体积不断增大，直至气囊904与抽油杆2紧密贴合，实现对来自岩层的原油混合物进行进一步的封堵，大大提高了对海上井口发生井喷的封堵效果，同时高速喷射的原油中的另一部分进入半圆形导油管605内，并通过输油管604进入集油箱611，挡油板612对原油喷射的速度进行有效缓冲，并极大降低原油的冲击力，滤网613将原油内混合的水泥、岩石颗粒和淤泥进行过滤，使通过出油管616的原油的纯净程度得到进一步提升，并且通过出油管616进行排出，实现对于海上井口发生井喷而产生的原油进行有效收集，并且有效减少对海洋的污染，在经过上述操作的同时，操作人员通过转动第二螺纹杆802，使第三活塞801带动推动块803移动，两个推动块803分别带动第一半圆形剪切刀804和第二半圆形剪切刀805向抽油杆2移动，使第一半圆形剪切刀804和第二半圆形剪切刀805相互配合切断抽油杆2，直至第一半圆形剪切刀804进入第二半圆形剪切刀805开设的半圆形卡槽806内，在连通管3内形成密闭的空间，实现对原油混合物的更进一步的封堵，待井喷停止后，转动排污管615的上的开关，将集油箱611底部残留的水泥、岩石颗粒和淤泥进行去除；本发明应用在油井正常抽油环境时，抽油杆2经过长时间工作容易因缺润滑油导致容易堵塞，此时打开密封塞，将润滑油注入注油管道409内，润滑油对滚珠408进行有效的
润滑，进而实现对抽油杆2的润滑并防止其生锈和降温，延长抽油杆2的使用寿命，以及长时间保证其密封性。
25.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
26.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。