專利名稱：套管閥的不丟手換閥裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣開采設備領域，具體涉及一種套管閥的不丟手換閥裝置。
背景技術：
全國各油田的采氣樹的井口裝置，經過幾十年的開采，采氣井井口裝置因當時的技術條件、系統維護水平、沖刷、腐蝕或閥門密封件老化等原因，致使其主要控制部件(閘閥)出現不同程度的泄漏。井口(閘閥)泄漏對氣井的安全生產十分不利，且天然氣中含有較多有害氣體(如H2S等有害氣體)，這些有害氣體不僅嚴重威脅人們的身體健康，還會造成環境的污染，同時它對金屬設備、工具及用具也將造成嚴重的腐蝕破壞。一旦井口失控后果將無法想象，可引起火災、爆炸及人員傷害事故的發生，所以需要及時更換泄漏采氣樹的閘閥和井口相關部件。以常規的壓井作業整體更換采氣樹，作業需要的時間為十天到十五天，不僅影響油氣井產量，并且不能得到及時修復井口，造成環境污染。因此，如何安全的更換泄漏的閘閥是井下作業工作中制約生產和改善環境當前急需解決的關鍵問題。目前為各油田更換閘閥的技術采用:I)堵塞器座封后丟手的方式進行更換，一旦堵塞器工作失效后會發生飛出來傷人的重大安全事故。2)由于大部分油氣田采(油)氣樹的套管主閥在地表以下，周圍有鋼筋水泥的方井圍住，可供更換套管主閥操作的的空間較小。3)在移動油套管主閥的過程中，通過人力來移動或機械式提升方式移動。

實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種套管閥的不丟手換閥裝置，能夠快速、安全地更換油套管主閥。本實用新型所提供的技術方案為:一種套管閥的不丟手換閥裝置，包括:一用于穿過待更換的閘閥，以置于預定位置，堵塞油管頭的堵塞器；一用于將所述堵塞器送至所述預定位置處的液壓送進機構，包括一與所述堵塞器可拆卸連接的送進桿、一與所述送進桿連接的用于帶動所述送進桿沿所述送進桿的軸向往復運動的送進液壓缸；一用于在所述送進桿將所述堵塞器送至所述預定位置后，鎖緊所述送進桿，以將所述堵塞器抵壓于所述預定位置處的機械鎖緊機構，包括一用于與油管頭固連的鎖緊支架、一連接于所述鎖緊支架上并與所述送進桿保持軸向一致的鎖緊螺桿、以及與所述鎖緊螺桿可拆卸連接的鎖緊壓板，所述鎖緊壓板與所述送進桿連接；用于將待更換的閘閥取出和將待安裝閘閥送進的液壓式取安機構，包括一用于與閘閥固連并帶動所述沿所述送進傳動桿的軸向往復運動的移閥支架、一用于帶動所述移閥支架沿所述送進桿的軸向往復運動的移閥液壓缸，所述移閥液壓缸與所述移閥支架固連；以及，一用于將待更換的閘閥取出后，可拆卸地連接于所述油管頭上，以將所述堵塞器抵壓于所述預定位置處的堵塞器固定裝置。優選的，所述移閥液壓缸設置于所述鎖緊螺桿的中部；所述移閥支架連接于所述鎖緊螺桿上，并可沿所述鎖緊螺桿往復運動。優選的，所述液壓送進機構還包括一送進壓板，所述送進液壓缸有兩個，所述送進壓板連接于兩個所述送進液壓缸的一端，用于在所述送進液壓缸驅動下沿所述送進桿的軸向往復運動，且所述送進壓板與所述送進桿和所述堵塞器固連，用于帶動所述送進桿沿其軸向往復運動；兩個所述送進液壓缸的另一端連接有一用于與待更換閘閥連接的密封支架，且所述密封支架與所述移閥支架可拆卸地連接。優選的，所述堵塞器包括與所述送進桿可拆卸連接的連接桿以及與所述連接桿連接用于堵塞所述油管頭的堵塞體；所述堵塞器固定裝置包括用于與所述油管頭連接的固定下壓板和嵌套在所述固定下壓板內的旋轉壓頭，所述旋轉壓頭套設于所述連接桿外，并與所述堵塞體配合，抵壓所述堵塞體。優選的，所述堵塞體的橫截面大于所述連接桿的橫截面；所述固定下壓板的側壁上開設有第一開口，所述旋轉壓頭的側壁上開設有與所述第二開口貫通的第二開口，用于供所述連接桿穿過；所述旋轉壓頭內開設有與所述第二開口連通的用于收容所述連接桿的通孔，所述通孔的面積小于所述堵塞體的橫截面。優選的，所述旋轉壓頭的下端開設有與所述堵塞體的上端相配合的凹槽。優選的，所述固定下壓板內開設有貫穿該固定下壓板并與所述第一開口連通的螺孔，所述旋轉壓頭的外壁上具有螺紋，所述旋轉壓頭嵌套于所述螺孔內，與所述螺孔螺紋連接。優選的，所述旋轉壓頭上具有凸出于所述固定下壓板的表面的凸臺。優選的，一用于經由所述送進桿注入液壓油的液壓缸，包括一缸體和一能夠往復運動的活塞以及一能夠在所述活塞帶動下往復運動的芯軸，所述芯軸一端伸出所述缸體外；一裝設于所述芯軸伸出所述缸體外的一端端部的錐體；一裝設于所述芯軸上的膠筒；以及，一裝設于所述芯軸上的的卡瓦；其中，所述液壓缸內注入液壓油時，所述活塞帶動芯軸向所述缸體內運動，所述膠筒在所述錐體與所述缸體配合下漲開，以堵塞所述油管頭，所述卡瓦在所述錐體和所述缸體配合下漲開，以掛在油管頭的側壁上。優選的，所述移閥液壓缸為滑動式液缸。本實用新型的有益效果為:[0037]本實用新型的套管閥的不丟手換閥裝置在不丟手的情況下更換采油(氣)樹的套管主控閥，同時具有雙保險的功能，確保了換閥過程安全可靠，避免了因壓井造成的產量減少，從而有效的保護了油氣資源，并避免了因壓井造成的環境污染；并且，因需要的操作空間較小，適應各油氣田采(油)氣樹的實際情況，不需要破壞鋼筋水泥的方井，縮短了工作時間，提高工作時效；移動套管主閥的過程中，通過液壓系統來平移套管主閥，不會發生碰撞，因此不會發生因碰撞原因而發生天燃氣泄漏事故。

圖1表示本實用新型的套管閥的不丟手換閥裝置的結構示意圖；圖2是圖1中的堵塞器固定裝置的主視圖；圖3是圖2中的A-A向剖視圖；圖4表示圖1中的鎖緊支架的結構示意圖；圖5表不堵塞器的部分結構不意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型的實施例中提供了一種套管閥的不丟手換閥裝置，包括:一堵塞器100 液壓送進機構；一機械鎖緊機構；一液壓式取安機構；以及，一堵塞器固定裝置；
`[0045]其中，堵塞器100可穿過待更換閘閥30，以置于預定位置，來堵塞油管頭；液壓送進機構可將所述堵塞器100送至所述預定位置處；機械鎖緊機構可在所述送進桿將所述堵塞器100送至所述預定位置后，將所述堵塞器100抵壓于所述預定位置處；液壓式取安機構可將待更換的閘閥30取出，并將待安裝閘閥30送進；以及，堵塞器固定裝置可將待更換的閘閥30取出后，固定在所述油管頭上，以將所述堵塞器100抵壓于所述預定位置處，以解脫送進桿，從而便于將待更換閘閥30拆除。在本實施例中，如圖1所示，液壓送進機構包括送進桿301和送進液壓缸302，其中，送進桿301與所述堵塞器100可拆卸地連接，送進液壓缸302與送進桿301連接，送進液壓缸302可帶動送進桿301沿其軸向往復運動，從而將堵塞器100送至預定位置。在本實施例中，如圖1所示，優選的，該液壓送進機構還包括一送進壓板303。本實施例中，送進液壓缸302有兩個，送進壓板303連接于兩個送進液壓缸302的一端，且送進壓板303與所述送進桿301和所述堵塞器100固連，送進壓板303可以在送進液壓缸302驅動下沿送進桿301的軸向往復運動，從而帶動所述送進桿301沿其軸向往復運動。在本實施例中，如圖1所示，送進桿301與堵塞器100通過一^^套304可拆卸地連接，且卡套304設置于該送進壓板303上。此外，本實施例中，如圖1所示，機械鎖緊機構包括鎖緊支架401、鎖緊螺桿402和鎖緊壓板403，其中，鎖緊支架401用于與油管頭四通10固連，鎖緊螺桿402有兩根，分別連接于該鎖緊支架401的兩端，且鎖緊螺桿402的軸向延伸方向與送進桿301的軸向延伸方向一致，鎖緊壓板403通過鎖緊螺栓406可拆卸地連接于兩根鎖緊螺桿402的另一端，且鎖緊壓板403與送進桿301固連。上述方案，送進桿301在送進液壓缸302驅動下帶動堵塞器100穿過待更換閘閥30進入油管頭四通10后，送進桿301與鎖緊壓板403固定連接，鎖緊壓板403與鎖緊螺桿402連接，從而可以鎖緊送進桿301，將堵塞器抵壓于設定位置。如圖4所示，優選的，鎖緊支架401中心有四個孔，可以以45°進行轉動，以適應與不同結構的套管閥進行固定連接，避免了因套管閥結構而不能安裝機械鎖緊機構。此外，本實施例中，如圖1所示，液壓式取安機構500包括一移閥支架501以及移閥液壓缸502，其中，移閥液壓缸502與移閥支架501固連，移閥液壓缸502可以帶動移閥支架501沿送進桿301的軸向往復運動，移閥支架501可以與閘閥30固連，并在移閥液壓缸502驅動下，帶動閘閥30沿送進桿301的軸向往復運動，該移閥支架501主要用于當移閥液壓缸502移動時，在移閥液壓缸502帶動下，帶動需要更換的舊閘閥30與油管頭四通分離，并將待安裝的新閘閥30送至油管頭的法蘭處進行安裝。本實施例中，優選的，如圖1所示，移閥液壓缸502采用滑動式液壓缸，設置于鎖緊螺桿402的中部。移閥支架501連接于鎖緊螺桿402上，并可沿鎖緊螺桿402往復運動。本實施例中，優選的，如圖1所示，兩個送進液壓缸302的另一端連接有一密封支架305，且密封支架305與移閥支架501可拆卸地連接。其中，密封支架305主要用于與閘閥30進行連接，從而在移閥支架501帶動下，帶動舊閘閥30分離或帶動新閘閥30送進至安裝處。需要說明的是，本實施例中，在鎖緊螺桿402上連接有鎖緊支腿404，鎖緊支腿404可放置于地面或工作臺面上，液壓式取安裝置在取出舊閘閥30和送進新閘閥30過程中，其重量由機械鎖緊機構的鎖緊支腿404來承受。此外，本實施例中，如圖1所示，在本實施例中，堵塞器100包括堵塞體101及連接在堵塞體101上的連接桿102，連接桿102用于與送進桿301可拆卸連接。堵塞體101的橫截面大于連接桿102的橫截面，因此在堵塞體101和連接桿102的連接部處形成有一臺階狀結構。請一并參考圖2和圖3，堵塞器固定裝置包括用于通過螺栓20與油管頭四通10連接的固定壓板201和旋轉壓頭202，旋轉壓頭202嵌套在固定壓板201內，并與固定壓板201螺紋連接。固定壓板201的側壁上開設有第一開口 203，旋轉壓頭202的側壁上開設有第二開口 204，第一開口 203與第二開口 204的形狀相匹配，且第一開口 203與第二開口 204相貫通，可供連接桿102穿過。固定壓板201與旋轉壓頭202可拆卸地安裝在堵塞體101的上方，通過該旋轉壓頭202與堵塞體101的上端配合，來將堵塞體101抵壓于預定位置。具體地，在本實施例中，固定壓板201內開設有貫穿該固定壓板201并與第一開口203連通的螺孔，旋轉壓頭202的外壁上具有螺紋，旋轉壓頭202嵌套于螺孔內，其外壁與該螺孔螺紋連接。旋轉壓頭202內開設有與第二開口 204連通的通孔205，且旋轉壓頭202的下端開設有與堵塞器100上的臺階狀結構相配合的凹槽206。通孔205的孔徑大于第二開口 204的寬度，且通孔205的面積小于堵塞體101的橫截面。為了便于轉動旋轉壓頭202，旋轉壓頭202上具有凸出于固定壓板201的上表面的凸臺207。此外,還需要說明的是,本實施例中,優選的,如圖5所示,該堵塞體101包括一液壓缸、一錐體112、一膠筒111以及 ^瓦113,其中，液壓缸包括一缸體114、一能夠往復運動的活塞115和一能夠在所述活塞115帶動下往復運動的芯軸116，且缸體114與送進桿連通，芯軸116—端與活塞115連接，另一端伸出所述缸體114外；錐體112裝設于所述芯軸116伸出所述缸體114外的一端端部；膠筒111裝設于所述芯軸116上,并位于錐體112和缸體114之間；卡瓦113裝設于所述芯軸116上，并位于錐體112和缸體114之間。當從送進桿液壓缸內注入液壓油時，液壓油便經送進桿進入缸體114內，所述活塞115即帶動芯軸116向缸體114內運動，從而帶動芯軸116端部的錐體112向靠近缸體114方向移動，從而，膠筒111和卡瓦113在錐體112與缸體114配合下漲開，其中，膠筒111漲開以堵塞油管頭四通，卡瓦113漲開，用于掛在油管頭的側壁上。當通過送進桿卸去缸體114內的液壓油時，則活塞115即帶動芯軸116端部的錐體112向遠離缸體114方向移動，從而，膠筒111和卡瓦113恢復原狀。所述堵塞器100本體包括膠筒111和卡瓦113，其中，膠筒111內可經由所述送進桿301注入液壓油； 卡瓦113用于在所述膠筒111內注入液壓油后漲開，以掛在油管頭的側壁上。下面便以更換套管閥的閘閥30為例，介紹本實用新型實施例中所提供的套管閥的不丟手換閥裝置的應用。請參考圖1，當需要移動套管閥的閘閥30時，首先，將鎖緊支架401通過螺栓連接在油管頭上，將兩個鎖緊螺桿402固定在鎖緊支架401上。然后，將鎖緊壓板403、液壓送進機構、液壓式取安機構以及堵塞器100按上述連接關系裝配好；將密封支架305安裝到需要更換的套管閥的閘閥30上，開啟該閘閥30，通過液壓控制系統往送進液缸的進油口內泵入高壓油，送進液缸即帶動送進壓板303沿鎖緊螺桿402的軸向往靠近該閘閥30的方向移動，同時鎖緊螺桿402由于其中部設置的取出液壓缸進行收縮，從而將堵塞器100通過打開的舊閘閥30送入到預定的位置，該預定位置為能夠堵住井底氣流的位置；當堵塞器100到達預定位置時，通過高壓手動泵將液壓油從送進桿301注入堵塞器100內，堵塞器100的膠筒111和卡瓦113漲開，卡瓦113掛在油管頭四通10的側壁上，膠筒111阻斷了井底氣流，并卸掉膠筒111外的氣流；井底氣流阻斷后，通過將機械鎖緊裝置的鎖緊壓板403與鎖緊螺桿402連接，固定送進桿301，送進桿301即鎖緊所述堵塞器100，不讓堵塞器100發生位移，即送進桿301將堵塞器100抵壓于預定位置處；機械鎖緊生效后，拆卸舊閘閥30和采油(氣)樹的連接螺栓；往液壓式取安裝置的移閥液缸的下油嘴進油，在油壓的作用下移閥液缸往遠離油管頭四通10的方向移動，從而帶動移閥支架501向遠離油管頭四通10方向移動，從而帶動舊閘閥30與油管頭四通10分離，當運動要一定位置(舊閘閥30與油管頭支架具有能夠安裝堵塞器100固定位置的空間)時，將堵塞器固定裝置的固定壓板201與油管頭連接，并旋緊旋轉壓頭202，使得旋轉壓頭202將堵塞器100的堵塞體101抵壓于預定位置處，此時，堵塞器100的堵塞器100通過該堵塞器固定裝置抵壓于預定位置，可以拆除送進桿301 ；然后，將送進桿301與堵塞器100拆開，并將密封支架305與移閥支架501拆開，舊閘閥30和密封支架305即與液壓式取安裝置分離，再將鎖緊壓板403從鎖緊螺桿402上拆除，取出送進桿301，從而將舊閘閥30吊離油管頭四通10 ；將舊閘閥30從密封支架305上拆卸下來，將新閘閥30安裝到密封支架305和送進桿301上；然后，再將密封支架305安裝于移閥支架501上，從而將新閘閥30安裝到液壓式取安裝置上，并將送進桿301和堵塞器100重新連接好，將鎖緊壓板403與鎖緊螺桿402連接，使得機械鎖緊裝置生效，即送進桿301為堵塞器100提供一個抵壓作用力；然后，拆卸堵塞器固定裝置，往液壓式取安裝置的移閥液缸上的下油嘴進油，在油壓的作用下移閥液缸往靠近油管頭四通10方向移動，從而帶動新閘閥30往靠近油管頭四通10方向移動，移動到位后，上緊新閘閥30和采油(氣)樹的連接螺栓；最后，拆除鎖緊螺桿402上的鎖緊壓板403，卸掉堵塞器100內的壓力，恢復膠筒111和卡瓦113，通過送進液壓缸302將送進桿301和堵塞器100退出，關閉新閘閥30，放空余氣后取出整個裝置，從而完成更換閘閥30的全過程。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于，包括: 一用于穿過待更換的閘閥，以置于預定位置，堵塞油管頭的堵塞器； 一用于將所述堵塞器送至所述預定位置處的液壓送進機構，包括一與所述堵塞器可拆卸連接的送進桿、一與所述送進桿連接的用于帶動所述送進桿沿所述送進桿的軸向往復運動的送進液壓缸； 一用于在所述送進桿將所述堵塞器送至所述預定位置后，鎖緊所述送進桿，以將所述堵塞器抵壓于所述預定位置處的機械鎖緊機構，包括一用于與油管頭固連的鎖緊支架、一連接于所述鎖緊支架上并與所述送進桿保持軸向一致的鎖緊螺桿、以及與所述鎖緊螺桿可拆卸連接的鎖緊壓板，所述鎖緊壓板與所述送進桿連接； 一用于將待更換的閘閥取出和將待安裝閘閥送進的液壓式取安機構，包括一用于與閘閥固連并帶動所述 沿所述送進傳動桿的軸向往復運動的移閥支架、一用于帶動所述移閥支架沿所述送進桿的軸向往復運動的移閥液壓缸，所述移閥液壓缸與所述移閥支架固連；以及， 一用于將待更換的閘閥取出后，可拆卸地連接于所述油管頭上，以將所述堵塞器抵壓于所述預定位置處的堵塞器固定裝置。
2.根據權利要求1所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述移閥液壓缸設置于所述鎖緊螺桿的中部； 所述移閥支架連接于所述鎖緊螺桿上，并可沿所述鎖緊螺桿往復運動。
3.根據權利要求2所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述液壓送進機構還包括一送進壓板，所述送進液壓缸有兩個，所述送進壓板連接于兩個所述送進液壓缸的一端，用于在所述送進液壓缸驅動下沿所述送進桿的軸向往復運動，且所述送進壓板與所述送進桿和所述堵塞器固連，用于帶動所述送進桿沿其軸向往復運動； 兩個所述送進液壓缸的另一端連接有一用于與待更換閘閥連接的密封支架，且所述密封支架與所述移閥支架可拆卸地連接。
4.根據權利要求1所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述堵塞器包括與所述送進桿可拆卸連接的連接桿以及與所述連接桿連接用于堵塞所述油管頭的堵塞體； 所述堵塞器固定裝置包括用于與所述油管頭連接的固定下壓板和嵌套在所述固定下壓板內的旋轉壓頭，所述旋轉壓頭套設于所述連接桿外，并與所述堵塞體配合，抵壓所述堵塞體。
5.根據權利要求4所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述堵塞體的橫截面大于所述連接桿的橫截面； 所述固定下壓板的側壁上開設有第一開口，所述旋轉壓頭的側壁上開設有與所述第二開口貫通的第二開口，用于供所述連接桿穿過； 所述旋轉壓頭內開設有與所述第二開口連通的用于收容所述連接桿的通孔，所述通孔的面積小于所述堵塞體的橫截面。
6.根據權利要求5所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述旋轉壓頭的下端開設有與所述堵塞體的上端相配合的凹槽。
7.根據權利要求4所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述固定下壓板內開設有貫穿該固定下壓板并與所述第一開口連通的螺孔，所述旋轉壓頭的外壁上具有螺紋，所述旋轉壓頭嵌套于所述螺孔內，與所述螺孔螺紋連接。
8.根據權利要求4所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于，所述旋轉壓頭上具有凸出于所述固定下壓板的表面的凸臺。
9.根據權利要求1所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述堵塞器包括: 一用于經由所述送進桿注入液壓油的液壓缸，包括一缸體和一能夠往復運動的活塞以及一能夠在所述活塞帶動下往復運動的芯軸，所述芯軸一端伸出所述缸體外； 一裝設于所述芯軸伸出所述缸體外的一端端部的錐體； 一裝設于所述芯軸上的膠筒； 以及，一裝設于所述芯軸上的的卡瓦； 其中，所述液壓缸內注入液壓油時，所述活塞帶動芯軸向所述缸體內運動，所述膠筒在所述錐體與所述缸體配合下漲開，以堵塞所述油管頭，所述卡瓦在所述錐體和所述缸體配合下漲開，以掛在油管頭的側壁上。
10.根據權利要求1所述的套管閥的不丟手換閥裝置，其特征在于， 所述移閥液壓缸為滑動式液缸`。
專利摘要本實用新型提供一種套管閥的不丟手換閥裝置，包括堵塞器；液壓送進機構，包括與堵塞器可拆卸連接的送進桿、與送進桿連接的用于帶動送進桿沿送進桿的軸向往復運動的送進液壓缸；機械鎖緊機構，包括用于與油管頭固連的鎖緊支架、連接于鎖緊支架上并與送進桿保持軸向一致的鎖緊螺桿、以及與鎖緊螺桿可拆卸連接的鎖緊壓板，鎖緊壓板與送進桿連接；液壓式取安機構，包括用于與閘閥固連并帶動沿送進傳動桿的軸向往復運動的移閥支架、用于帶動移閥支架沿送進桿的軸向往復運動的移閥液壓缸，移閥液壓缸與移閥支架固連；一堵塞器固定裝置。本實用新型的套管閥的不丟手換閥裝置在不丟手的情況下更換采油(氣)樹的套管主控閥，確保了換閥過程安全可靠。
文檔編號E21B23/04GK203050583SQ20122074909
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者劉彬, 韋宗林, 蘇武興 申請人:托普威爾石油技術股份公司