本實(shí)用新型屬于采氣/油及石油開(kāi)采業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種全封閉高壓閥門漏失治理裝置。
背景技術(shù):
采氣/油井口裝置中的主要部件閥門在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不斷承受著地層下氣體(油)的巨大的壓力,還受到硫化氫氣體的腐蝕、沖刷,故閥門損壞是采氣/油井口裝置常見(jiàn)故障。目前,國(guó)內(nèi)針對(duì)出現(xiàn)故障的主控閥門的常規(guī)做法是壓井作業(yè)更換新閥門或帶壓更換新閥門,對(duì)大量故障閥門拆解發(fā)現(xiàn),閥門泄漏主要原因是組合密封、閥板、閥座損壞造成的,其中組合密封、閥板的損壞較為常見(jiàn),閥板損壞后,因目前無(wú)帶壓更換閥板技術(shù)無(wú)法直接更換損壞閥板,所以只能更換整個(gè)閥門。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種全封閉高壓閥門漏失治理裝置,通過(guò)該裝置能夠在帶壓情況下,先將采氣/油井口油管或套管的通道堵死,在無(wú)壓情況下拆解閥門,更換閥門損壞的閥板及其他配件,更換完成后恢復(fù)閥門。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種全封閉高壓閥門漏失治理裝置,包括液壓帶壓封堵裝置和閥門帶壓維護(hù)密封裝置,液壓帶壓封堵裝置設(shè)置在閥門處,用于封堵采氣/油井口油管或套管通道,閥門帶壓維護(hù)密封裝置與閥門連接,包括轉(zhuǎn)換短節(jié),轉(zhuǎn)換短節(jié)上設(shè)有第二放空閥,轉(zhuǎn)換短節(jié)左端與閥門閥體的右端口密封連接,右端密封連接有第二液壓缸,第二液壓缸的第二活塞桿的自由端朝向轉(zhuǎn)換短節(jié)方向設(shè)置,并與閥門的絲杠的絲扣端連接。
所述轉(zhuǎn)換短節(jié)與第二液壓缸之間密封連接有平板閥和高壓密封艙,平板閥的左端口與轉(zhuǎn)換短節(jié)的右端連接,右端口與高壓密封艙的左端連接,高壓密封艙的右端與第二液壓缸連接。
所述轉(zhuǎn)換短節(jié)、平板閥和高壓密封艙的通徑均相同,且中心線同軸。
所述絲杠上套設(shè)有扶正塊,所述扶正塊的外壁與轉(zhuǎn)換短節(jié)的內(nèi)壁間隙配合,扶正塊用于保證絲杠處在閥門閥體的中心位置。
所述扶正塊設(shè)置在絲杠的左端,其左端面上開(kāi)設(shè)有用于扶正閥板的凹槽,該凹槽與閥板之間為間隙配合,扶正塊上用于穿過(guò)絲杠的中心孔與絲杠之間為間隙配合。
所述轉(zhuǎn)換短節(jié)上還設(shè)有第二壓力表。
所述第二液壓缸的第二活塞桿的自由端通過(guò)聯(lián)接套與閥門的絲杠連接,所述聯(lián)接套的左端設(shè)有與絲杠配合的內(nèi)螺紋,聯(lián)接套右端通過(guò)內(nèi)孔套在第二活塞桿的自由端,且通過(guò)沿著聯(lián)接套徑向設(shè)置的銷軸進(jìn)行定位連接。
所述聯(lián)接套左端的內(nèi)螺紋為T型內(nèi)螺紋,螺紋口處為喇叭口。
所述液壓帶壓封堵裝置包括用于封堵采氣/油井口的油管或套管通道的堵塞桿,堵塞桿沿著閥門流道的軸線方向上下設(shè)置,貫穿閥門上端的密封法蘭且與密封法蘭密封連接,堵塞桿的上端連接有用于驅(qū)動(dòng)堵塞桿上下移動(dòng)的第一液壓缸,堵塞桿的下端設(shè)置在采氣/油井口的油管或套管通道處用于封堵采氣/油井口的油管或套管通道,密封法蘭上設(shè)有第一放空閥和第一壓力表。
所述閥門的上端口與密封法蘭之間設(shè)置有控制閥門,控制閥門的兩端分別與閥門和密封法蘭密封連接。
本實(shí)用新型具有如下有益效果:
本實(shí)用新型的全封閉高壓閥門防漏失的裝置能夠在帶壓情況下,更換閥門損壞的閥板,更換完成后恢復(fù)閥門,在更換閥板時(shí),先通過(guò)液壓帶壓封堵裝置封堵采氣/油井口油管或套管通 道;再將閥門帶壓維護(hù)密封裝置安裝到閥門上,使第二活塞桿的自由端與絲杠的絲扣端連接,第二放空閥處于關(guān)閉狀態(tài);再通過(guò)液壓帶壓封堵裝置對(duì)采氣/油井口油管或套管通道解除封堵;再控制第二液壓缸將閥板拉出安裝位置,再通過(guò)液壓帶壓封堵裝置封堵采氣/油井口油管或套管通道,打開(kāi)第二放空閥對(duì)閥門的閥腔進(jìn)行泄壓,泄壓完成后,打開(kāi)閥門帶壓維護(hù)密封裝置更換新閥板,再恢復(fù)閥門帶壓維護(hù)密封裝置,關(guān)閉第二放空閥;再通過(guò)液壓帶壓封堵裝置對(duì)采氣/油井口油管或套管通道解除封堵,控制第二液壓缸將新的閥板推入閥門的安裝位置,閥板處于閥門的打開(kāi)位置;再通過(guò)液壓帶壓封堵裝置封堵采氣/油井口油管或套管通道,打開(kāi)第二放空閥對(duì)閥門的閥腔進(jìn)行泄壓:再拆除閥門帶壓維護(hù)密封裝置,恢復(fù)閥門,解除采氣/油井口的油管或套管封堵,關(guān)閉閥門,拆除液壓帶壓封堵裝置,因此通過(guò)本實(shí)用新型,當(dāng)閥門閥板需要更換時(shí),無(wú)需更換整個(gè)閥門,本實(shí)用新型的操作方法簡(jiǎn)單,程序清楚,節(jié)約成本。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過(guò)在轉(zhuǎn)換短節(jié)與第二液壓缸之間密封連接有平板閥和高壓密封艙,通過(guò)設(shè)置平板閥,用第二液壓缸拉出閥板至高壓密封艙內(nèi),再關(guān)閉平板閥,更換閥門的閥板,因此,平板閥又進(jìn)一步保障了更換閥板過(guò)程中操作的安全性,能夠防止因液壓帶壓封堵裝置封堵效果不佳或出現(xiàn)意外情況時(shí),保證人員及設(shè)備的安全。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過(guò)在閥門絲杠上設(shè)置扶正塊,用于保證絲杠處在閥門閥體的中心位置,因此,避免了拆卸閥板時(shí)損傷閥座,以及因懸臂效果導(dǎo)致轉(zhuǎn)換短節(jié)、液壓缸等處的密封連接不可靠,發(fā)生泄漏現(xiàn)象;在安裝閥板時(shí),保證了閥板與閥門上閥板槽的安裝位置,便于閥板的對(duì)正裝入。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型通過(guò)在轉(zhuǎn)換短節(jié)上設(shè)置第二壓力表來(lái)顯示閥門閥腔內(nèi)的壓力,壓力表使得操作人員容易了解閥腔內(nèi)壓力變化,避免了因操作人員疏忽導(dǎo)致發(fā)生安全事故。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型的第二液壓缸的第二活塞桿的自由端設(shè)有聯(lián)接套,聯(lián)接套一端為與絲杠配合的內(nèi)螺紋,另一端為光孔,且通過(guò)銷軸定位連接,使得聯(lián)接套與絲杠能夠在不能直接 觀察的情況下方便連接,連接后使閥板與閥板槽的相對(duì)位置準(zhǔn)確,更換快捷,節(jié)省了操作時(shí)間。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型在閥門的上端口與密封法蘭之間設(shè)置有控制閥門,當(dāng)堵塞桿的封堵發(fā)生意外時(shí),能夠通過(guò)第一液壓缸迅速地拉出堵塞桿并關(guān)閉控制閥門,能夠在封堵失敗的情況下對(duì)采氣/油井口的高壓氣體或液體進(jìn)行封堵,保證了人員與設(shè)備的安全。
【附圖說(shuō)明】
圖1是本實(shí)用新型的全封閉高壓閥門漏失治理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-大四通,2-懸掛器,3-擠壓塊,4-密封膠筒,5-立柱,6-閥板,7-閥門,8-第一放空閥,9-密封法蘭,10-第一壓力表,11-限位套管,12-中心加壓桿,13-加壓螺母,14-鎖緊橫梁,15-限位螺母,16-第一活塞桿,17-第一液壓缸,18-扶正橫梁,19-轉(zhuǎn)換短節(jié),20-第二壓力表,21-聯(lián)接套,22-平板閥,23-高壓密封艙,24-第二液壓缸,25-銷軸,26-第二活塞桿,27-扶正塊,28-第二放空閥,29-絲杠,30-上法蘭,31-控制閥門。
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1所示,本實(shí)用新型的全封閉高壓閥門漏失治理裝置,它由液壓帶壓封堵裝置和閥門帶壓維護(hù)密封裝置組成,
液壓帶壓封堵裝置包括堵塞桿、兩根立柱5和密封法蘭9,密封法蘭9與控制閥門31的上端連接,堵塞桿穿過(guò)控制閥門31與閥門7的閥板后封堵在采氣/油井口的油管或套管通道內(nèi),堵塞桿頂部設(shè)有用于預(yù)緊堵塞桿的第一液壓缸17,堵塞桿、第一液壓缸17的第一活塞桿16以及密封法蘭9的中心位于同一中心線上,密封法蘭9上設(shè)有第一放空閥8和第一壓力表9,立柱5通過(guò)大四通1與上法蘭30連接螺栓固定,立柱5的頂部設(shè)有扶正橫梁18,第一液壓缸17固定在扶正橫梁18上,且扶正橫梁18上設(shè)有用于穿過(guò)第一液壓缸17的第一活塞桿16的通孔,兩根立柱5的中部之間設(shè)有鎖緊橫梁14,且鎖緊橫梁14上帶有通孔,用于固定第一液 壓缸17的第一活塞桿16,扶正橫梁18和鎖緊橫梁14均由對(duì)稱的兩部分組成,扶正橫梁18和鎖緊橫梁14的兩部分均通過(guò)螺栓連接,且扶正橫梁18和鎖緊橫梁14的兩端均通過(guò)限位螺母15與立柱5固定,并可在立柱5上調(diào)節(jié)上下位置;堵塞桿、第一活塞桿16及上法蘭30的中心位于同一中心線上,控制閥門31頂部的密封法蘭9上設(shè)有用于放空閥門7內(nèi)部氣體的第一放空閥8和測(cè)量?jī)?nèi)部壓力的第一壓力表10,通過(guò)觀察第一壓力表10的讀數(shù)來(lái)判斷閥門7中壓力是否泄掉。
堵塞桿包括中心加壓桿12和限位套管11,中心加壓桿12的底部穿過(guò)上法蘭30的中心孔中沿伸到懸掛器2內(nèi),且中心加壓桿12的底部設(shè)有擠壓塊3,中心加壓桿12的頂部與第一液壓缸17的第一活塞桿16配合,中心加壓桿12的外部套設(shè)有限位套管11,且限位套管11與擠壓塊3之間設(shè)有用于密封油管或套管通道的密封膠筒4,且擠壓塊3的上部與限位套管11的底部均為錐形結(jié)構(gòu),限位套管11固定在用于防止限位套管11竄動(dòng)的鎖緊橫梁14上,限位套管11的頂部設(shè)有與第一液壓缸17的活塞桿配合的加壓螺母13。
限位套管11和中心加壓桿12有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即堵塞桿的限位套管11限位時(shí),中心加壓桿12是不動(dòng)的,擠壓塊3在被送到油管或套管通道的過(guò)程中受到井內(nèi)氣壓后不擠壓密封膠筒4,而當(dāng)限位套管11不限位時(shí),擠壓塊3在井內(nèi)氣壓的作用下帶動(dòng)中心加壓桿12向上運(yùn)動(dòng)擠壓緊密封膠筒4,使密封膠筒4膨脹,通過(guò)調(diào)節(jié)加壓螺母13給中心加壓桿12再施加一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定壓力,使得密封膠筒4持續(xù)穩(wěn)定膨脹,提高封堵可靠性,保證封堵效果;
本實(shí)用新型的閥門帶壓維護(hù)密封裝置與閥門7閥體的右端口密封連接,包括轉(zhuǎn)換短節(jié)19,轉(zhuǎn)換短節(jié)19上設(shè)有第二放空閥28,轉(zhuǎn)換短節(jié)19的右端密封連接平板閥22,平板閥22的右端口連接有高壓密封艙23,高壓密封艙23的右端與第二液壓缸24密封連接,第二液壓缸24的第二活塞桿26的自由端朝向轉(zhuǎn)換短節(jié)19方向設(shè)置,并與閥門7的絲杠29的自由端連接;
進(jìn)一步地,絲杠29上設(shè)有扶正塊27,扶正塊27的形狀為圓柱體帶內(nèi)孔,安裝在閥門絲 杠上,扶正塊設(shè)置在絲杠29的左端,其左端面上開(kāi)設(shè)有用于扶正閥板6的凹槽,該凹槽與閥板6之間為間隙配合,扶正塊27的外壁與轉(zhuǎn)換短節(jié)19的內(nèi)壁間隙配合,扶正塊27上用于穿過(guò)絲杠29的中心孔與絲杠之間為間隙配合,用于保證絲杠處在閥門閥體的中心位置;
進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)換短節(jié)19上設(shè)有第二放空閥28;
進(jìn)一步地,第二液壓缸24的第二活塞桿26的自由端通過(guò)聯(lián)接套21與閥門7的絲杠29連接,聯(lián)接套21右端通過(guò)內(nèi)孔套在第二活塞桿26的自由端,且通過(guò)沿著聯(lián)接套徑向設(shè)置的銷軸25進(jìn)行定位連接,聯(lián)接套21左端的內(nèi)螺紋為T型內(nèi)螺紋,螺紋口處為喇叭口。
進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)換短節(jié)19、平板閥22和高壓密封艙23這三個(gè)部件通徑均相同,中心位于同一中心線上,且可以形成密封耐高壓空腔。
進(jìn)一步地,第二液壓缸24的活塞桿、聯(lián)接套21、扶正塊27和絲杠29的中心位于同一中心線上。
全封閉高壓閥門漏失治理的方法包括如下步驟:
1)控制閥門31處于關(guān)閉狀態(tài),將液壓帶壓封堵裝置安裝在大四通1的上法蘭30上,密封法蘭9連接在控制閥門31上,連接過(guò)程中,第一放空閥8處開(kāi)關(guān)應(yīng)處于全開(kāi)狀態(tài),泄掉內(nèi)漏氣體后,第一放空閥8處于關(guān)閉狀態(tài);
2)緩慢打開(kāi)控制閥門31,觀察密封法蘭無(wú)泄漏,第一壓力表10壓力變化正常時(shí),全開(kāi)控制閥門31;
3)液壓帶壓封堵裝置的封堵過(guò)程
用第一液壓缸17將堵塞桿下到大四通1內(nèi)設(shè)計(jì)位置,限定位置,解除中心加壓桿12上部加壓螺母13的定位,密封膠筒4在井內(nèi)氣體壓力的作用下脹開(kāi),封堵采氣/油井口的油管或套管通道,再利用中心加壓桿12和加壓螺母13的配合在井內(nèi)氣體作用力的方向上,施加一個(gè)作用力,使密封膠筒4膨脹狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定;
4)測(cè)試封堵效果:打開(kāi)第一放空閥8,泄掉裝置內(nèi)的氣體,再關(guān)閉第一放空閥8,用第一壓力表10檢驗(yàn)封堵效果,若壓力表顯示0MPa,并能夠保持,證明密封膠筒4的封堵成功,保持30至60分鐘,若壓力表仍顯示0MPa,則進(jìn)行故障分析:
在無(wú)壓狀態(tài)下,觀察閥門7泄漏狀況,如果判斷閥門7外漏,拆解閥門7檢測(cè)更換損壞部件;
如果判斷閥門7內(nèi)漏,則需要安裝閥門帶壓維護(hù)密封裝置;
具體更換過(guò)程如下:
5)通過(guò)操作手動(dòng)液壓泵推動(dòng)第二液壓缸24的活塞桿沿著閥門絲桿29的方向伸出,當(dāng)發(fā)現(xiàn)手動(dòng)液壓泵壓力表指針轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明第二液壓缸24的活塞桿上的聯(lián)接套21已經(jīng)碰到絲杠29,并讓絲杠29絲扣端部處于聯(lián)接套21喇叭口內(nèi),此時(shí)停止操作手動(dòng)液壓泵并且泄掉手動(dòng)液壓泵儲(chǔ)存壓力,讓壓力表指針回歸零,旋轉(zhuǎn)第二液壓缸24活塞桿帶動(dòng)聯(lián)接套21轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)緩慢有節(jié)奏的操作手動(dòng)液壓泵繼續(xù)沿著閥門絲桿29方向伸出,聯(lián)接套內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)與閥門絲杠螺紋緊密連接;
6)液壓帶壓封堵裝置的解封
關(guān)閉第一和/或第二放空閥,松開(kāi)液壓帶壓封堵裝置上堵塞桿的加壓螺母13,調(diào)節(jié)中心加壓桿12,解除堵塞桿上密封膠筒4的封堵,恢復(fù)密封膠筒4,觀察第一和/或第二壓力表壓力變化正常,操作液壓站將堵塞桿收回并越過(guò)控制閥門31的閥板;
7)操作閥門帶壓維護(hù)密封裝置上手動(dòng)液壓泵收回第二液壓缸24的活塞桿,將閥門7的閥板6從閥座上拉出到高壓密封艙23內(nèi);
8)重復(fù)3)、4)操作過(guò)程;
9)關(guān)閉閥門帶壓維護(hù)密封裝置上的平板閥22,拆開(kāi)高壓密封艙23與平板閥22的連接螺栓,更換新閥板6,安裝扶正塊27扶正新閥板6,重新將高壓密封艙23與平板閥22密封連接;
10)重復(fù)6)操作過(guò)程;
11)打開(kāi)閥門帶壓維護(hù)密封裝置上的平板閥22,操作閥門帶壓維護(hù)密封裝置上的手動(dòng)液壓泵使第二液壓缸24的活塞桿伸出帶動(dòng)聯(lián)接套21、絲杠29將閥板6送到閥體的閥座之間,讓閥門7處于完全打開(kāi)狀態(tài);
12)重復(fù)3)、4)操作過(guò)程;
13)拆卸閥門帶壓維護(hù)密封裝置,恢復(fù)閥門7,給閥門內(nèi)加注高壓密封脂和潤(rùn)滑脂;
14)重復(fù)6)操作過(guò)程;
15)檢查閥門7正常工作后,關(guān)閉控制閥門31,拆卸液壓帶壓封堵裝置。