[發明專利]失控井搶裝止回閥裝置

有效

• 申請號: 200910241401.5
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN101718167A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 楊令瑞;李艷豐;謝意湘;羅園;李紅兵;周文彬;劉偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B34/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;李曉林

技術領域：一種失控井搶裝止回閥裝置，用于石油天然氣鉆井過程中發 生井噴失控的初期搶裝止回閥，屬于鉆井過程的井控設備制造技術領域。

背景技術：目前在鉆井過程中，由于地下油氣儲集層的儲量不能在地面 完全掌握，因此，在實施鉆井工程的過程中，遇到儲量和壓力較大的儲集層 時，就會發生井涌，對井涌處置不當，或者處理不及時，還會發生嚴重的井 噴事故，甚至造成對設備和人員的嚴重傷害；當發生井涌的初期，或者井噴 噴勢較弱時，為了控制更嚴重的井涌或者井噴，現場操作人員通常能夠靠近 井口，采用簡易的工具成功的搶裝止回閥；但是，如噴勢較大時，操作人員 就無法靠近井口，特別是在有硫化氫的天然氣井口，一旦發生井下氣體涌出 井口，就不能靠近井口搶裝止回閥，結果必然會造成井噴失控的嚴重勢態； 目前，由于沒有專用的遠距離遙控搶裝止回閥裝備，一旦發生上述情況，由 于井下壓力較大，瞬間就使井口周邊陷入嚴重危險狀態，即使操作人員為了 保護財產，在有防護的情況下，冒險到井口也無法完成搶裝止回閥的任務， 因此，一旦發生井噴，就會造成嚴重井噴失控或者著火災難性事件，事故帶 來的損失也是十分慘重的，有的事故不但造成經濟損失，還會造成人員的傷 亡事件，對周邊環境的污染也會十分嚴重。

發明內容：本發明的目的是為了解決在發生井涌或者井噴初期及時搶裝 止回閥的問題，采用預先設置，及時啟動的方案，設計了一種可以在發生井 涌或者井噴初期立即使用的失控井搶裝止回閥裝置。

本發明是這樣實現的：本發明包括行走機構、升降伸縮機構和搶裝機構， 其特征在于：

1.行走機構設置在齒輪箱15中，由液馬達20、齒輪軸16、行走齒輪 17、軌道18和軌道齒條19組成，行走齒輪17與軌道齒條19相咬合，軌道 齒條19設置在軌道18中間的凹槽內，液馬達20通過齒輪軸16與行走齒輪 17結合，行走機構設置在升降伸縮機構的下端；

2、升降伸縮機構由升降柱10、伸縮臂7構成，在升降柱10上設置有升 降軌道12，伸縮臂7的前端連接搶裝機構，伸縮臂7的后端裝在伸縮軌道8 內，伸縮軌道8的尾端安裝在升降軌道12內，伸縮軌道8由升降液缸14推 動；

3、搶裝機構由旋緊裝置和頂針裝置組成，旋緊裝置由蝸桿液馬達22和 蝸桿6構成，旋緊裝置由旋緊短接4和渦輪5構成，渦輪5套裝在旋緊短接 4的外圓上，渦輪5的齒與蝸桿6的齒相嚙合，旋轉短接4的中間是貫通的 通孔，在旋轉短接4的下端設置有連接絲扣；頂針裝置包括小液缸1、連接 臂2和頂針3，頂針3的上端由連接臂2與小液缸1連接，頂針3的下端穿 過旋轉短接4；

所述軌道18由螺栓設置在鉆臺上；

所述行走齒輪17是由液馬達20帶動的；

所述行走機構的齒輪箱15的上端與升降伸縮機構的升降柱10連接，下 端扣在軌道18的兩邊；

所述頂針裝置固定連接在旋緊裝置的前端；

所述旋轉短接4中間通孔的直徑與止回閥13相適應；

使用時，先在鉆臺上設定安裝位置，然后將升降柱10固定在鉆臺上，然 后將本裝置退至后端，并事先在旋轉短接4的絲扣上連接好止回閥13，以備 使用；在發生井噴時，操作人員立即離開井口，通過遠程液壓控制操作，行 走齒輪17在軌道齒條19上運動，使本裝置行走至轉盤邊緣，再控制升降液 缸14和伸縮液缸9將止回閥13送至井口的正上方，然后由升降液缸14向下 移動將止回閥與井口鉆具的螺紋對接后啟動旋緊機構，由于止回閥13的閥門 在頂針3的擠壓下是打開的，所以將止回閥13移動到鉆具上方時，井下噴出 的液體可以通過，然后啟動升降液缸14向下加壓，再啟動蝸桿6和渦輪5， 帶動旋緊短接4旋轉，完成對止回閥13的上扣任務后，啟動頂針裝置的小液 缸1向上升，頂針3退出止回閥13，使止回閥13的閥門關閉，從而實現控制 油氣的噴流。

本發明的有益效果和優點是：設置的失控井搶裝止回閥裝置是在遠距離 控制下有液壓完成工作的，所以，操作人員可以遠離井口操作，可以降低搶 險作業的風險；由于本發明的裝置是在事先安裝在井口的，所以當井噴失控 發生后，人員可以盡快離開井口，并操作本裝置實施井控程序，可以快速阻 止事故的蔓延和擴大，防止人員傷亡，減少財產損失、環境污染，由于能夠 快速控制井噴失控，還可以有效的保護地下的油氣資源。

附圖說明：

圖1是本發明的局部剖視正面結構示意圖。

圖2是本發明圖1的右側局部剖視結構示意圖。