一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，它由卡箍組件、三立柱組件、卡盤梁組件、油缸支撐梁組件及頂部梁組件組成。兩個卡箍分別卡在大法蘭和底法蘭上，卡箍之間用固定螺栓緊固在大法蘭和底法蘭上，三根立柱聯結在卡箍組件中的三個連接螺栓上，在對稱的兩個立柱的下部的螺紋上，固定著卡板，在立柱的中部固定有油缸支撐板。立柱的頂部梁組件，卡盤梁組件、油缸支撐梁組件，距離井口的高度，均可調節。本實用新型不需要拆卸原井口大法蘭上的聯結螺栓，具有高度的穩定性、軸向位移的可調性，能夠適應不同壓力等級的采油采氣井口，既保證了帶壓換閥作業的安全性，又大大縮短了作業時間。
【專利說明】一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型屬于石油及天然氣開采業的【技術領域】。
[0003]【背景技術】
[0004]不壓井更換高壓天然氣井口閘閥的好處是:第一，不會污染和堵塞天然氣產層而影響產量；第二，不壓井降低了作業成本；第三，大大減少油、氣外漏量，保護了環境。
[0005]各大產油國都重視這一技術，美國、俄羅斯都能進行不壓井作業，但各有特點。我國很早就開展了這一技術的開發，其解決途徑與美國和俄羅斯都不相同，其特點見中國專利ZL200420092307.0《不壓井更換高壓天然氣采氣井口閘閥裝置》，根據這一專利已在國內實施了 200多口高壓天然氣井的不壓井更換井口閘閥的作業，也在國外進行過相同的施工作業，具有很高的可靠性和安全性。但是，上述專利以及實際操作中，發現固定機架存在下列問題，一是固定機架利用的是原井口的大法蘭螺栓孔，因此，在相應的位置首先要拆卸螺栓，經常由于螺栓年久失修，拆卸十分困難，在高壓下拆卸兩條螺栓，也會造成安全問題；二是固定機架只有兩根立柱，穩定性較差，操作很不安全；三是頂梁，高度不能調節，中部油缸支撐梁以及卡板梁操作困難，影響效率、延誤帶壓作業時間。
[0006]目前尚未見到解決固定機架上述缺陷的公開報道。
[0007]
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的是提供一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，它由卡箍組件、三立柱組件、卡盤梁組件和油缸支撐梁組件，以及頂部梁組件組成，不需要拆卸原井口大法蘭上的聯結螺栓，并具有高度的穩定性。卡箍組件中的兩個卡箍分別卡在井口大法蘭和井口大四通的底法蘭上，卡箍之間用固定螺栓緊固在井口大法蘭和井口大四通的底法蘭上，三立柱組件中的三根立柱，聯結在卡箍組件中的三個連接螺栓上，在對稱的兩個立柱的下部的螺紋上，固定著卡盤梁組件的卡板，在對稱的兩個立柱的中部固定有油缸支撐梁組件的支撐板，在對稱的兩個立柱的頂部固定著頂部梁組件的丁字梁，卡盤梁組件、油缸支撐梁組件以及丁字梁組件距離井口的高度，均可調節。本實用新型是對中國專利ZL200420092307.0的完善與補充。
[0009]本實用新型的目的是這樣實現的:設計一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，它由卡箍組件、三立柱組件、卡盤梁組件和油缸支撐梁組件，以及頂部梁組件組成，所述卡箍組件的卡箍由形狀對稱的四個半圓卡塊(I)組成，兩半圓形卡塊之間由四條螺栓(2)連接起來，分別卡緊在井口大四通(3)上的大法蘭(4)和井口大四通底法蘭(5)上，卡緊在大法蘭上的卡箍與卡緊在底法蘭上的卡箍由四條連接螺栓(6)及固定螺母(7)聯結起來，其中三條連接螺栓的上部留出有與三立柱連接用的公螺紋(8)，半圓卡塊(I)的側面加工有母螺紋(9)，尺寸與公螺紋(8)配合，母螺紋之間的距離H與連接螺栓(6)的圓周尺寸相同，所述三立柱組件的三根立柱底部，均有立柱母螺紋(10)，并與公螺紋(8)相配合，其中，對稱于圓心，并與卡塊(I)開口成45°角的A立柱(11)和B立柱(12)的外部車制有方螺紋，并與卡盤梁組件連接，A立柱和B立柱上的中部，預留有兩個卡槽(13)，并與油缸支撐梁組件連接，三個立柱的頂部均加工有長外螺紋，并與頂部梁組件連接，油缸(14)可固定在油缸支撐梁的中部，空心活塞桿(15)可固定在頂部梁組件里，所述卡盤梁組件由卡板(16)、上固定螺母(17)、下固定螺母(18)組成，卡板兩端開有U型孔，U型孔的中心距與對稱的A立柱和B立柱的中心距相等，中部開有與空心活塞桿(15)卡槽相配合的U型孔，上固定螺母下部安裝有平面軸承(19)，平面軸承下部是一支撐環(20)，支撐環由螺紋外套(21)與螺母(17)相連接，所述油缸支撐梁組件由套裝在油缸(14)上的支撐板(22)、固定套(23)、油缸雙半環(24)以及支承座(25)、雙半環(26)、固定螺套(27)組成，油缸雙半環(24)裝在支撐板與油缸(14)的卡槽內，由固定套(23)通過螺紋固定，支撐板(22)坐在支承座(25)上，并由螺栓(28)固定，雙半環(26)安裝在立柱卡槽(13)與支承座(25)內，并用固定螺套(27)固定，根據現場需要，油缸支撐板組件也可安裝在A立柱(11)和B立柱(12)的下卡槽內，所述頂部梁組件，由丁字梁(29)、丁字梁雙半環(30)、壓緊螺套(31)以及固定螺母(32)組成，丁字梁雙半環安裝在空心活塞桿(15)卡槽和丁字梁(29)內，并由壓緊螺套(31)通過螺紋壓緊，丁字梁(29)兩端圓孔裝在A立柱(11)和B立柱(12)的上部公母螺紋上，并可根據施工需要應用固定螺母來調節丁字梁的高度，所述三立柱組件中，在帶壓更換套管閘閥(33)時，只需將A立柱(11)和B立柱(12)接入雙公轉換螺栓(34)后，分別水平安裝在卡塊(I)上的側面母螺紋(9)上，并以套管閘閥(33)為中心，調節A立柱(11)和B立柱(12)之間的距離，并保持與卡板梁組件、卡箍組件、油缸支撐組件及頂部梁組件中心—致。
[0010]本實用新型的有益效果是:一是帶壓換閥需要固定機架的工作，不需要拆卸大法蘭上的連接螺栓，既保證了安全，也加快了施工進度；二是由三根立柱組成的固定機架極大地增加了機架的穩定性，三是減少了卡板上固定螺母的操作力矩，改進油缸支撐組件及頂部梁組件高度的可調節性能，這對保證密封膠筒封堵高壓油氣的可靠性至關重要。由于這一固定機架裝置的優良結構性能，將使帶壓更換高壓油氣井閘閥的施工作業的時間大大縮短，更保證了現場操作人員的人-身安全，這對于全國各高壓油氣井進一步大面積采用帶壓更換閘閥意義重大，因此所產生的經濟效益可觀，同時又可以防止產層污染，為保護環境做出貢獻。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。
[0013]圖1卡箍組件結構示意圖。
[0014]圖2卡箍組件結構的A-O-B剖視圖。
[0015]圖3三立柱組件結構示意圖。
[0016]圖4是三立柱組件局部的A-A剖視圖。
[0017]圖5卡盤梁組件結構示意圖。
[0018]圖6是卡盤梁組件局部的A-A剖視圖。
[0019]圖7油缸文撐梁組件結構示意圖。
[0020]圖8頂部梁組件結構示意圖。
[0021]圖9頂部梁組件局部的A-A剖視圖。
[0022]圖10更換套管閘閥固定機架結構示意圖。
[0023]圖中，1-卡塊；2-螺栓；3-井口大四通；4-大法蘭；5-底法蘭；6-連接螺栓；7-固定螺母；8_公螺紋；9_母螺紋；10-立柱母螺紋；I1-A立柱；12_B立柱；13-立柱卡槽；14-油缸；15-空心活塞桿；16-卡板；17-上固定螺母；18_下固定螺母；19_平面軸承；20-支撐環；21-螺紋外套；22-支撐板；23-固定套；24-油缸雙半環；25-支承座；26_雙半環；27_固定螺母；28_螺栓；29_ 丁字梁；30_ 丁字梁雙半環；31_壓緊螺套；32_固定螺母；33-套管閘閥；34_雙公轉換螺栓。
[0024]【具體實施方式】
[0025]圖1是卡箍組件結構示意圖，圖2是卡箍組件結構的A-O-B剖視圖。所示的實例中，由四個半圓狀卡塊(I)，通過螺栓(2)組成兩個卡箍，分別卡于大法蘭(4)和底法蘭(5)上，然后用四條連接螺栓(6)和固定螺母(7)將兩個卡箍固定在兩個法蘭之間，其中三條連接螺栓的上端留有公螺紋。圖3是三立柱組件結構示意圖，圖4是三立柱組件局部的A-A剖視圖。A立柱(11)和B立柱(12)下端都有母螺紋(10)，將對稱的安裝在卡箍組件中所提供的公螺紋(8)上，余留的公螺紋與余下的立柱連接，A立柱及B立柱下部外表面有方螺紋與卡盤梁組件連接，并可根據油氣井施工需要，卡盤梁可進行上下調整，A立柱和B立柱的中部有卡槽(13)，安裝油缸支撐梁組件，A立柱和B立柱及第三立柱的頂端有較長的公螺紋，用來安裝頂部梁組件。圖5是卡盤梁組件結構示意圖，圖6是卡盤梁組件局部的A-A剖視圖。卡板(16)上的兩端及中部開有U型槽，兩端的U型槽卡在A立柱及B立柱上，通過上固定螺母(17)及下固定螺母(18)將卡板固定，卡板中部的U型槽用來卡入空心活塞桿的卡槽的，以便固定密封件，完成帶壓換閥的作業。圖7是油缸支撐梁組件結構示意圖。套裝于油缸(14)的支撐板(22)，可以在油缸體外作軸向滑動，油缸體表面有卡槽，支撐板(22)坐在支承座(25)上，并有螺栓(28)固定，而支承座通過雙半環(26)固定在A立柱和B立柱上。圖8是頂部梁組件結構示意圖，圖9是頂部梁組件局部的A-A剖視圖。通過固定螺母(32)將其固定在立柱頂部公螺紋上，丁字梁(29)中部有雙半環(30)的安裝位置，丁字梁雙半環內圓可卡在空心活塞桿(15)卡槽內，用壓緊螺套(31)固定。圖10是更換套管閘閥固定機架結構示意圖。A立柱和B立柱通過雙公轉換螺栓(34)分別安裝上、下卡箍的上螺孔(9)內，除第三立柱不安裝外，其他的情況與垂直方向完全相同。
[0026]本實用新型是這樣工作的:首先要根據需要帶壓換閥的油氣井口裝置的具體壓力等級，選用不同尺寸的機架固定裝置，按要求安裝好固定機架裝置。裝置中的卡盤梁組件在作業初期，卡板(16)并未安裝在A立柱和B立柱之間，直到空心活塞桿(15)下入井內的密封件封堵了高壓天然氣流后，卡板(16)才投入作業，利用卡板中間的U型，卡在空心活塞桿上的卡槽內，同時卡板受到上固定螺母(17)和下固定螺母(18)的緊固而固定在A立柱及B立柱之間。油缸支撐。
【權利要求】
1.一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，它由卡箍組件、三立柱組件、卡盤梁組件和油缸支撐梁組件，以及頂部梁組件組成，其特征是，卡箍組件中的兩個卡箍分別卡在大法蘭和底法蘭上，卡箍之間用固定螺栓緊固在大法蘭和底法蘭上，三立柱組件中的三根立柱，聯結在卡箍組件中的三個連接螺栓上，在對稱的兩個立柱的下部的螺紋上，固定著卡盤梁組件的卡板，在對稱的兩個立柱的中部固定有油缸支撐梁組件的支撐板，在對稱的兩個立柱的頂部固定著頂部梁組件的丁字梁，卡盤梁組件、油缸支撐梁組件以及頂部梁組件距離井口的高度，均可調節。
2.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，卡箍組件的卡箍由形狀對稱的四個半圓狀的卡塊組成，兩半圓形卡塊之間由四條螺栓連接起來，分別卡緊在井口大四通上的大法蘭和井口大四通底法蘭上，卡緊在大法蘭上的卡箍與卡緊在底法蘭上的卡箍由四條連接螺栓及固定螺母聯結起來，其中三條連接螺栓的上部留出有與三立柱連接用的公螺紋，半圓卡塊的側面加工有母螺紋，其尺寸與連接螺栓的公螺紋配合，母螺紋之間的距離H與連接螺栓的圓周尺寸相同。
3.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，三立柱組件的三根立柱底部均有母螺紋，并與連接螺紋上的公螺紋連接，其中對稱于圓心，并與卡箍開口成45°角的A立柱和B立柱上的外部車制有方螺紋，并與卡板梁組件連接，A立柱和B立柱的中部，預留有兩個卡槽，并與油缸支撐梁組件連接，三個立柱的頂部均加工有長外螺紋，并與頂部梁組件連接，油缸可固定在油缸支撐梁的中部，空心活塞桿可固定在頂部梁組件里。
4.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，卡盤梁組件由卡板、上固定螺母、下固定螺母組成，卡板兩端開有U型孔，U型孔的中心距與對稱的A立柱和B立柱的中心距相等，中部開有與空心活塞桿卡槽相配合的U型孔，上固定螺母下部安裝有平面軸承，平面軸承下部是一支撐環，支撐環由螺紋外套與螺母相連接。
5.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，油缸支撐梁組件由套裝在油缸上的支撐板、固定套、油缸雙半環以及支承座、雙半環、固定螺套組成，油缸雙半環裝在支撐板固定套與油缸的卡槽內，由固定套通過螺紋固定，支撐板座坐在支承座上，并由螺栓固定，雙半環安裝在立柱卡槽與支承座內，并用固定螺套固定，油缸支撐板組件的高度是可調的，安裝在對稱的A立柱和B立柱的不同卡槽內，就有不同的高度。
6.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，頂部梁組件由丁字梁、丁字梁雙半環、壓緊螺套以及固定螺母組成，丁字梁雙半環安裝在空心活塞桿卡槽和丁字梁內，并由壓緊螺套通過螺紋壓緊，丁字梁兩端圓孔裝在對稱的A立柱和B立柱的上部公母螺紋上，并可根據施工需要應用固定螺母來調節丁字梁的高度。
7.根據權利要求1所述的一種油氣井帶壓換閥的固定機架裝置，其特征是，所述三立柱組件中，在帶壓更換套管閘閥時，只需將對稱的A立柱和B立柱接入雙公轉換螺栓后，分別水平安裝在卡塊上的側面母螺紋上，并以套管閘閥為中心，調節A立柱和B立柱之間的距離，并保持與卡板梁組件、卡箍組件、油缸支撐組件及頂部梁組件中心一致。
【文檔編號】E21B34/02GK203570262SQ201320618346
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】龔偉安 申請人:西安東新石油設備廠有限公司