一種頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及頁巖氣井口帶壓作業領域，更具體地說，涉及的是一種頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置。
【背景技術】
[0002]我國頁巖氣資源豐富，但由于頁巖地層滲透率很低，頁巖氣井完井后需要經過儲層改造才能獲得理想的產量，而水力壓裂是頁巖氣開發的核心技術之一，在壓裂施工時，由于油管頭和主控閥要參與分段加砂壓裂施工，井口設備高壓工作液沖刷、腐蝕，損傷主控閥閥芯，導致密封失效，閥腔容易進砂，造成井口裝置壓裂后試壓不合格，主控閥關閉不嚴后，導致了如下問題:(1)位于油管頭出口部的主控閥是采氣井口的總開關，是最關鍵的切斷開關，若發生泄漏，整個井口處于無控制狀態，重則造成井口事故，威脅井場和人身安全、造成地下資源浪費，輕則污染環境；(2)由于主控閥是直接控制處于近30MPa高壓狀態的井內氣的采集(通、斷)，一經安裝好，即處于工作狀態，因而對主控閥的維修、更換極為困難。
[0003]傳統的換閥方法主要有兩種，一是壓井換閥或維修，在換閥、維修前，先向井內注入泥漿，并使泥漿液柱壓力略大于井內油(氣)壓力，待保持穩定后再進行換閥處理。采用該方法既要動用大量人力、物力，又必須停產進行，且壓井后由于施工中泥漿雜質堵塞地層孔隙，往往要降低氣產量，甚至造成低產井變成死井，更不適用于頁巖氣；二是采用卡瓦定位卡點換閥或維修，該方法靠卡瓦牙嚙合于管頭內壁某固定點密封；但由于油管頭流道因長期工作遭受酸性介質腐蝕，其內壁往往凹凸不平、卡點位置的選擇較難，卡頭與內壁嚙合的可靠性差、安全又無保障，而換閥后取出又較難，因此，該方法一般只限于井壓低于20MPa的油、氣井井口裝置上使用。
[0004]目前，帶壓更換井口閥門技術是一種非常經濟的技術，但也是一種風險性很大的技術。因此，亟需一種適用于頁巖氣的安全、快速和低成本的井口主控閥帶壓更換裝置。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。
[0006]本發明還有一個目的是提供一種頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，其能夠滿足頁巖氣井口空間小、井口壓力高等特點，避免壓井法帶來的環境污染問題和產量減少問題，作業成本低，堵塞器具有雙重鎖定功能，確保了換閥安全可靠。
[0007]為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，包括:
[0008]堵塞機構，其包括可拆卸連接的堵塞器和固定裝置，所述堵塞器用于穿過主控閥到達預定位置以堵塞油管頭，所述固定裝置與所述油管頭固定連接以將所述堵塞器固定在所述預定位置；
[0009]送進機構，其包括活塞桿式的第一油缸，用于將所述堵塞器推送至所述預定位置，所述第一油缸的活塞桿的自由端與所述堵塞器可拆卸連接；
[0010]支撐機構，其包括可拆卸連接的第一法蘭和一對支柱，所述第一法蘭水平設置并與所述第一油缸固定連接，所述一對支柱豎直設置在所述第一油缸的兩側，所述一對支柱的第一端和第二端分別與所述第一法蘭和所述油管頭可拆卸連接；
[0011]提升機構，其包括設置在所述第一油缸的兩側的活塞桿式的一對第二油缸，所述一對第二油缸與所述第一法蘭固定連接，所述一對第二油缸的活塞桿的自由端設有與所述主控閥可拆卸連接的線性構件，用于提升所述主控閥。
[0012]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述堵塞器包括桿體和塞體，所述桿體通過快速接頭與所述第一油缸的活塞桿的自由端實現可拆卸連接，所述塞體的外周設有環狀凹槽，所述堵塞器到達所述預定位置時，與所述環狀凹槽相對應的所述油管頭的外部環槽上設有可容納頂絲的多個第一通孔。
[0013]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述固定裝置為開有U形開口的板體，所述U形開口的曲線部分恰好容納所述桿體，所述板體上開設有多個第三通孔，所述油管頭的上部設有第三法蘭，所述第三法蘭沿軸向開設有多個第二通孔，所述多個第三通孔和所述多個第二通孔一一對應且形成能夠實現連接裝配的貫通的空間。
[0014]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述快速接頭包括球頭和鎖緊螺母，所述球頭的一端與所述第一油缸的活塞桿的自由端螺紋連接，所述球頭的另一端為球形凸面，所述鎖緊螺母和所述桿體均設有與所述球形凸面相配合的球形凹面并通過螺紋連接，從而實現所述桿體通過快速接頭與所述第一油缸的活塞桿的自由端的可拆卸連接。
[0015]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述第一油缸的活塞桿上套設有滑動連接的第二法蘭，所述第一油缸的活塞桿與所述第二法蘭之間設有滑動密封圈。
[0016]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述第二法蘭沿軸向開設有位于圓心的第四通孔和位于圓周的多個第五通孔，所述第一油缸的活塞桿穿過所述第四通孔實現所述第一油缸的活塞桿與所述第二法蘭的滑動連接。
[0017]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述主控閥的上部設有第四法蘭，所述第四法蘭沿軸向開設有多個第六通孔，所述多個第五通孔和所述多個第六通孔一一對應且形成能夠實現連接裝配的貫通的空間。
[0018]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述第一法蘭沿軸向開有位于圓心的第七通孔和位于圓周的多個第八通孔，所述第一油缸穿過所述第七通孔實現所述第一油缸與所述第一法蘭的固定連接，所述一對支柱的第一端分別穿過一個所述第八通孔實現所述一對支柱和所述第一法蘭的可拆卸連接，所述一對第二油缸分別穿過一個所述第八通孔實現所述一對第二油缸與所述第一法蘭的固定連接。
[0019]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述油管頭的外部環槽沿徑向對稱設有一對L形拉塊，對于任意一個拉塊，其第一直角邊開設有多個第九通孔或盲孔，所述多個第二通孔和所述多個第九通孔或盲孔一一對應且形成能夠實現連接裝配的貫通的空間，所述拉塊的第二直角邊開有第十通孔。
[0020]優選的是，所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，所述一對支柱的第二端設有U形提環，所述提環的相互平行的兩個長邊之間設有容納所述拉塊的第二直角邊的空間，所述提環的相互平行的兩個長邊上分別開有第十一通孔，所述第十通孔和兩個所述第十一通孔相對設置且形成實現連接裝配的貫通的空間，銷釘穿過所述第十通孔和兩個所述第十一通孔實現所述拉塊和所述提環的可拆卸連接。
[0021]本發明至少包括以下有益效果:
[0022]第一、本發明通過設置堵塞機構、送進機構、支撐機構和提升機構，實現整個頁巖氣井口主控閥帶壓更換過程，能夠滿足頁巖氣井口空間小、井口壓力高等特點，能夠避免壓井法帶來的環境污染問題和產量減少問題；
[0023]第二、本發明通過活塞桿式油缸組在液壓壓力下對堵塞器進行送進和提升，具有更高的自動化程度，節約人力物力；堵塞器堵住油管頭后，將連接有堵塞器的板體鎖定在油管頭上，具有雙重鎖定功能，確保換閥安全可靠；本裝置的安裝僅需要先將各組件預先裝配在一起，然后在更換閥門時通過銷釘連接在油管頭上，節約了換閥時間，減少了安全隱患。
[0024]本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明所述的頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置的結構示意圖；
[0026]圖2為本發明所述的板體的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0028]如圖1-2所示，本發明提供一種頁巖氣井口主控閥帶壓更換裝置，包括:
[0029]堵塞機構，其包括可拆卸連接的堵塞器6和固定裝置，所述堵塞器6用于穿過主控閥802到達預定位置以堵塞油管頭902，所述固定裝置與所述油管頭902固定連接以將所述堵塞器6固定在所述預定位置；