[发明专利]一种带压更换阀门装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门更换与维修用的带压更换装置，尤其是应用于石油采油井口、高压注水井口、高压管汇等阀门的带压更换与维修。

背景技术

石油采油井口、注水井口、管汇是现代石油采油工程中的重要基础设备，高压阀门是此类设备上的主要部件。由于长期处于野外十分恶劣的环境下且常年承受酸碱等水介质的侵蚀、很少维护保养，在设备长期运行后，阀门会出现阀板冲蚀，密封件老化、腐蚀等许多严重影响其使用功能的现象，造成这些阀门打开或关闭困难、密封件锈蚀、渗漏等问题，给修井及油田生产带来很大麻烦，这些阀门需要更换才能恢复设备的正常功能。由于此类设备上的阀门都在高压状态下运行，要更换这些阀门，一种做法是停产后靠地层自然渗透降压，在无压的状态下对其进行更换，停产时间一般要十几天甚至一个月，对油田生产造成严重影响且恢复地层压力需要耗费大量的水、电资源，而这样的做法会对企业生产及为不利，首先与其关联的系统都需在停产泄压，其次是长期注水建立的地层压力会遭到破坏，会严重影响到企业的后续生产，造成极大的产量损失和能源消耗。另一种做法是进行作业维修，要动用作业井架、修井车等庞大的作业设备进行带压维修，一般需要2-3天完成，需要付出高昂的作业费用。因此，需要一种在不动用任何工程设备、不停产、不泄压的情况下短时间内完成对损坏阀门的带压更换的装置和方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种新型的带压更换阀门装置，具体技术特征如下：

一种带压更换阀门装置，其特征在于，由封堵器、结合子、防喷管、液压缸、活塞杆和操作杆组成，其中，

封堵器包括：设置在环状胶筒底座上的可紧密贴合在流体输入管的内径上的密封胶筒，环状胶筒紧密地套接在卡瓦座封组件的轴柄部上，卡瓦座封组件的轴柄部延伸到卡瓦座套中并形成卡瓦座组件的锥体部，卡瓦座组件的锥体部的直径沿着流体压力的方向减小，卡瓦座组件的的锥体部的曲面可滑动地贴合于卡瓦的底部，卡瓦座组件的锥体部的最大直径大于卡瓦的尖刺部通过卡瓦座套上的开口完全涨开时卡瓦所在区域的最大直径，卡瓦座组件的的锥体部的末端与芯轴接触，芯轴的另一端与设置在卡瓦座套内的差动式活塞接触，卡瓦座套的末端设置有与结合子的锁块配合的尾端卡槽，卡瓦设置为多个，卡瓦座套上的开口分别对应一个卡瓦的尖刺部；

结合子一端设置有可操作地与尾端卡槽配合的锁块，其另一端的内径上设置有与活塞杆的外径配合的固接机构，结合子可操作地通过锁块与封堵器固接，通过固接机构与活塞杆固接；

防喷管为可收纳封堵器和结合子的圆筒，其邻近结合子的一端设置有与阀门配合的连接机构，其远离结合子的尾端与液压缸固接；

液压缸上设置有液压油进口和液压油出口，其内部设置有固定在活塞杆上液压活塞；

活塞杆是可滑动地贯穿液压缸和防喷管中空结构，其长度可贯穿液压缸和防喷管并将封堵器送到液体输入管的预定位置；

操作杆可滑动和/或转动的设置在活塞杆中，操作杆可从活塞杆中伸出并与差压式活塞接触，操作杆的尾端设置有控制操作杆的滑动和/或转动的操作机构。

进一步地，胶筒底座是外径沿着流体压力的方向增大的截顶圆锥体结构，密封胶筒可滑动地设置在胶筒底座。

进一步地，胶筒底座、卡瓦座封组件和芯轴是整体结构，胶筒底座部延伸到卡瓦座套内形成沿着流体压力方向直径减小的锥体部，锥体部的末端沿着流体压力的方向继续延伸形成芯轴部，芯轴部与差压式活塞接触。进一步优选地，胶筒底座部为外径沿着流体压力方向增大的截顶圆锥体。

进一步地，固接机构为设置在活塞杆外径的外螺纹和设置在结合子的对应端的内径的内螺纹，外螺纹与内螺纹配合。

进一步地，卡瓦设置为3个。

进一步地，操作机构为六方螺帽。

进一步地，操作杆上设置有与锁块配合的凹部或凸部。

本发明还提供了一种使用上述带压更换阀门装置进行带压更换阀门的方法，其特征在于，包含下列步骤：

1）将封堵器通过锁块可操作地固接到结合子上，结合子通过固接机构固接到活塞杆上，操作杆插入到活塞杆中并穿过活塞杆与封堵器中的差压式活塞接触，操作杆的尾端通过操作机构与活塞杆可操作地固接，封堵器和结合子收纳在防喷管中，防喷管的尾端与液压缸连接，组合成带压更换装置；

2）在闭合旧阀门后，将连接到旧阀门的输出端的管线拆卸下来，并将防喷管连接到旧阀门的输出端；

3）将步骤1）组合有封堵器和结合子的防喷管的封堵器一端密封连接到旧阀门的输出端；