[发明专利]气井带压作业井口装置

说明书

气井带压作业井口装置涉及石油机械，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架（19），所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器（2）、密闭式液压钳（3）、第二闸板防喷器（5）、泄压阀组件（6）、喷淋润滑装置（7）和环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁（8）、主油缸（10）、中间横梁（12）、固定承重卡瓦（14）、固定防顶卡瓦（15）、游动旋转防顶卡瓦（16）、上横梁（17）、游动举升卡瓦（18）。本发明具有设计合理、体积小、便于运输和装配、使用及操作方便、工作可靠、效率高及可节省大量人工和设备成本。

技术领域

本发明涉及石油机械，具体涉及一种在不压井、不泄压、不释放井内介质前提下，对天然气井、页岩气井、煤层气井进行带压修井作业的井口装置。

背景技术

最近几年大规模开发及新投产的常规和非常规天然气井，如页岩气、煤层气井，开始进入第一维修周期，由于国内气井一般不配备井下套管阀，在作业的全过程中整个井筒都充满高压，为避免修井时井内高压气体喷出，因此在修井时必须选择高密度泥浆压井-常规修井作业，或者带压修井作业。

压井作业使用的压井液或高密度泥浆可以压住井内高压气体，但压井液或泥浆会渗入地层封闭微裂隙，对天然气井，尤其是页岩气井的产能损害特别大，高密度泥浆压井-常规修井作业后，普通天然气井会损失产能20%以上，页岩气井可能会损失产能50%以上，甚至彻底被压死完全丧失产气能力，因此维修时选择带压作业是必然选择，暂不具备带压修井作业条件的一般选择停产封井待修。

带压修井作业时，井下工具以下管柱串的内堵塞是世界级难题，没有合适的解决方法。

目前在气井作业中，有些作业要求起出井下的射孔枪，射孔枪外径面由于射孔弹爆炸导致不规整，内外通透，传统的捞矛倒管工艺无法完成此类作业；国外的作业服务公司由于无法完成作业，都会选择回避这种井位作业；如果这种井位必须作业，一般采用压井作业方法，会造成井位产能严重下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在不压井、不泄压、不释放井内介质前提下，对天然气井、页岩气井、煤层气井进行带压修井作业的井口装置。

本发明的技术解决方案是：气井带压作业井口装置，包括下方的防喷密封组件和上方的油管升降控制组件及固定二者的机架，所述防喷密封组件包括由下而上依次连接的第一闸板防喷器、密闭式液压钳、第二闸板防喷器、泄压阀组件、喷淋润滑装置、第一环形防喷器、第二环形防喷器，所述油管升降控制组件包括下横梁、主油缸、中间横梁、固定承重卡瓦、固定防顶卡瓦、游动旋转防顶卡瓦、上横梁、游动举升卡瓦，固定承重卡瓦和固定防顶卡瓦由下而上依次连接在第二环形防喷器上方，主油缸缸体与下横梁固定连接，主油缸的活塞杆与上横梁固定连接驱动上横梁上下移动，游动旋转防顶卡瓦和游动举升卡瓦与上横梁固定连接。

本发明的技术效果是：本发明设计合理、体积小、便于运输和装配、使用及操作方便、工作可靠、效率高及可节省大量人工和设备成本。

采用了密闭式液压钳用于起出无内堵塞的井下工具及管柱；在装置中设置了喷淋润滑装置，该装置位于下环形防喷器以下，在作业中上提管柱串时，喷淋装置可向管柱串表面喷水或油，使管柱串通过环形防喷器胶芯时的摩擦系数及摩擦力有较大幅度下降，降低环形防喷器胶芯磨损，并避免了静电积聚；使用上下两个环形防喷器进行两级减压，将井内压力均分成两级环形防喷器的上下压差，提高了环形防喷器的密封可靠性及使用寿命；在两级环形防喷器之间的腔段恒压供液，该液体段可在起下管柱时浸润管柱表面，在管柱通过上下环形防喷器胶芯时起润滑作用，同时该恒压液体段可辅助密封井下气体。

本发明装置可以使用一种特定工作流程：设备高压内腔带压卸扣-捞矛倒管工艺，在带压状态下起出包含井下工具在内的全部无内堵塞的管柱串，绕开内堵塞难题，彻底解决无内堵塞管柱串作业问题。