[发明专利]一种适用于浅层低压油井带压作业的设备

权利要求书

1.一种适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，包括修井系统、带压作业系统、带压作业动力源系统(21)和附件设备；

所述修井系统完成修井作业，并配合带压作业系统完成管柱的强行起升和下放作业；

所述带压作业系统从下至上包括试压四通(1)、安全全封闸板防喷器(2)、井口稳定器(3)、安全半封闸板防喷器(4)、带压作业机；所述试压四通(1)、安全全封闸板防喷器(2)、井口稳定器(3)、安全半封闸板防喷器(4)、带压作业机依次通过法兰相互连接；

所述带压作业机包括主体、框架、上平台及高空操作台、举升机系统(37)、主动转盘；

所述主体从下到上依次包括下工作半封闸板防喷器(6)、平衡泄压系统(8)、上工作半封闸板防喷器(5)、工作环形防喷器(7)、固定卡瓦组(9)、游动卡瓦组(10)；

所述工作环形防喷器(7)能密封任何形状的工具和在紧急情况下实现封零；

所述平衡泄压系统(8)用于平衡或泄掉工作环形防喷器(7)与工作单闸板防喷器内的压力；

所述固定卡瓦组(9)安装于工作环形防喷器(7)上，配合游动卡瓦组(10)完成起下油管作业；

所述框架包括下平台和立柱；所述下平台上设有下基板(13)；

所述上平台及高空操作台包括上平台(14)和高空司钻台；

所述上平台(14)包括上基板(12)、主踏板、主踏板护栏、司钻台(15)；

所述司钻台(15)固定在主踏板一侧角落，主踏板护栏安装在主踏板边缘，上基板(12)在主踏板中央通孔处伸出；

所述立柱与上基板(12)、下基板(13)相连；

所述举升机系统(37)包括举升液缸(11)及控制阀组；所述举升液缸(11)和控制阀组由液压管线相连接；

所述上基板(12)、下基板(13)分别连接在举升液缸(11)的上、下两端；

所述高空司钻台固定在上平台(14)上。

2.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述平衡泄压系统(8)包括：平衡泄压四通、手动旋塞阀、液动旋塞阀、井口压力表。

3.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述举升液缸(11)上下终点均设计有液压缓冲结构，使举升液缸(11)运动平稳；所述控制阀组使用大流量控制阀。

4.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述主动转盘设计有机械锁死装置。

5.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述修井系统包括井架、天车、游车、绞车。

6.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述工作环形防喷器(7)配置有缓冲蓄能器。

7.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，带压作业动力源系统(21)包括液压泵、液压回路、电路系统、气路系统。

8.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述上平台(14)还包括上平台附件，上平台附件包括起下油管钢丝绳固定杆(16)、防坠器固定杆、逃生装置固定杆(17)、液压钳尾绳固定杆(18)，均竖直安装在主踏板上。

9.根据权利要求1所述的适用于浅层低压油井带压作业的设备，其特征在于，所述设备附件包括接箍探测器(19)、伸缩防护爬梯(20)、主机运输撬(22)、吊装吊具、液压管线；

所述接箍探测器(19)包括接箍探测器壳体(23)和接箍探测器部件(24)；所述接箍探测器部件(24)安装在接箍探测器壳体(23)内部，所述接箍探测器(19)安装于安全半封闸板防喷器(4)和下工作半封闸板防喷器(6)之间，伸缩防护爬梯(20)挂在上平台(14)处，主机运输撬(22)用于水平固定安放带压作业机，吊装吊具安装在带压作业机吊点处，液压管线用于连接带压作业动力源系统(21)与带压作业机之间，起传输液压动力的作用。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种适用于浅层低压油井带压作业的设备管柱上下作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、上提管柱

步骤1.1、当井下压力不足以推动管柱，管柱无上窜趋势时，采用修井系统上的大钩来上提管柱，其过程如下：关闭平衡泄压系统(8)和上工作半封闸板防喷器(5)，大钩上提管柱；当接箍探测器(19)发出鸣叫信号后，暂停或放慢大钩上提速度，关闭下工作半封闸板防喷器(6)，打开平衡泄压系统(8)来释放放喷，再打开上工作半封闸板防喷器(5)，继续上提管柱，直至接箍露出；卸下此管柱后，继续上述作业过程来起出下面的管柱，直至完成全部作业；

步骤1.2、当井下压力使得管柱有上窜趋势时，采用带压作业机中的举升机系统(37)进行起杆，修井系统大钩携吊卡配合扶正管柱，其过程如下：关闭平衡泄压系统(8)中的泄压系统、游动卡瓦组(10)和上工作半封闸板防喷器(5)，游动卡瓦组(10)举升液缸(11)上举，其他部件处于打开状态；当游动卡瓦组(10)行到最高点后，关闭固定卡瓦组(9)和下工作半封闸板防喷器(6)，打开平衡泄压系统(8)来释放放喷，再打开上工作半封闸板防喷器(5)，关闭游动卡瓦组(10)打开固定卡瓦组(9)，让举升液缸(11)下行，重复上述动作，直至接箍露出，卸扣取下管柱，如此往复，完成整个上提管柱过程；

步骤2、下放管柱

步骤2.1、当井下压力不足以下放管柱，管柱无上窜趋势时，采用修井系统上的大钩来下杆；下杆过程如下：关闭下工作半封闸板防喷器(6)和平衡泄压系统(8)，其他部件都处于打开状态，大钩通过吊卡携管柱下行，接箍通过上工作半封闸板防喷器(5)后，就关闭上工作半封闸板防喷器(5)并打开下工作半封闸板防喷器(6)，继续下行；估计接箍已经通过下工作半封闸板防喷器(6)后，关闭下工作半封闸板防喷器(6)，再打开平衡泄压系统(8)和上工作半封闸板防喷器(5)继续下行；重复上述过程，直至全部管柱下完；

步骤2.2、当井下压力使得管柱有上窜趋势时，使用带压作业机的举升液缸(11)进行下杆，修井系统大钩携吊卡配合扶正管柱；其过程如下：首先将游动卡瓦组(10)举升液缸(11)上行至最高点，再关闭平衡泄压系统(8)、上工作半封闸板防喷器(5)和游动卡瓦组(10)，其他部件都处于打开状态；接着让管柱被夹持随着举升液缸(11)下行，当举升液缸(11)下行到最低位后，关闭下工作半封闸板防喷器(6)和固定卡瓦组(9)，打开平衡泄压系统(8)、上工作半封闸板防喷器(5)和游动卡瓦组(10)，再将举升液缸(11)上行到最高点，重复上述过程，直至全部管柱下完。