CN111911095B - 低压油水井带压修井装置及带压修井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低压油水井带压修井装置及带压修井方法，井口四通的上法兰上通过螺栓安装有防喷器组，所述防喷器组自下而上依次包括安装有单闸板防喷器，单闸板防喷器的下部自带有四通，单闸板防喷器的上方安装有双闸板卡瓦防喷器，双闸板卡瓦防喷器的上方安装有环形防喷器，环形防喷器的中段外周设有六方栅格平台，六方栅格平台的下方设有下沉式收集箱，下沉式收集箱的底部通过四根呈矩形分布的支腿支撑于地面，且下沉式收集箱的底部边沿连接有泄放弯管。环形防喷器的中下部位于中心圆筒中。下横梁的两端分别安装有举升液压缸，两举升液压缸分别竖直向上穿过套筒与上横梁相连。作业前预连接防喷器组，安装带压修井装置，起出油管柱。本发明可改善井口环境，高度低，便于整体搬迁，大幅度缩短安装时间。

Description

低压油水井带压修井装置及带压修井方法

技术领域

本发明涉及一种油田作业工具，特别涉及一种低压油水井带压修井装置；本发明还涉及一种低压油水井带压修井方法，属于带压修井作业技术领域。

背景技术

油水井的井口装置包括井口四通和安装在井口四通上方的各种防喷器，油管沿各防喷器的中心延伸。目前，油田油水井的井下压力可按高、中、低三种情况进行分类，其中低压井所占比例较高。但是油田油水井带压修井装置多为高压作业装置，存在如下不足：

一、为了实现高压密封施工，通常设置多道半封防喷器、全封防喷器或环形防喷器，结构部件多，高度大多在5m以上，存在整体高度过高、安装繁杂、操作不便、安全性差，且整机搬迁不灵活性、效率低，针对低压井，存在“大马拉小车”低效问题，目前油田没有针对低压井、高度不超过2m的小型带压修井装置。

二、在井压低，不会出现油管上顶现象时，为了提高施工进度，起下油管时，通常采用环形防喷器来密封油管环空，造成环形防喷器胶芯的使用寿命短，环形防喷器胶芯更换频繁，采购成本大。

三、在油水井带压修井以及小溢流井的常规作业过程中，油管外周与防喷器之间因为不密封造成的溢流，油管内溢出液体给井场带来严重的污染；在起油管过程中，当油管不通或下部没有泄油装置时，在卸开油管的连接丝扣时，这根油管内的液体会迅速向下流出，污油水下落喷溅到防喷器法兰上平面，造成井口环境污染，施工环境恶化，影响作业人员身心健康。现有高压作业装置没有溢流收集功能，在环保要求越来越高的情况下，如何实现既不影响作业速度，又能避免井场受溢流污染，一直是困扰井下作业施工的一个难题。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种低压油水井带压修井装置，具有溢流收集功能，可减轻环境污染，改善施工井口环境，满足安全环保需要，且高度低，便于整体搬迁，大幅度缩短安装时间。

为解决以上技术问题，本发明的一种低压油水井带压修井装置，包括井口四通，所述井口四通的上法兰上通过螺栓安装有预装为一体的防喷器组，所述防喷器组自下而上依次包括单闸板防喷器、双闸板卡瓦防喷器和环形防喷器，所述单闸板防喷器的下部自带有四通，所述环形防喷器的中段外周设有六方栅格平台，所述六方栅格平台的下方设有下沉式收集箱，所述下沉式收集箱的底部通过四根呈矩形分布的支腿支撑于地面，且下沉式收集箱的底部边沿连接有泄放弯管。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：六方栅格平台可为工人作业提供操作平台，井口操作时的溢流可流入下沉式收集箱内，在箱体底部靠边一侧设有溢流出口，井内油管溢出的液体通过泄放弯管导流到收集大罐，可避免井口污染，具有较好的环保效益。防喷器组预装为一体可以减少组装时间，可以实现快速整体安装，并且缩短修井及停井时间，减少拆除井口四通上方部件后存在的井喷风险；单闸板防喷器的下部自带有四通，可接洗井管线或放套管溢流，不需要对井口四通进行操作，减少对井口流程的影响。单闸板防喷器与双闸板卡瓦防喷器的操作位置在平台下部正面，方便防喷器的开关井操作，在停工时，采用单闸板防喷器直接全封关井，不需要液压锁紧，安全可靠。双闸板卡瓦防喷器自带的卡瓦可以配合起升油管的操作。本装置的结构部件少，简单紧凑重量轻；六方栅格平台的高度大幅度降低，距离地面的高度不超过两米，易于操作，提高起下油管操作的安全性。可与修井机直接配合，不需要对修井机进行改造。某个油井修井完成后，可将本带压修井装置整体搬迁运输，直接整体安装在井口四通的上法兰上，可以缩短安装时间40%以上，大大减轻修井的工作量，提高修井作业的效率。

作为本发明的改进，所述下沉式收集箱的底壁中心焊接有贯通的中心圆筒，所述中心圆筒的下部设有下大上小的喇叭口，所述中心圆筒的上端口延伸至所述六方栅格平台的上方，所述环形防喷器的中下部位于所述中心圆筒中。中心圆筒使环形防喷器可以穿过下沉式收集箱，且可以实现密封；中心圆筒下端的喇叭口便于套入环形防喷器，中心圆筒的上端口高于六方栅格平台， 下沉式收集箱向中心圆筒溢流。

作为本发明的进一步改进，所述下沉式收集箱的底壁上还焊接有两个贯通的套筒，两套筒对称位于所述中心圆筒的左右两侧，两套筒的上端口延伸至所述六方栅格平台的上方。套筒使举升液压缸可以穿过下沉式收集箱，且可以实现密封；套筒的上端口高于六方栅格平台， 下沉式收集箱向套筒溢流。

作为本发明的进一步改进，所述单闸板防喷器的上法兰外周套装有下横梁，所述下横梁由前后对称的两半拼接固定而成，所述下横梁的两端分别安装有举升液压缸，两举升液压缸分别竖直向上穿过所述套筒与上横梁相连，所述上横梁的中心设有卡瓦安装孔。下横梁为对半式结构，便于从前后两侧相向拼接，拼接后连接为一体，作为举升液压缸的支撑底座；上横梁的卡瓦安装孔中安装有卡瓦抱在管柱的外周，举升液压缸一次可举高1.5米，控制管柱的每次上行行程，避免井下压力使其飞出；下行同样依靠举升液压缸控制每次动作行程，提高作业的安全性；举升液压缸举升或下压时的重量由下横梁承受。

作为本发明的进一步改进，左侧两支腿高度方向的中部通过左横档相互连接，所述左横档的中部设有向右伸出的左支座；右侧两支腿高度方向的中部通过右横档相互连接，所述右横档的中部设有向左伸出的右支座；所述左支座和右支座上分别设有支座安装孔，所述下横梁的左右两端对应支撑且固定在所述左支座和右支座上。左横档和右横档可以提高支腿的强度和刚度，提高作业的稳定性，同时举升液压缸的两端固定在左支座和右支座上，下横梁的两端与左支座和右支座固定连接使得整个装置成为一个整体，便于整体吊装转运，减少了分解拆卸，重新组装的工序，大幅度节约了修井作业及停井时间，提高了油井的产油量。举升液压缸举升或下放管柱时的重量，通过左支座和右支座传递到支腿上，避免举升的重量落在单闸板防喷器上，这种设计有利于安装、拆卸和防喷器的检维修。

作为本发明的进一步改进，所述中心圆筒的上端口嵌装有端口密封件，所述端口密封件包括自上而下嵌于中心圆筒内壁与环形防喷器外壁之间的竖向环形密封圈，所述竖向环形密封圈的截面形状为上宽下窄的楔形，所述竖向环形密封圈的顶部连接有向外翻折的坡面胶环，所述坡面胶环呈内高外低结构且覆盖在中心圆筒的上端，所述坡面胶环的外径大于中心圆筒的外径。竖向环形密封圈呈楔形，便于***中心圆筒内壁与环形防喷器外壁之间且压紧，坡面胶环内高外，覆盖在中心圆筒的上端且延伸至其外侧，便于将落在其上的液体引导到中心圆筒的外周落下，避免沿环形防喷器的外周漏至地面。

作为本发明的进一步改进，后侧两支腿高度方向的中部通过后横档相互连接，所述下沉式收集箱正前面的底部设有倒角。四条支腿的中部有三面连接有加强横档，其在正前方没有设置横档，可以提供操作防喷器空间，方便检维修；下沉式收集箱正前面的倒角可以避免工人操作防喷器时，头部被尖角碰伤。

作为本发明的进一步改进，所述下沉式收集箱的上端口设有内台阶，所述中心圆筒及套筒靠近上端口的外周分别设有外凸环，所述六方栅格平台的外边沿支撑在所述下沉式收集箱的上端口内台阶上，所述六方栅格平台的内边沿支撑在所述中心圆筒及套筒上部的外凸环上。一方面内台阶和外凸环为六方栅格平台提供支撑，另一方面下沉式收集箱上端口的竖壁及中心圆筒及套筒的上部为六方栅格平台提供了定位，使六方栅格平台可以快速安装并获得定位，避免其窜动，提高工人在平台上作业的安全性。

作为本发明的进一步改进，所述下沉式收集箱的内腔底部设有沿底壁延伸的加强梁，所述支腿的顶部支撑在加强梁节点的下方，各加强梁的底部设有横向贯通的泄水孔；所述六方栅格平台由多片拼合而成，各拼合缝分别沿所述中心圆筒及套筒的直径延长线延伸。加强梁可以提高下沉式收集箱及整个装置的强度，加强梁形成的井字形网格的底部通过泄水孔相互连通，使下沉式收集箱底部的存液均可通过泄放弯管排净，减少整体搬迁时污染的风险。六方栅格平台由多片拼合而成，且拼合缝沿中心圆筒及套筒的直径延长线延伸，当相邻两片脱离下沉式收集箱上端口的内台阶后，即可向一侧取出，拆卸和拼装十分方便，也便于转运。

作为本发明的进一步改进，所述六方栅格平台的左前侧或右前侧设有爬梯，所述下沉式收集箱的上端口除爬梯外的其余五条边沿分别焊接有栏杆插管，各栏杆插管中分别插接有竖向栏杆，各竖向栏杆的顶部通过横向栏杆相互连接。爬梯偏置在六方栅格平台正前方的一侧，便于工人上平台操作，同时避让出正前方的空间，便于防喷器开关井操作；竖向栏杆和横向栏杆构成的围栏，保护工人在平台上的安全作业。

作为本发明的进一步改进，所述环形防喷器的上部安装有简易自封防喷器，所述简易自封防喷器的法兰下端嵌装有密封胶芯，所述密封胶芯的中心孔设有至少两道喉口，所述简易自封防喷器的法兰上端设有上凸圈，所述上凸圈的内腔设有扶正环，所述上凸圈的四个相位分别旋接有调节螺钉，各调节螺钉的内端头分别抵靠在所述扶正环的外壁。环形防喷器的胶芯与油管之间实现软密封，但是多次使用后，环形防喷器的胶芯即需要更换，提高采购成本。本装置的扶正环套装在油管外周，通过四个调节螺钉的调节，使扶正环与密封胶芯实现准确对中，密封胶芯与油管柱实现共轴线，使密封胶芯与油管柱之间实现可靠的自密封。平时低压作业时可用简易自封防喷器代替环形防喷器密封环空，节省环形防喷器胶芯的使用量，降低环形防喷器胶芯采购费用60%以上。

本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种低压油水井带压修井方法，可以收集油管的溢流，避免污染环境，改善施工井口环境，满足环保需要，且安全性好，便于整体搬迁下一次修井，大幅度缩短安装时间。

为解决以上技术问题，本发明的低压油水井带压修井方法，依次包括如下步骤：步骤1：作业前准备；步骤1.1：制作六方栅格平台和下沉式收集箱，在下沉式收集箱中心焊接中心圆筒，在中心圆筒两侧分别焊接套筒；步骤1.2：自下而上依次预连接单闸板防喷器、双闸板卡瓦防喷器、环形防喷器和简易自封防喷器，构成防喷器组；步骤2：安装带压修井装置；步骤2.1：向油管内腔投入堵塞器；步骤2.2：拆掉井口四通上法兰以上的部分，并将防喷器组安装在井口四通上方；步骤2.3：将下沉式收集箱的中心圆筒套在环形防喷器的外周，下沉式收集箱底部的支腿支撑于地面；步骤2.4：将举升液压缸从下沉式收集箱的套筒中穿过，举升液压缸的下端与下横梁相连，下横梁两端支撑在固定于支腿横档的左支座和右支座上，举升液压缸的上端与上横梁相连，上横梁中心的卡瓦安装孔中安装有游动卡瓦；步骤3：起出油管柱；步骤3.1：采用修井机上提油管柱，起出大部分油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱中；步骤3.2：当剩余油管柱的自重不足以克服井下压力产生的顶升力时，采用游动卡瓦卡住油管柱；步骤3.3：举升液压缸的活塞杆向上顶升，使油管柱升高一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器的卡瓦卡住油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸的活塞杆缩回，上横梁及游动卡瓦下行一段距离；步骤3.4：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器的卡瓦松开，然后举升液压缸的活塞杆再次向上顶升，如此逐根起出剩余的油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱中，然后关闭单闸板防喷器；步骤4：新油管柱下井；步骤5：分解防喷器组与井口四通上法兰的连接，将带压修井装置整体起吊转运。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：六方栅格平台可为工人作业提供操作平台，井口操作时的溢流可流入下沉式收集箱内，在箱体底部靠边一侧设有溢流出口，井内油管溢出的液体通过泄放弯管导流到收集大罐，可避免井口污染，具有较好的环保效益。在停工时，采用单闸板防喷器直接全封关井，不需要液压锁紧，安全可靠。通过游动卡瓦与双闸板卡瓦防喷器卡瓦的交替配合，由举升液压缸克服油管的顶升力，控制油管柱每次的举升行程，避免井下压力产生的顶升力使油管柱失控飞出。由于结构简单紧凑，六方栅格平台的高度大幅度降低，距离地面的高度不超过两米，易于操作，提高起下油管操作的安全性。可与修井机直接配合，不需要对修井机进行改造。某个油井修井完成后，由于体积小，高度低且重量轻，便于整体搬迁运输，直接整体安装在井口四通的上法兰上，可以缩短安装时间40%以上，大大减轻修井的工作量，提高修井作业的效率。

作为本发明的改进，步骤4包括如下子步骤：步骤4.1：关闭新油管柱的底部开关工具，然后打开单闸板防喷器；步骤4.2：采用游动卡瓦卡住新油管柱，然后举升液压缸下拉上横梁，使新油管柱下降一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器的卡瓦卡住新油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸的活塞杆伸出，上横梁及游动卡瓦上行一段距离；步骤4.3：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器的卡瓦松开，然后举升液压缸再次下拉，如此实现多根新油管下井；步骤4.4：当新油管柱的自重足以克服井下压力产生的顶升力时，松开游动卡瓦，采用修井机继续下新油管柱，直至完成整个新油管柱下井。在新油管柱初下井时，同样通过游动卡瓦与双闸板卡瓦防喷器卡瓦的交替配合，由举升液压缸克服油管的顶升力，将油管柱逐次下压，保证油管柱顺利下井，当井下油管柱的重量已经大于井下压力产生的顶升力时，改由修井机继续下新油管柱，可以提高下管速度，兼顾安全与修井效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明低压油水井带压修井装置的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的立体图一。

图4为图1的立体图二。

图5为本发明中下沉式收集箱及六方栅格平台的主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的立体图一。

图8为图5的立体图二。

图9为本发明中简易自封防喷器的剖视图。

图10为本发明中端口密封件的剖视图。

图中：1.井口四通；2.单闸板防喷器；2a.单闸板四通；3.双闸板卡瓦防喷器；4.环形防喷器；5.简易自封防喷器；5a.密封胶芯；5a1.喉口；5b.上凸圈；5c.扶正环；5d.调节螺钉；6.下沉式收集箱；6a.内台阶；6b.泄放弯管；6c.中心圆筒；6d.套筒；6e.加强梁；7.支腿；7a.左横档；7b.右横档；7c.后横档；7d.左支座；7e.右支座；7f.支座安装孔；8.六方栅格平台；9.下横梁；10.举升液压缸；11.上横梁；11a.卡瓦安装孔；12.爬梯；13.竖向栏杆；14.横向栏杆；15.端口密封件；15a.竖向环形密封圈；15b.坡面胶环。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明的低压油水井带压修井装置包括安装在井口四通1上方的单闸板防喷器2，单闸板防喷器2的下部自带有四通，单闸板防喷器2的上方安装有双闸板卡瓦防喷器3，双闸板卡瓦防喷器3的上方安装有环形防喷器4，环形防喷器4的中段外周设有六方栅格平台8，六方栅格平台8的下方设有下沉式收集箱6，下沉式收集箱6的底部通过四根呈矩形分布的支腿7支撑于地面，且下沉式收集箱6的底部边沿连接有泄放弯管6b。

六方栅格平台8可为工人作业提供操作平台，井口操作时的溢流可流入下沉式收集箱6内，在箱体底部靠边一侧设有溢流出口，井内油管溢出的液体通过泄放弯管6b导流到收集大罐，可避免井口污染，具有较好的环保效益。单闸板防喷器2的下部自带有四通，单闸板四通2a可接洗井管线或放套管溢流，不需要对井口四通1进行操作，减少对井口流程的影响。单闸板防喷器2与双闸板卡瓦防喷器3的操作位置在平台下部正面，方便防喷器的开关井操作，在停工时，采用单闸板防喷器2直接全封关井，不需要液压锁紧，安全可靠。双闸板卡瓦防喷器3自带的卡瓦可以配合起升油管的操作。本装置的结构部件少，简单紧凑重量轻；六方栅格平台8的高度大幅度降低，距离地面的高度不超过两米，易于操作，提高起下油管操作的安全性。可与修井机直接配合，不需要对修井机进行改造。某个油井修井完成后，可将本带压修井装置整体搬迁运输，直接整体安装在井口四通的上法兰上，可以缩短安装时间40%以上，大大减轻修井的工作量，提高修井作业的效率。

如图5至图8所示，下沉式收集箱6的底壁中心焊接有贯通的中心圆筒6c，中心圆筒6c的下部设有下大上小的喇叭口，中心圆筒6c的上端口延伸至六方栅格平台8的上方，环形防喷器4的中下部位于中心圆筒6c中。中心圆筒6c使环形防喷器4可以穿过下沉式收集箱6，且可以实现密封；中心圆筒6c下端的喇叭口便于套入环形防喷器4，中心圆筒6c的上端口高于六方栅格平台8， 下沉式收集箱6向中心圆筒6c溢流。

下沉式收集箱6的底壁上还焊接有两个贯通的套筒6d，两套筒6d对称位于中心圆筒6c的左右两侧，两套筒6d的上端口延伸至六方栅格平台8的上方。套筒6d使举升液压缸10可以穿过下沉式收集箱6，且可以实现密封；套筒6d的上端口高于六方栅格平台8， 下沉式收集箱6向套筒6d溢流。

如图1至图4所示，单闸板防喷器2的上法兰外周套装有下横梁9，下横梁9由前后对称的两半拼接固定而成，下横梁9的两端分别安装有举升液压缸10，两举升液压缸10分别竖直向上穿过套筒6d与上横梁11相连，上横梁11的中心设有卡瓦安装孔11a。下横梁9为对半式结构，便于从前后两侧相向拼接，拼接后连接为一体，作为举升液压缸10的支撑底座；上横梁11的卡瓦安装孔11a中安装有卡瓦抱在管柱的外周，举升液压缸10一次可举高1.5米，控制管柱的每次上行行程，避免井下压力使其飞出；下行同样依靠举升液压缸10控制每次动作行程，提高作业的安全性；举升液压缸10举升或下压时的重量由下横梁9承受。

左侧两支腿7高度方向的中部通过左横档7a相互连接，左横档7a的中部设有向右伸出的左支座7d；右侧两支腿7高度方向的中部通过右横档7b相互连接，右横档7b的中部设有向左伸出的右支座7e；左支座7d和右支座7e上分别设有支座安装孔7f，下横梁9的左右两端对应支撑且固定在左支座7d和右支座7e上。左横档7a和右横档7b可以提高支腿7的强度和刚度，提高作业的稳定性，同时举升液压缸10的两端固定在左支座7d和右支座7e上，下横梁9的两端与左支座7d和右支座7e固定连接使得整个装置成为一个整体，便于整体吊装转运，减少了分解拆卸，重新组装的工序，大幅度节约了修井作业及停井时间，提高了油井的产油量。举升液压缸10举升或下放管柱时的重量，通过左支座7d和右支座7e传递到支腿7上，避免举升的重量落在单闸板防喷器2上，这种设计有利于安装、拆卸和防喷器的检维修。

如图10所示，中心圆筒6c的上端口嵌装有端口密封件15，端口密封件15包括自上而下嵌于中心圆筒6c内壁与环形防喷器4外壁之间的竖向环形密封圈15a，竖向环形密封圈15a的截面形状为上宽下窄的楔形，竖向环形密封圈15a的顶部连接有向外翻折的坡面胶环15b，坡面胶环15b呈内高外低结构且覆盖在中心圆筒6c的上端，坡面胶环15b的外径大于中心圆筒6c的外径。竖向环形密封圈15a呈楔形，便于***中心圆筒6c内壁与环形防喷器4外壁之间且压紧，坡面胶环15b内高外，覆盖在中心圆筒6c的上端且延伸至其外侧，便于将落在其上的液体引导到中心圆筒6c的外周落下，避免沿环形防喷器4的外周漏至地面。

如图7、图8所示，后侧两支腿7高度方向的中部通过后横档7c相互连接，下沉式收集箱6正前面的底部设有倒角。四条支腿7的中部有三面连接有加强横档，其在正前方没有设置横档，可以提供操作防喷器空间，方便检维修；下沉式收集箱6正前面的倒角可以避免工人操作防喷器时，头部被尖角碰伤。

下沉式收集箱6的上端口设有内台阶6a，中心圆筒6c及套筒6d靠近上端口的外周分别设有外凸环，六方栅格平台8的外边沿支撑在下沉式收集箱6的上端口内台阶上，六方栅格平台8的内边沿支撑在中心圆筒6c及套筒6d上部的外凸环上。一方面内台阶6a和外凸环为六方栅格平台8提供支撑，另一方面下沉式收集箱6上端口的竖壁及中心圆筒6c及套筒6d的上部为六方栅格平台8提供了定位，使六方栅格平台8可以快速安装并获得定位，避免其窜动，提高工人在平台上作业的安全性。

下沉式收集箱6的内腔底部设有沿底壁延伸的加强梁6e，支腿7的顶部支撑在加强梁6e节点的下方，各加强梁6e的底部设有横向贯通的泄水孔；六方栅格平台8由多片拼合而成，各拼合缝分别沿中心圆筒6c及套筒6d的直径延长线延伸。加强梁6e可以提高下沉式收集箱6及整个装置的强度，加强梁6e形成的井字形网格的底部通过泄水孔相互连通，使下沉式收集箱6底部的存液均可通过泄放弯管6b排净，减少整体搬迁时污染的风险。六方栅格平台8由多片拼合而成，且拼合缝沿中心圆筒6c及套筒6d的直径延长线延伸，当相邻两片脱离下沉式收集箱6上端口的内台阶6a后，即可向一侧取出，拆卸和拼装十分方便，也便于转运。

如图1至图4所示，六方栅格平台8的左前侧或右前侧设有爬梯12，下沉式收集箱6的上端口除爬梯12外的其余五条边沿分别焊接有栏杆插管，各栏杆插管中分别插接有竖向栏杆13，各竖向栏杆13的顶部通过横向栏杆14相互连接。爬梯12偏置在六方栅格平台8正前方的一侧，便于工人上平台操作，同时避让出正前方的空间，便于防喷器开关井操作；竖向栏杆13和横向栏杆14构成的围栏，保护工人在平台上的安全作业。

如图1、图9所示，环形防喷器4的上部安装有简易自封防喷器5，简易自封防喷器5的法兰下端嵌装有密封胶芯5a，密封胶芯5a的中心孔设有至少两道喉口5a1，简易自封防喷器5的法兰上端设有上凸圈5b，上凸圈5b的内腔设有扶正环5c，上凸圈5b的四个相位分别旋接有调节螺钉5d，各调节螺钉5d的内端头分别抵靠在扶正环5c的外壁。环形防喷器4的胶芯与油管之间实现软密封，但是多次使用后，环形防喷器4的胶芯即需要更换，提高采购成本。本装置的扶正环5c套装在油管外周，通过四个调节螺钉5d的调节，使扶正环5c与密封胶芯5a实现准确对中，密封胶芯5a与油管柱实现共轴线，使密封胶芯5a与油管柱之间实现可靠的自密封。平时低压作业时可用简易自封防喷器5代替环形防喷器4密封环空，节省环形防喷器胶芯的使用量，降低环形防喷器胶芯采购费用60%以上。

本发明的低压油水井带压修井方法，依次包括如下步骤：

步骤1：作业前准备

步骤1.1：制作六方栅格平台8和下沉式收集箱6，在下沉式收集箱6中心焊接中心圆筒6c，在中心圆筒6c两侧分别焊接套筒6d；

步骤1.2：自下而上依次预连接单闸板防喷器2、双闸板卡瓦防喷器3、环形防喷器和简易自封防喷器5，构成防喷器组；

步骤2：安装带压修井装置

步骤2.1：向油管内腔投入堵塞器；

步骤2.2：拆掉井口四通上法兰以上的部分，并将防喷器组安装在井口四通1上方；

步骤2.3：将下沉式收集箱6的中心圆筒6c套在环形防喷器的外周，下沉式收集箱6底部的支腿7支撑于地面；

步骤2.4：将举升液压缸10从下沉式收集箱6的套筒6d中穿过，举升液压缸10的下端与下横梁9相连，下横梁9两端支撑在固定于支腿横档的左支座7d和右支座7e上，举升液压缸10的上端与上横梁11相连，上横梁11中心的卡瓦安装孔11a中安装有游动卡瓦；

步骤3：起出油管柱

步骤3.1：采用修井机上提油管柱，起出大部分油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱6中；

步骤3.2：当剩余油管柱的自重不足以克服井下压力产生的顶升力时，采用游动卡瓦卡住油管柱；

步骤3.3：举升液压缸10的活塞杆向上顶升，使油管柱升高一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器3的卡瓦卡住油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸10的活塞杆缩回，上横梁11及游动卡瓦下行一段距离；

步骤3.4：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器3的卡瓦松开，然后举升液压缸10的活塞杆再次向上顶升，如此逐根起出剩余的油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱6中，然后关闭单闸板防喷器2；

步骤4：新油管柱下井；

步骤5：分解防喷器组与井口四通1上法兰的连接，将带压修井装置整体起吊转运。

六方栅格平台8可为工人作业提供操作平台，井口操作时的溢流可流入下沉式收集箱6内，在箱体底部靠边一侧设有溢流出口，井内油管溢出的液体通过泄放弯管6b导流到收集大罐，可避免井口污染，具有较好的环保效益。在停工时，采用单闸板防喷器2直接全封关井，不需要液压锁紧，安全可靠。通过游动卡瓦与双闸板卡瓦防喷器卡瓦的交替配合，由举升液压缸10克服油管的顶升力，控制油管柱每次的举升行程，避免井下压力产生的顶升力使油管柱失控飞出。由于结构简单紧凑，六方栅格平台8的高度大幅度降低，距离地面的高度不超过两米，易于操作，提高起下油管操作的安全性。可与修井机直接配合，不需要对修井机进行改造。某个油井修井完成后，由于体积小，高度低且重量轻，便于整体搬迁运输，直接整体安装在井口四通的上法兰上，可以缩短安装时间40%以上，大大减轻修井的工作量，提高修井作业的效率。

步骤4包括如下子步骤：步骤4.1：关闭新油管柱的底部开关工具，然后打开单闸板防喷器2；步骤4.2：采用游动卡瓦卡住新油管柱，然后举升液压缸10下拉上横梁11，使新油管柱下降一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器3的卡瓦卡住新油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸10的活塞杆伸出，上横梁11及游动卡瓦上行一段距离；步骤4.3：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器3的卡瓦松开，然后举升液压缸10再次下拉，如此实现多根新油管下井；步骤4.4：当新油管柱的自重足以克服井下压力产生的顶升力时，松开游动卡瓦，采用修井机继续下新油管柱，直至完成整个新油管柱下井。在新油管柱初下井时，同样通过游动卡瓦与双闸板卡瓦防喷器卡瓦的交替配合，由举升液压缸10克服油管的顶升力，将油管柱逐次下压，保证油管柱顺利下井，当井下油管柱的重量已经大于井下压力产生的顶升力时，改由修井机继续下新油管柱，可以提高下管速度，兼顾安全与修井效率。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (11)

1.一种低压油水井带压修井方法，修井装置包括井口四通，所述井口四通的上法兰上通过螺栓安装有预装为一体的防喷器组，所述防喷器组自下而上依次包括单闸板防喷器、双闸板卡瓦防喷器和环形防喷器，所述单闸板防喷器的下部自带有四通，其特征在于，所述环形防喷器的中段外周设有六方栅格平台，所述六方栅格平台的下方设有下沉式收集箱，所述下沉式收集箱的底部通过四根呈矩形分布的支腿支撑于地面，且下沉式收集箱的底部边沿连接有泄放弯管；

修井作业依次包括如下步骤：步骤1：作业前准备

步骤1.1：制作六方栅格平台和下沉式收集箱，在下沉式收集箱中心焊接中心圆筒，在中心圆筒两侧分别焊接套筒，所述中心圆筒及两套筒的上端口均延伸至所述六方栅格平台的上方；

步骤1.2：自下而上依次预连接单闸板防喷器、双闸板卡瓦防喷器、环形防喷器和简易自封防喷器，构成防喷器组；

步骤2：安装带压修井装置

步骤2.1：向油管内腔投入堵塞器；

步骤2.2：拆掉井口四通上法兰以上的部分，并将防喷器组安装在井口四通上方；

步骤2.3：将下沉式收集箱的中心圆筒套在环形防喷器的外周，下沉式收集箱底部的支腿支撑于地面；

步骤2.4：将举升液压缸从下沉式收集箱的套筒中穿过，举升液压缸的下端与下横梁相连，下横梁两端支撑在固定于支腿横档的左支座和右支座上，举升液压缸的上端与上横梁相连，上横梁中心的卡瓦安装孔中安装有游动卡瓦；

步骤3：起出油管柱

步骤3.1：采用修井机上提油管柱，起出大部分油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱中；

步骤3.2：当剩余油管柱的自重不足以克服井下压力产生的顶升力时，采用游动卡瓦卡住油管柱；

步骤3.3：举升液压缸的活塞杆向上顶升，使油管柱升高一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器的卡瓦卡住油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸的活塞杆缩回，上横梁及游动卡瓦下行一段距离；

步骤3.4：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器的卡瓦松开，然后举升液压缸的活塞杆再次向上顶升，如此逐根起出剩余的油管，每根油管的积水排入下沉式收集箱中，然后关闭单闸板防喷器；

步骤4：新油管柱下井；

步骤5：分解防喷器组与井口四通上法兰的连接，将带压修井装置整体起吊转运。

2.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于，步骤4包括如下子步骤：

步骤4.1：关闭新油管柱的底部开关工具，然后打开单闸板防喷器；

步骤4.2：采用游动卡瓦卡住新油管柱，然后举升液压缸下拉上横梁，使新油管柱下降一段距离，然后双闸板卡瓦防喷器的卡瓦卡住新油管柱，然后游动卡瓦松开，举升液压缸的活塞杆伸出，上横梁及游动卡瓦上行一段距离；

步骤4.3：游动卡瓦重新卡住油管柱，双闸板卡瓦防喷器的卡瓦松开，然后举升液压缸再次下拉，如此实现多根新油管下井；

步骤4.4：当新油管柱的自重足以克服井下压力产生的顶升力时，松开游动卡瓦，采用修井机继续下新油管柱，直至完成整个新油管柱下井。

3.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述中心圆筒的下部设有下大上小的喇叭口。

4.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述下横梁套装在所述单闸板防喷器的上法兰外周，且由前后对称的两半拼接固定而成。

5.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：左侧两支腿高度方向的中部通过左横档相互连接，左横档的中部设有向右伸出的所述左支座；右侧两支腿高度方向的中部通过右横档相互连接，所述右横档的中部设有向左伸出的所述右支座；所述左支座和右支座上分别设有支座安装孔，所述下横梁的左右两端对应支撑且固定在所述左支座和右支座上。

6.根据权利要求5所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：后侧两支腿高度方向的中部通过后横档相互连接，所述下沉式收集箱正前面的底部设有倒角。

7.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述中心圆筒的上端口嵌装有端口密封件，所述端口密封件包括自上而下嵌于中心圆筒内壁与环形防喷器外壁之间的竖向环形密封圈，所述竖向环形密封圈的截面形状为上宽下窄的楔形，所述竖向环形密封圈的顶部连接有向外翻折的坡面胶环，所述坡面胶环呈内高外低结构且覆盖在中心圆筒的上端，所述坡面胶环的外径大于中心圆筒的外径。

8.根据权利要求1所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述下沉式收集箱的上端口设有内台阶，所述中心圆筒及套筒靠近上端口的外周分别设有外凸环，所述六方栅格平台的外边沿支撑在所述下沉式收集箱的上端口内台阶上，所述六方栅格平台的内边沿支撑在所述中心圆筒及套筒上部的外凸环上。

9.根据权利要求8所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述下沉式收集箱的内腔底部设有沿底壁延伸的加强梁，所述支腿的顶部支撑在加强梁节点的下方，各加强梁的底部设有横向贯通的泄水孔；所述六方栅格平台由多片拼合而成，各拼合缝分别沿所述中心圆筒及套筒的直径延长线延伸。

10.根据权利要求8所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述六方栅格平台的左前侧或右前侧设有爬梯，所述下沉式收集箱的上端口除爬梯外的其余五条边沿分别焊接有栏杆插管，各栏杆插管中分别插接有竖向栏杆，各竖向栏杆的顶部通过横向栏杆相互连接。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的低压油水井带压修井方法，其特征在于：所述简易自封防喷器的法兰下端嵌装有密封胶芯，所述密封胶芯的中心孔设有至少两道喉口，所述简易自封防喷器的法兰上端设有上凸圈，所述上凸圈的内腔设有扶正环，所述上凸圈的四个相位分别旋接有调节螺钉，各调节螺钉的内端头分别抵靠在所述扶正环的外壁。

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