一种抽油杆起下安全环保作业装置的制作方法

本发明涉及油田作业、修井、维护作业，具体为一种抽油杆起下安全环保作业装置。

背景技术：

1、抽油杆主要应用在油田采出井的生产中，占采出井比例大，生产维护井下作业的施工现场，目前存在以下问题：

2、油田油井常规作业占修井总井数的90%以上，抽油杆起下施工井底压力失衡严重时，造成作业井内抽油杆上顶飞出井筒，目前现场没有快速控制抽油杆上顶的工具，安全隐患大，现场的解决办法通常采取两种方案，方案一是顶着井内液体喷出的情况，带压抢装井口，但是因为井口没有抽油杆防顶工具，抽油杆上顶的过程中，很难抢装井口成功，严重影响施工效率，安全隐患极大；方案二是施工人员撤离井场，放任抽油杆上顶，抽油杆上顶的过程中带出的油蜡污染环境，出井的抽油杆过长会造成损伤，同样安全隐患极大；油井带压等特种作业采用的手动闸板抽油杆防喷器关井速度慢，要拧10圈闸板丝杠才能控井，出现抽油杆快速上顶及飞出时，员工受飞杆安全隐患心理影响，很难实现正确安全操作防喷器闸板控井，安全隐患极大。采用液压闸板抽油杆防喷器关井速度快，但防喷器施工成本高，重量大，员工安装、拆卸、运输劳动强度大，运输车辆费用高，企业及员工不愿应用，在油田应用的覆盖作业区块及使用的队伍极少，两种防喷器共同缺点是抽油杆本体上的扶正器对其是否能成功关井影响很大，原因在于扶正器与杆本体的直径差值大，单根抽油杆装有2至3个扶正器，防喷器闸板卡在扶正器上时不能实现密封抽油杆上顶，导致控井失败，产生的井液污染环境。

3、为降低杆管在井内相对运动产生偏磨造成的损伤，在抽油杆本体上安装了扶正器造成抽油杆本体与扶正器之间直径差值大，造成油田抽油杆起下施工过程中没有好用的刮蜡工具，抽油杆本体上的油蜡在起下及旋转卸扣过程中甩出本体落地后污染环境且易砸到施工人员。

4、抽油杆起下过程中井口出现溢流时污染环境，需要控井时，抽油机井的井口安装光杆及清蜡闸门耗时长，螺杆泵井的井口安装电机驱动头控井耗时更长，两者皆因控井操作耗时长导致井内溢流流出的量多，造成污染环境。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种抽油杆起下安全环保作业装置，解决了现有抽油杆起下技术抽油杆本体上的油蜡在起下及旋转卸扣过程中甩出本体落地后污染环境且易砸到施工人员，导致井内溢流流出的量多，造成污染环境的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抽油杆起下安全环保作业装置，包括抽油杆起下防顶机构、抽油杆起下防溢刮蜡机构与抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构，所述抽油杆起下防顶机构的输出端设置有抽油杆起下防溢刮蜡机构，所述抽油杆起下防溢刮蜡机构的输出端设置有抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构；

3、所述抽油杆起下防顶机构包括腔体、导引所块、联动卡瓦、卡瓦滑块一、限位弹簧、弹簧压盖、手柄式螺母、弹簧压缩手柄、轴承、滑臂一、滑柱一、安全销、滑臂二、滑臂三、卡瓦滑块二、卡瓦锁销螺栓、磁钢销、卡瓦锁销与滑柱二，所述腔体侧壁转动连接有相对的联动卡瓦，所述联动卡瓦内侧壁均设置有导引所块，左侧所述联动卡瓦相对的侧壁均转动连接有滑臂二，右侧所述卡瓦滑块一相对的侧壁均转动连接有滑臂二。

4、优选的，所述抽油杆起下防溢刮蜡机构包括盒体与防溢刮蜡胶芯，所述盒体，所述盒体内部设置有防溢刮蜡胶芯。

5、优选的，所述抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构包括连接变头、高压接头、三通腔体、密封闸板、密封压盖与丝杠，所述连接变头顶端部分螺纹连接在三通腔体的底部螺纹端，所述三通腔体侧部相对的两端均设置有密封压盖，所述密封压盖侧壁均设置有丝杠。

6、优选的，所述腔体底壁固定连接有相对的卡瓦滑块一，所述卡瓦滑块一的末端均设置有手柄式螺母，所述卡瓦滑块一内部均滑动连接有弹簧压缩手柄，所述弹簧压缩手柄滑动连接在手柄式螺母内部，所述弹簧压缩手柄位于卡瓦滑块一内壁的部分设置有限位弹簧。

7、优选的，所述腔体内部前侧设置有卡瓦锁销，所述卡瓦锁销内部设置有磁钢销。

8、优选的，所述盒体螺纹连接在腔体底部。

9、优选的，所述三通腔体螺纹连接在盒体底端。

10、优选的，所述滑臂二与滑臂三内侧壁均设置有卡瓦滑块二，所述腔体内部设置有弹簧压盖。

11、工作原理：应用时将抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构下端的“连接变头”与作业井口连接，抽油杆起下防溢刮蜡机构的下“盒体”通过丝扣与抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构的“三通腔体”上端连接，抽油杆起下防顶机构的“腔体”下端母扣与抽油杆起下防溢刮蜡机构的上“盒体”公扣通过丝扣连接，起下抽油杆时抽油杆起下防溢刮蜡机构的“防溢刮蜡胶芯”充气膨胀后，其中心孔的直径小于抽油杆本体直径，起抽油杆上行出井时，杆体上的油蜡被抽油杆起下防溢刮蜡机构的 “防溢刮蜡胶芯”刮除掉，利用“防溢刮蜡胶芯”的胶体弹性，当不同直径的杆的本体、接箍、扶正器通过“防溢刮蜡胶芯”时，“防溢刮蜡胶芯”在气压膨胀及胶体的弹性作用下，随不同直径的杆的本体、接箍、扶正器直径变化实现刮除杆体上的油蜡，产生的油蜡液体通过抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构的“三通腔体”排出井筒进入与其连接的污油污水环保回收装置，实现抽油杆起下时井内的液体出井不落地，避免污染环境，当井底压力失衡出现抽油杆上顶时，井口施工的操作员工用手抓住抽油杆起下防顶机构的安全销向外拽出，“联动卡瓦”、“卡瓦滑块一”在“限位弹簧”的推力作用下上行，将“卡瓦锁销”从“卡瓦滑块二”的锁止孔内推出后继续上行，直至“联动卡瓦”抱卡住抽油杆本体，实现4s内控制抽油杆上顶，手动旋转抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构“三通腔体”外侧两端的“丝杠”，推动“密封闸板”抱住卡紧抽油杆本体，“密封闸板”本体上的顶、底密封及前密封胶件在井压助封的作用下密封杆和油管的环形空间，实现封控施工井口，之后通过“三通腔体”可实现洗压井平衡井底压力达到可以正常作业的程度，抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构的“三通腔体”上端外侧装配的高压接头，连接地面配备的自吸环保罐上的高压蒸汽锅炉或热压风机，对杆体上的油蜡进行清洗，产生的气、液体通过“三通腔体”排进自吸污油罐，节省了在地面清理油蜡的时间6小时和劳动人员2名。

12、本发明提供了一种抽油杆起下安全环保作业装置。具备以下有益效果：

13、1、本发明通过井口施工的操作员工用手抓住抽油杆起下防顶机构的安全销向外拽出，“联动卡瓦”、“卡瓦滑块一”在“限位弹簧”的推力作用下上行，将“卡瓦锁销”从“卡瓦滑块二”的锁止孔内推出后继续上行，直至“联动卡瓦”抱卡住抽油杆本体，可实现4s内控制抽杆上顶，预防抽油杆飞出井筒，避免安全事故发生。

14、2、本发明通过起下抽油杆时抽油杆起下防溢刮蜡机构的 “防溢刮蜡胶芯”充气膨胀后，其中心孔的直径小于抽油杆本体直径，起抽油杆上行出井时，杆体上的油蜡被抽油杆起下防溢刮蜡机构的 “防溢刮蜡胶芯”刮除掉，利用“防溢刮蜡胶芯”的胶体弹性，当不同直径的杆的本体、接箍、扶正器通过“防溢刮蜡胶芯”时，“防溢刮蜡胶芯”在气压膨胀及胶体的弹性作用下，随不同直径的杆的本体、接箍、扶正器直径变化实现刮除杆体上的油蜡，产生的油蜡液体通过抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构的“三通腔体”排出井筒进入与其连接的污油污水环保回收装置，实现抽油杆起下时井内的液体出井不落地，避免污染环境抽油杆起下作业施工过程中，确保井内的油水液体出井不落地，避免污染环境。

15、3、本发明通过手动旋转抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构“三通腔体”外侧两端的“丝杠”，推动“密封闸板”抱住卡紧抽油杆本体，“密封闸板”本体上的顶、底密封及前密封胶件在井压助封的作用下密封杆和油管的环形空间，实现封控施工井口，之后通过“三通腔体”可实现洗压井平衡井底压力达到可以正常作业的程度，抽油杆起下高压气及液清蜡式防喷机构的“三通腔体”上端外侧装配的高压接头，连接地面配备的自吸环保罐上的高压蒸汽锅炉或热压风机，对杆体上的油蜡进行清洗，产生的气、液体通过“三通腔体”排进自吸污油罐，节约资源和降低成本。