一种管柱防顶可控装置的制作方法

本申请涉及油水井作业领域，尤其涉及一种管柱防顶可控装置。

背景技术：

1、在油水井作业过程中，整个管柱冲出井筒的情况时有发生，一是长期没有作业的油水井会因为井底压力突然升高，而使油管不受控制地快速上行；二是在井口附近作业时，由于管柱重量无法克服井底压力时，也会导致整个管柱冲出井筒的情况。

2、常规的应急处理方法主要有两种：一种是利用两副吊卡和长度相等的两根钢丝绳，首先将两根钢丝绳分别套在与油管相连的吊卡两端，油管上部预先接好短接，使吊卡位于油管之上、短接之下的位置，钢丝绳的另一端分别绕过大四通闸门的两侧，挂在游动滑车的另一副吊卡上，使大四通作为滑轮而改变力的方向。上提游动滑车时，钢丝绳在游动滑车的拉力作用下，带动井口油管上的吊卡向下移动时产生的压力，迫使井口油管不能上行，而达到防顶的目的。另一种是手动简易卡瓦，在管柱出现上行时，手动打开卡瓦，卡瓦与油管外壁形成径向力，阻止油管上行。这两种常用的解决方法存在不可预判性，存在极大的安全风险，如钢丝绳的抗拉强度不能足以保障管柱上行，发生断、脱现象，造成人员伤害；出现险情时人员井口手动操作，存在速度慢、冲出的油管易伤害井口操作人员。这两种情况都会导致损毁天车、砸毁地面设备，严重时导致人员伤亡的严重事故。

技术实现思路

1、本申请的目的之一在于提供一种管柱防顶可控装置，以解决现有的油气水井作业施工中管柱容易出现冲出井筒的问题。

2、本申请的技术方案是：

3、一种管柱防顶可控装置，包括大四通、防喷器、定位组件、至少两个举升液压缸、第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘、第一液压管、第二液压管以及液压导向阀；所述大四通、所述防喷器以及所述定位组件依次由下至上地套设于管柱上；两个所述举升液压缸分别竖直地安装于所述定位组件上，并均与所述管柱传动连接，用于带动所述管柱相对所述定位组件上下移动；所述第一反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述第二反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述液压导向阀的第一端连接于所述第一液压管的一端、第二端连接于所述第二液压管的一端，所述第一液压管的另一端连接于所述第一反向液压卡盘，所述第二液压管的另一端连接于所述第二反向液压卡盘，所述液压导向阀用于控制所述第一反向液压卡盘锁死或者松开所述管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死所述管柱。

4、作为本申请的一种技术方案，还包括液压修井机和第三液压管；所述第三液压管的一端连接于所述液压修井机，且另一端连接于所述液压导向阀的第三端。

5、作为本申请的一种技术方案，所述液压修井机分别连接于两个所述举升液压缸，用于给两个所述举升液压缸提供液压动力。

6、作为本申请的一种技术方案，所述定位组件包括依次由下至上间隔设置的下部支撑板、中部支撑板以及上部支撑板；所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板依次套设于所述管柱上，且所述管柱处于两个所述举升液压缸之间；所述第一反向液压卡盘安装于所述中部支撑板的底部中间位置处，所述第二反向液压卡盘安装于所述上部支撑板的底部中间位置处；所述举升液压缸依次穿过所述下部支撑板和所述中部支撑板的端部，且顶部的驱动端连接于所述上部支撑板的端部，用于驱动所述上部支撑板带动所述管柱上下移动。

7、作为本申请的一种技术方案，所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板之间相平行。

8、本申请的有益效果：

9、本申请的管柱防顶可控装置中，其管柱出现上顶先兆时，通过第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘将管柱抱紧，同时调整两套举升液压缸的压力而给予管柱向下的力，进而控制管柱冒出井口的高度，达到油管顶出时控制其伸出长度的目的。同时，通过该装置来替代钢丝绳提拉防顶和简易手动卡瓦防顶，可借助修井机液压动力源同时实现液压油管钳操作和管柱防顶可控装置操作，不需要单独的液压控制系统，其结构简单，且操作方便、省时省力；并且，操作该装置时，可由司钻远程操作，井口不需人工操作，降低了施工人员的安全风险，具有操作简单、速度快、可靠性高的特点。

技术特征：

1.一种管柱防顶可控装置，其特征在于，包括大四通、防喷器、定位组件、至少两个举升液压缸、第一反向液压卡盘、第二反向液压卡盘、第一液压管、第二液压管以及液压导向阀；所述大四通、所述防喷器以及所述定位组件依次由下至上地套设于管柱上；两个所述举升液压缸分别竖直地安装于所述定位组件上，并均与所述管柱传动连接，用于带动所述管柱相对所述定位组件上下移动；所述第一反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述第二反向液压卡盘安装于所述定位组件上，并套设于所述管柱上，用于锁死或者松开所述管柱；所述液压导向阀的第一端连接于所述第一液压管的一端、第二端连接于所述第二液压管的一端，所述第一液压管的另一端连接于所述第一反向液压卡盘，所述第二液压管的另一端连接于所述第二反向液压卡盘，所述液压导向阀用于控制所述第一反向液压卡盘锁死或者松开所述管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死所述管柱。

2.根据权利要求1所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，还包括液压修井机和第三液压管；所述第三液压管的一端连接于所述液压修井机，且另一端连接于所述液压导向阀的第三端。

3.根据权利要求2所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述液压修井机分别连接于两个所述举升液压缸，用于给两个所述举升液压缸提供液压动力。

4.根据权利要求1所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述定位组件包括依次由下至上间隔设置的下部支撑板、中部支撑板以及上部支撑板；所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板依次套设于所述管柱上，且所述管柱处于两个所述举升液压缸之间；所述第一反向液压卡盘安装于所述中部支撑板的底部中间位置处，所述第二反向液压卡盘安装于所述上部支撑板的底部中间位置处；所述举升液压缸依次穿过所述下部支撑板和所述中部支撑板的端部，且顶部的驱动端连接于所述上部支撑板的端部，用于驱动所述上部支撑板带动所述管柱上下移动。

5.根据权利要求4所述的管柱防顶可控装置，其特征在于，所述下部支撑板、所述中部支撑板以及所述上部支撑板之间相平行。

技术总结本申请提供一种管柱防顶可控装置，其大四通、防喷器以及定位组件套设于管柱上；两个举升液压缸分别安装于定位组件上，并均与管柱传动连接，用于带动管柱相对定位组件上下移动；第一反向液压卡盘安装于定位组件上，并套设于管柱上，用于锁死或者松开管柱；第二反向液压卡盘安装于定位组件上，并套设于管柱上，用于锁死或者松开管柱；液压导向阀的第一端连接于第一液压管的一端、第二端连接于第二液压管的一端，第一液压管的另一端连接于第一反向液压卡盘，第二液压管的另一端连接于第二反向液压卡盘，液压导向阀用于控制第一反向液压卡盘锁死或者松开管柱，以使第二反向液压卡盘同时松开或者锁死管柱。该装置结构简单，且使用便捷，省时省力。技术研发人员：王龙卫,唐伟,张海,王军,吴继农,杨涛受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：20231205技术公布日：2024/6/26