[发明专利]失控井抢装止回阀装置

说明书

技术领域：一种失控井抢装止回阀装置，用于石油天然气钻井过程中发 生井喷失控的初期抢装止回阀，属于钻井过程的井控设备制造技术领域。

背景技术：目前在钻井过程中，由于地下油气储集层的储量不能在地面 完全掌握，因此，在实施钻井工程的过程中，遇到储量和压力较大的储集层 时，就会发生井涌，对井涌处置不当，或者处理不及时，还会发生严重的井 喷事故，甚至造成对设备和人员的严重伤害；当发生井涌的初期，或者井喷 喷势较弱时，为了控制更严重的井涌或者井喷，现场操作人员通常能够靠近 井口，采用简易的工具成功的抢装止回阀；但是，如喷势较大时，操作人员 就无法靠近井口，特别是在有硫化氢的天然气井口，一旦发生井下气体涌出 井口，就不能靠近井口抢装止回阀，结果必然会造成井喷失控的严重势态； 目前，由于没有专用的远距离遥控抢装止回阀装备，一旦发生上述情况，由 于井下压力较大，瞬间就使井口周边陷入严重危险状态，即使操作人员为了 保护财产，在有防护的情况下，冒险到井口也无法完成抢装止回阀的任务， 因此，一旦发生井喷，就会造成严重井喷失控或者着火灾难性事件，事故带 来的损失也是十分惨重的，有的事故不但造成经济损失，还会造成人员的伤 亡事件，对周边环境的污染也会十分严重。

发明内容：本发明的目的是为了解决在发生井涌或者井喷初期及时抢装 止回阀的问题，采用预先设置，及时启动的方案，设计了一种可以在发生井 涌或者井喷初期立即使用的失控井抢装止回阀装置。

本发明是这样实现的：本发明包括行走机构、升降伸缩机构和抢装机构， 其特征在于：

1.行走机构设置在齿轮箱15中，由液马达20、齿轮轴16、行走齿轮 17、轨道18和轨道齿条19组成，行走齿轮17与轨道齿条19相咬合，轨道 齿条19设置在轨道18中间的凹槽内，液马达20通过齿轮轴16与行走齿轮 17结合，行走机构设置在升降伸缩机构的下端；

2、升降伸缩机构由升降柱10、伸缩臂7构成，在升降柱10上设置有升 降轨道12，伸缩臂7的前端连接抢装机构，伸缩臂7的后端装在伸缩轨道8 内，伸缩轨道8的尾端安装在升降轨道12内，伸缩轨道8由升降液缸14推 动；

3、抢装机构由旋紧装置和顶针装置组成，旋紧装置由蜗杆液马达22和 蜗杆6构成，旋紧装置由旋紧短接4和涡轮5构成，涡轮5套装在旋紧短接 4的外圆上，涡轮5的齿与蜗杆6的齿相啮合，旋转短接4的中间是贯通的 通孔，在旋转短接4的下端设置有连接丝扣；顶针装置包括小液缸1、连接 臂2和顶针3，顶针3的上端由连接臂2与小液缸1连接，顶针3的下端穿 过旋转短接4；

所述轨道18由螺栓设置在钻台上；

所述行走齿轮17是由液马达20带动的；

所述行走机构的齿轮箱15的上端与升降伸缩机构的升降柱10连接，下 端扣在轨道18的两边；

所述顶针装置固定连接在旋紧装置的前端；

所述旋转短接4中间通孔的直径与止回阀13相适应；

使用时，先在钻台上设定安装位置，然后将升降柱10固定在钻台上，然 后将本装置退至后端，并事先在旋转短接4的丝扣上连接好止回阀13，以备 使用；在发生井喷时，操作人员立即离开井口，通过远程液压控制操作，行 走齿轮17在轨道齿条19上运动，使本装置行走至转盘边缘，再控制升降液 缸14和伸缩液缸9将止回阀13送至井口的正上方，然后由升降液缸14向下 移动将止回阀与井口钻具的螺纹对接后启动旋紧机构，由于止回阀13的阀门 在顶针3的挤压下是打开的，所以将止回阀13移动到钻具上方时，井下喷出 的液体可以通过，然后启动升降液缸14向下加压，再启动蜗杆6和涡轮5， 带动旋紧短接4旋转，完成对止回阀13的上扣任务后，启动顶针装置的小液 缸1向上升，顶针3退出止回阀13，使止回阀13的阀门关闭，从而实现控制 油气的喷流。

本发明的有益效果和优点是：设置的失控井抢装止回阀装置是在远距离 控制下有液压完成工作的，所以，操作人员可以远离井口操作，可以降低抢 险作业的风险；由于本发明的装置是在事先安装在井口的，所以当井喷失控 发生后，人员可以尽快离开井口，并操作本装置实施井控程序，可以快速阻 止事故的蔓延和扩大，防止人员伤亡，减少财产损失、环境污染，由于能够 快速控制井喷失控，还可以有效的保护地下的油气资源。

附图说明：

图1是本发明的局部剖视正面结构示意图。

图2是本发明图1的右侧局部剖视结构示意图。