[发明专利]井口液压增力装置及增力方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种石油工业设备，特别涉及一种井口液压增力装置及增力方法。

背景技术：

    目前，油田小修队和大修队的比例一般在10：1左右，甚至更高，而小修修井作业设备有很大一部分是250型修井机或通井机加井架组合，其最大提升能力只有40T，通井机加井架的能稍高一些，但也决不会达到大修井架的载荷能力。遇有井下钻具卡钻时，提升能力不足，特别是使用钻杆打捞解卡时，小修设备的提升能力更突显严重不足，此时，只有考虑更换大修设备，一方面要等待大修队伍，一方面也浪费了人力物力和成本。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种方便简洁、经济实用的井口液压增力装置及增力方法，即通过大钩上提钻具和液缸液压向上举升钻具相结合，实现两部分作用力同时施加在井内钻具上而提高对井内钻具拉力的增力方法，大大提高了小修设备的提升能力。

一种井口液压增力装置，其技术方案是主要由活塞上连杆防脱压帽、液缸上压帽及密封件、顶部进出油孔、液缸、液压油、活塞上连杆、活塞、活塞下连杆、底部进出油孔、液缸法兰盘、钻杆连接丝扣组成，所述的液缸内设有活塞，活塞的上端连接有活塞上连杆，下端连接有活塞下连杆，活塞下连杆下端为钻杆连接丝扣，可以连接井内钻具；在所述的液缸的顶部设有液缸上压帽及密封件，上连杆上端有防脱压帽，所述的液缸的底部设有能和井口防喷器法兰连接的液缸法兰盘，在液缸的上下端设有进出液压油的顶部进出油孔和底部进出油孔。

上述的液缸法兰盘上设有多个螺孔，通过螺栓与封井器的上法兰盘连接。

上述的液缸的上下端设有进出液压油的顶部进出油孔和底部进出油孔，可以根据需要安装控制阀门和快速接头，以方便和修井机的液压动力源连接；阀门关闭后可以保持液缸内的液压油，以方便拆装和运送。

本发明提到的一种井口液压增力方法，主要由以下步骤来实现：

（a）、利用短节，调配井下钻具，使修井机提到最大负荷时，油管或钻杆节箍露出封井器上法兰盘端面，以能打上吊卡为最佳位置；

（b）、利用活塞下连杆下端的丝扣，连接井内钻具，下放液缸，通过液缸法兰盘将液缸连接到封井器上法兰盘，将顶部进出油孔和底部进出油孔分别连到修井机的液压动力源；关闭井口的半（全）封封井器，与液缸一起构成密闭的压力空间；将吊卡打在活塞上连杆的外露部分，上提大钩，缓慢提升至修井机的最大额定载荷；

（c）、利用修井机的液压动力源，从底部进出油孔对液缸供油，形成液压举升，液压举升的反作用力施加在封井器和井口上，形成向上的增力；此时，随着液压源压力的增加，大钩上的负荷开始下降；

（d）、缓慢上提大钩，使修井机仍然达到最大额定载荷，此时，液压动力源的压力开始下降；启动液压动力源，随着液压源压力的增加，大钩上的负荷再次开始下降；

（e）、缓慢上提大钩，使修井机仍然达到最大额定载荷，此时，液压动力源的压力开始下降；

（f）、重复（d）和（e）的操作程序，即可使井下钻具得到修井机带动的大钩向上的拉力和液缸内活塞向上的举升力的合力，两部分作用力会同时施加在钻具上，但是这两部分力的反作用力却分别作用在井架上和井口上，降低了单一举升设备提供大力的设计强度和风险；

（g）、需要卸载负荷的时候从顶部进出油孔泵入液压动力，此时大钩上的载荷增加，下放大钩，载荷下降；重复泵入液压油，大钩载荷再次增加，再次下放大钩，降低载荷，重复操作，直至完全卸载液压泵的压力，大钩载荷恢复正常。

本发明提出的一种井口液压增力方法，具有以下设计思路亮点：

（a）、该套装置完全在地面操作，不用下入套管内，能有效避免事故复杂化和扩大化。

（b）、该套装置通过液缸提供向上的举升力，和井架大钩对井内钻具提供的向上的拉力，一起成为作用在井内钻具上的上提力，其反作用力分别作用在井口封井器上和井架大钩上，能有效解决地面单一举升设备拉力不足的问题，并且各分力的反作用力远远小于合力，不会对着力点造成大的损伤和破坏，运作起来安全可靠。

本发明提出的一种井口液压增力装置，需要以下条件配合完成：

（a）、施工现场安装有半（全）封封井器（图1）；

（b）、现场有液压泵做液压动力源。

以上两个条件，目前各油田的作业现场都能达到，按照中石化的有关要求，作业施工现场没有检测合格、且试压合格的半全封封井器不允许施工，修井机或通井机都有液压泵作用液压动力源来驱动液压钳等工具。

本发明与现有技术相比具有以下效果：