[发明专利]一种冷冻/不丢手带压换阀的装置及方法

说明书

本发明属于石油修井领域，尤其涉及一种冷冻/不丢手带压换阀的装置及方法，包括设有冷冻机构和N层换阀机构，N≥1，冷冻机构和换阀机构独立设制；冷冻机构设有冷冻盒、冷冻介质层和表层套管，冷冻盒内为中空，下表面通过固定件与地面层连接；表层套管内为中空，垂直设在冷冻盒内中心部，一端穿过冷冻盒上表面与套管头Ⅱ连接，另一端与冷冻盒底面连接；冷冻介质层设在表层套管外壁和冷冻盒内壁之间；所述换阀机构设有机械锁紧机构Ⅰ和/或机械锁紧机构Ⅱ。结构简单，易操作，避免污染和更高的安全性。

技术领域

本发明属于井口装置修理技术领域，尤其涉及一种冷冻/不丢手带压换阀的装置及方法。

背景技术

井口装置俗称“采油树”，是油、气、水井的一种最重要、最常见的设备，是控制和调节油井生产的主要设备，主要有套管头、油管头、采油(气)树本体三部分组成。

在生产过程中，由于油(气)井中含有大量腐蚀性极强的液体、气体，采油(气)树长期接触这些液体、气体后会受到严重腐蚀，使采油(气)树主控阀损坏出现泄漏，锈蚀卡死，操作困难等，从而使采油(气)树主控阀失去对井口的控制作用，如果井口一旦失控，必然造成重大的恶性事故，对生命财产安全、国家经济、生态环境都将带来重大损失，一旦井口主控阀出现事故隐患，就必须实施井口主控阀更换。

不丢手带压更换主控阀方法为目前通用的更换方法，其中换阀器是根据井下封隔器的原理采用液压控制技术，卡瓦和胶筒在油管内和油管头四通侧通孔的内壁进行密封和锁定，并采用液压锁能可靠地控制封堵压力和方便地解封。其中，通过液压系统的压力表能准确反映出封堵张紧压力，实现了对换阀器的准确控制，在整个施工过程中换阀器采取双保险锚定方式，油管内有卡瓦锚定在管壁上。外部有机械锁紧装置和不丢手压板将换阀器锚定。这种方法由于采用了液压控制技术，换阀器具备了封得严、座得住和取得出的优点。在整个换阀过程中，由于采用了卡瓦、不丢手压板和机械锁紧装置固定的方式，避免在换阀过程中敲击换阀器尾部和卡瓦锚定瞬时失效而导致堵塞器飞出来伤人和严重的井喷失控事故,从而有效的规避了井控风险。

中国专利CN201220749097.2中记载了一种套管阀的不丢手换阀装置，设有堵塞器；液压送进机构、机械锁紧机构和液压式取安机构，液压式取安机构包括用于与闸阀固连并带动沿送进传动杆的轴向往复运动的移阀支架、用于带动移阀支架沿送进杆的轴向往复运动的移阀液压缸，移阀液压缸与移阀支架固连；此实用新型的套管阀的不丢手换阀装置在不丢手的情况下更换采油(气)树的套管主控阀，确保了换阀过程安全可靠。

中国专利CN203050581U中记载了一种不丢手闸阀更换装置，包括设有堵塞器、一送进机构、一堵塞器固定装置和一取安机构，取安机构套设在送进杆外。此实用新型的不丢手闸阀更换装置可以在不丢手带压的情况下更换采油(气)树的四通闸阀(上法兰)以及密封垫环等，确保了换阀过程安全可靠；避免了因压井造成的产量减少，从而有效的保护了油气资源；避免了因压井造成的环境污染。

但以上装置中存在着安全方面的技术问题，具体为堵塞器密封件单一，如果在换阀过程中密封件发生损坏，则会发生井口泄漏，存在重大的安全隐患。另外，单一的不丢手带压更换主控阀装置的承压能力有限，遇超压井或超高压井也存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种冷冻/不丢手带压换阀的装置及方法，结构简单，易操作，避免污染同时具有更高的安全性；而且相对于压井换阀使用设备更少，施工时间更短，成本更低。