用于在井喷时限制油管管柱的装置以及井口控制方法

摘要

本发明提供了一种用于在井喷时限制油管管柱的装置以及井口控制方法，所述油管管柱的上端连接有旋塞阀，所述旋塞阀外套设有井口防喷器，所述装置包括：用于与井口防喷器相连接的罩体，所述罩体具有容置空间，所述容置空间在所述罩体与所述井口防喷器相连接时将所述旋塞阀收容在其中；所述罩体内设置有止挡部，所述止挡部至少沿朝向所述旋塞阀的方向具有投影面积，从而所述止挡部具有面对所述旋塞阀的止挡面，所述止挡面能顶固所述旋塞阀的上端，以在发生井喷导致所述旋塞阀上移时对所述油管管柱进行限位。本发明提供的一种用于在井喷时限制旋塞阀的装置以及井口控制方法可以有效避免井喷失控事件的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及油田井控技术领域，尤其涉及一种用于在井喷时限制油管管柱的装置以及井口控制方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

目前油田修井作业起下油管时，井控设备多为与大四通法兰相连接的半封闸板防喷器，抢喷设备多为油管旋塞阀。发生井喷险情时，通过旋塞阀连接井内油管，然后防喷器的半封闸板抱紧旋塞阀，从而密封油管与套管之间的环形空间。关闭油管旋塞阀，密封油管内部空间，达到控制井喷险情的目的。

但是，如果井内出现突如其来的高压流体，高压流体将推动油管管柱上顶，而防喷器控制油管管柱上顶的方式，仅仅只是通过防喷器的半封闸板挡住油管接箍。一旦油管管柱的上顶力足够大，油管管柱就会破坏半封闸板飞到空中，造成井喷失控。此时要想控制住井口放喷，难度将很大，损失巨大。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本发明提供了一种用于在井喷时限制旋塞阀的装置以及井口控制方法，可以有效避免井喷失控事件的发生。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种用于在井喷时限制油管管柱的装置，所述油管管柱的上端连接有旋塞阀，所述旋塞阀外套设有井口防喷器，所述装置包括：

用于与井口防喷器相连接的罩体，所述罩体具有容置空间，所述容置空间在所述罩体与所述井口防喷器相连接时将所述旋塞阀收容在其中；

所述罩体内设置有止挡部，所述止挡部至少沿朝向所述旋塞阀的的方向具有投影面积，从而所述止挡部具有面对所述旋塞阀的止挡面，所述止挡面能顶固所述旋塞阀的上端，以在发生井喷导致所述旋塞阀上移时对所述油管管柱进行限位。

优选地，所述罩体呈下端开口的筒状，其下端沿径向向外延伸形成有连接部，所述连接部上设置有多个沿周向排布的连接孔。

优选地，所述罩体靠近上端的侧壁沿径向向内颈缩形成所述止挡部，所述止挡部的内壁面形成所述止挡面。

优选地，所述止挡部的上端设置有防喷元件，所述防喷元件具有中空通道，所述中空通道通过所述止挡部与所述容置空间相连通；所述防喷元件上设置有能通断所述中空通道的阀门。

优选地，所述防喷元件的上端设置有提升短节。

优选地，所述罩体的内壁沿径向向内凸起形成所述止挡部，所述止挡部的下表面形成所述止挡部。

优选地，所述罩体的外壁设置多个拉环，多个所述拉环能通过连接件与地面固定连接。

一种用于在井喷时井口控制方法，包括：

当油管管柱出现溢流时，在所述油管管柱的上端安装旋塞阀，并在所述旋塞阀外套设井口防喷器；

关闭所述井口防喷器、所述旋塞阀以及套管闸门；

当所述油管管柱上移时，打开所述套管闸进行放喷；

将上述任意一个实施方式所述的装置与井口防喷器相连接，以使所述旋塞阀收容在所述罩体的容置空间中。

优选地，所述罩体的外壁设置多个拉环；

在将所述旋塞阀收容在所述罩体的容置空间中的步骤之后，所述方法还包括：将多个所述拉环通过连接件与地面固定连接。

优选地，所述止挡部的上端设置有防喷元件，所述防喷元件具有中空通道，所述防喷元件上设置有能通断所述中空通道的阀门；

在将多个所述拉环通过连接件与地面固定连接之后，所述方法还包括：

关闭所述套管闸门和所述阀门。

本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置以及井口控制方法，通过在罩体内设置止挡面的止挡部，该止挡部具有朝向旋塞阀的止挡面，从而该止挡面可以顶固旋塞阀的上端。如此，当发生井喷时，井下压力顶推着油管管柱上行，从而带动旋塞阀一起上移时，止挡面可以顶固旋塞阀的上端，从而限制油管管柱进一步上行，避免井喷失控事件的发生。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明提供了一种用于在井喷时限制油管管柱的装置，所述油管管柱的上端连接有旋塞阀(未示出)，所述旋塞阀外套设有井口防喷器(未示出)。

所述装置可以包括：用于与井口防喷器相连接的罩体1，所述罩体1具有容置空间101，所述容置空间101在所述罩体1与所述井口防喷器相连接时将所述旋塞阀收容在其中；所述罩体1内设置有止挡部102，所述止挡部102至少沿朝向所述旋塞阀的的方向具有投影面积，从而所述止挡部102具有面对所述旋塞阀的止挡面102a，所述止挡面102a能顶固所述旋塞阀的上端，以在发生井喷导致所述旋塞阀上移时对所述油管管柱进行限位。

本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置，通过在罩体1内设置止挡面102a的止挡部102，该止挡部102具有朝向旋塞阀的止挡面102a，从而该止挡面102a可以顶固旋塞阀的上端。如此，当发生井喷时，井下压力顶推着油管管柱上行，从而带动旋塞阀一起上移时，止挡面102a可以顶固旋塞阀的上端，从而限制油管管柱进一步上行，防止井喷失控事件的发生。

此外，本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置的适用场景不限于上述具有油管管柱情形。常规的，旋塞阀的下端连接油管管柱，井喷时，井下压力向油管管柱和旋塞阀施加向上的上顶力，通过油管管柱的重力作用，可以抵偿部分上顶力，这样，油管管柱以及旋塞阀破坏半封闸板飞到空中即防止井喷失败的概率降低。

而应用了本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置后，由于罩体1对旋塞阀有限制和固定作用，那么，即便是旋塞阀的下端没有连接油管管柱的适用场景，即油管管柱的重力抵偿作用丧失，旋塞阀也能较佳地被保持封堵井口的位置，防止井喷效果仍较佳。

本发明实施方式的用于在井喷时限制油管管柱的装置设计简单，实用性强；且安装方便，保障井口安全；此外，处置及时，可以有效地避免井喷失控事件的发生。

在本实施方式中，罩体1大致可呈下端开口的筒状，其下端沿径向向外延伸形成有连接部103，连接部103上设置有多个沿周向排布的连接孔103a。通过设置具有多个连接孔103a的连接部103，可以使罩体1与井口防喷器的法兰通过螺栓实现可拆卸连接。

此外，为了防止旋塞阀向上顶固止挡面102a时，罩体1与井口防喷器发生连接断脱，罩体1的外壁可以设置多个拉环5，多个拉环5能通过连接件(例如可以为钢丝绳)与地面固定连接。具体的，地面上可以设置有地锚或者底座，连接件的下端可以固定连接上地面或者底座上。

进一步地，罩体1具有的容置空间101不仅可以用于容置旋塞阀，还可以收容井喷时放喷出来的液体，从而避免放喷液喷洒在井场地面造成污染。

在本实施方式中，止挡部102至少沿朝向旋塞阀的的方向具有投影面积，可以为，止挡部102沿竖直向下的方向的投影面积不为零，即止挡部102至少沿径向向内延伸部分距离。

如图1所示，在一个优选地实施例中，罩体1靠近上端的侧壁沿径向向内颈缩形成止挡部102，止挡部102的内壁面形成止挡面102a。以此方式形成的止挡部102为罩体1自身结构一部分，其截面形状大致可呈等腰梯形状。

或者，在另一可行的实施例中，罩体1的内壁可以沿径向向内凸起形成止挡部102，止挡部102的下表面形成止挡部102。

止挡部102的上端可以设置有大致可呈管状防喷元件2，其具有中空通道201，中空通道201通过止挡部102与容置空间101相连通。此外，防喷元件2上还可以设置有能通断中空通道201的阀门3，所述阀门3具体可以为闸门。进一步，防喷元件2优选与止挡部102一体成形。

此外，防喷元件2的上端可以设置有提升短节4，该提升短节4可以为内壁设置有内螺纹的筒体，提升设备可以通过与提升短节4相连接后将本装置提升起来。

本发明实施方式还提供了一种应用上述装置在井喷时进行井口控制的方法，其可以包括如下步骤：

步骤S1：当油管管柱出现溢流时，在所述油管管柱的上端安装旋塞阀，并在所述旋塞阀外套设井口防喷器；

步骤S2：关闭所述井口防喷器、所述旋塞阀以及套管闸门；

步骤S3：当所述油管管柱上移时，打开所述套管闸进行放喷；

步骤S4：将上述任意一个实施方式所述的装置与井口防喷器相连接，以使所述旋塞阀收容在所述罩体1的容置空间101中。

结合参照图1所示，在一个优选地实施方式中，罩体1的外壁设置多个拉环5；在将所述旋塞阀收容在所述罩体1的容置空间101中的步骤之后，所述方法还包括：将多个所述拉环5通过连接件与地面固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述止挡部102的上端设置有防喷元件2，所述防喷元件2具有中空通道201，所述防喷元件2上设置有能通断所述中空通道201的阀门3；在将多个所述拉环5通过连接件与地面固定连接之后，所述方法还包括：关闭所述套管闸门和所述阀门3。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。