一种用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备

文档序号:4464 发布日期:2021-09-17 浏览:86次 英文

一种用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备

技术领域

本发明涉及石油开采领域,尤其涉及一种用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备。

背景技术

油井是通过钻井方法钻成的孔眼,一般油井在钻达油层后,工作人员会下入油层套管,并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥,以维护井壁和封闭油、气、水层,然后按油田开发的要求用射孔枪射开油层,从而形成通道,下入油管,再用适宜的诱流方法,将石油由油井的井底上升到井口。

在将石油从油井向上抽取的过程中,需要用到井口阀门,但是井口阀门长时间使用后需要更换,现有技术需要先手动关闭阀门停止抽油工作,再进行更换阀门的作业,更换完成后需要重新打开阀门,才能进行抽油,但是现有技术无法在抽油工作中对井口阀门进行更换,极大地降低了抽油的效率。

发明内容

基于此,有必要针对以上问题,提出一种便于辅助其它设备在抽油过程中为石油井口更换阀门的用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备,以解决上述背景技术中提出的无法在抽油工作中对井口阀门进行更换的问题。

本发明的技术方案为:一种用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备,包括有底座架一、底座架二、开槽连接板、开合机构、钻孔机构、封堵机构、旋转机构和下压密封机构,其它支撑设备上设有底座架一,其它支撑设备上设有底座架二,底座架一与底座架二之间共同联接有开槽连接板,开槽连接板上设有开合机构,钻孔机构设于开合机构上,封堵机构设于底座架二上,旋转机构设于开槽连接板上,下压密封机构设于钻孔机构上。

在其中一个实施例中,开合机构包括有电机支撑块、双向电机、异型滑动杆、第一齿轮、齿条一、滑动齿、第一复位弹簧、开槽卡紧环、弧形开槽滑块、限位板、第二复位弹簧、第一扭力弹簧和三通管,开槽连接板上联接有电机支撑块,双向电机设于电机支撑块上,开槽连接板上滑动式连接有两异型滑动杆,两异型滑动杆错位设置,双向电机处于下方的输出轴上联接有第一齿轮,齿条一联接于异型滑动杆上,齿条一与第一齿轮啮合,滑动齿滑动式连接于齿条一上,齿条一与滑动齿之间对称连接有第一复位弹簧,开槽卡紧环联接于异型滑动杆上,开槽卡紧环上滑动式连接有一对弧形开槽滑块,限位板转动式连接于弧形开槽滑块上,弧形开槽滑块与开槽卡紧环之间连接有第二复位弹簧,限位板与弧形开槽滑块之间对称连接有第一扭力弹簧,开槽卡紧环与限位板之间夹紧有三通管。

在其中一个实施例中,钻孔机构包括有往复丝杆、导向架、异型滑动螺母、传动圆盘、连杆、支撑杆、八面轴、矩形开槽架一、三角滑套、钻头、第三复位弹簧和支撑底板,双向电机处于上方的输出轴上联接有往复丝杆,电机支撑块上转动式连接有导向架,导向架与往复丝杆转动式连接,往复丝杆上通过螺纹配合有异型滑动螺母,异型滑动螺母与导向架滑动式配合,往复丝杆顶端联接有传动圆盘,导向架上联接有支撑杆,支撑杆上转动式连接有八面轴,八面轴顶端同样联接有传动圆盘,两传动圆盘之间共同转动式连接有连杆,八面轴上套接有钻头,钻头上转动式连接有三角滑套,三角滑套上对称滑动式连接有矩形开槽架一,矩形开槽架一与三角滑套之间连接有第三复位弹簧,两矩形开槽架一之间共同联接有支撑底板。

在其中一个实施例中,封堵机构包括有楔形封堵板、第四复位弹簧、Z字形楔形架、第五复位弹簧、开槽楔形架、第六复位弹簧、旋转轴、摆动楔形块、第二扭力弹簧、矩形开槽架二、三角楔形架、第七复位弹簧、限位楔形块和第八复位弹簧,底座架二上滑动式连接有楔形封堵板,楔形封堵板与底座架二之间连接有第四复位弹簧,底座架二上滑动式连接有Z字形楔形架,Z字形楔形架与底座架二之间连接有第五复位弹簧,底座架二上滑动式连接有开槽楔形架,开槽楔形架与Z字形楔形架接触,开槽楔形架与底座架二之间连接有第六复位弹簧,开槽楔形架上转动式连接有旋转轴,旋转轴上联接有摆动楔形块,摆动楔形块与开槽楔形架接触,摆动楔形块与开槽楔形架之间对称连接有第二扭力弹簧,底座架二上联接有矩形开槽架二,矩形开槽架二上滑动式连接有三角楔形架,三角楔形架与矩形开槽架二之间连接有第七复位弹簧,三角楔形架上滑动式连接有限位楔形块,限位楔形块与三角楔形架之间连接有第八复位弹簧。

在其中一个实施例中,旋转机构包括有超越离合器、第二齿轮、矩形开槽架三、齿条二和第九复位弹簧,开槽连接板上转动式连接有超越离合器,超越离合器与电机支撑块转动式连接,超越离合器与支撑底板固定连接,超越离合器上联接有第二齿轮,开槽连接板顶部联接有矩形开槽架三,矩形开槽架三上滑动式连接有齿条二,齿条二与第二齿轮啮合,齿条二与矩形开槽架三之间连接有第九复位弹簧,齿条二与楔形封堵板接触,齿条二与三角楔形架接触。

在其中一个实施例中,下压密封机构包括有矩形开槽架四、异型开槽架、异型下压杆、异型开槽转轴座、第十复位弹簧、第十一复位弹簧、沉头轴、第三齿轮、齿条三、第十二复位弹簧、旋转盘、伸长杆、开槽盘和橡胶密封圈,支撑底板顶部对称联接有矩形开槽架四,支撑底板顶部固定连接有异型开槽架,异型开槽架与矩形开槽架四固接,两矩形开槽架四之间共同滑动式连接有异型下压杆,异型开槽架上滑动式连接有异型开槽转轴座,异型开槽转轴座与异型下压杆滑动式连接,矩形开槽架四与异型下压杆之间连接有第十复位弹簧,异型开槽转轴座与异型开槽架之间连接有第十一复位弹簧,异型开槽转轴座上转动式连接有沉头轴,沉头轴上联接有第三齿轮,异型下压杆底端联接有齿条三,齿条三与第三齿轮啮合,异型下压杆与异型开槽转轴座之间连接有第十二复位弹簧,沉头轴上对称联接有旋转盘,旋转盘上分布式设置有弧形滑槽,旋转盘上分布滑动式连接有伸长杆,伸长杆与沉头轴接触,沉头轴上转动式连接有一对开槽盘,开槽盘与伸长杆滑动式配合,异型开槽转轴座上联接有橡胶密封圈,橡胶密封圈与开槽盘套接,橡胶密封圈与伸长杆接触。

有益效果:

通过楔形封堵板,楔形封堵板会暂时将三通管顶部的开口堵住,可以防止井内的液体喷出,便于后续为石油井口更换阀门,达到了能够辅助其它设备为石油井口更换阀门的效果。

通过橡胶密封圈,橡胶密封圈将石油井口堵住,从而使得工作人员可以在抽油过程中为石油井口更换阀门,为后续更换阀门提供了便利,达到了能够有效地给工作人员为石油井口更换阀门提供便利的效果。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的部分立体结构示意图。

图4为本发明开合机构的第一种部分立体结构示意图。

图5为本发明开合机构的第二种部分立体结构示意图。

图6为本发明A的放大立体结构示意图。

图7为本发明开合机构的部分拆分立体结构示意图。

图8为本发明钻孔机构的立体结构示意图。

图9为本发明封堵机构的拆分立体结构示意图。

图10为本发明旋转机构的立体结构示意图。

图11为本发明下压密封机构的部分立体结构示意图。

图12为本发明下压密封机构的部分拆分立体结构示意图。

图中标记为:1-底座架一,2-底座架二,3-开槽连接板,4-开合机构,41-电机支撑块,42-双向电机,43-异型滑动杆,44-第一齿轮,45-齿条一,46-滑动齿,47-第一复位弹簧,48-开槽卡紧环,49-弧形开槽滑块,410-限位板,411-第二复位弹簧,412-第一扭力弹簧,413-三通管,5-钻孔机构,51-往复丝杆,52-导向架,53-异型滑动螺母,54-传动圆盘,55-连杆,56-支撑杆,57-八面轴,58-矩形开槽架一,59-三角滑套,510-钻头,511-第三复位弹簧,512-支撑底板,6-封堵机构,61-楔形封堵板,62-第四复位弹簧,63-Z字形楔形架,64-第五复位弹簧,65-开槽楔形架,66-第六复位弹簧,67-旋转轴,68-摆动楔形块,69-第二扭力弹簧,610-矩形开槽架二,611-三角楔形架,612-第七复位弹簧,613-限位楔形块,614-第八复位弹簧,7-旋转机构,71-超越离合器,72-第二齿轮,73-矩形开槽架三,74-齿条二,75-第九复位弹簧,8-下压密封机构,81-矩形开槽架四,82-异型开槽架,83-异型下压杆,84-异型开槽转轴座,85-第十复位弹簧,86-第十一复位弹簧,87-沉头轴,88-第三齿轮,89-齿条三,810-第十二复位弹簧,811-旋转盘,812-伸长杆,813-开槽盘,814-橡胶密封圈。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例:一种用于石油开采辅助油田井口阀门更换的设备,如图1-12所示,包括有底座架一1、底座架二2、开槽连接板3、开合机构4、钻孔机构5、封堵机构6、旋转机构7和下压密封机构8,其它支撑设备上设有底座架一1,其它支撑设备上设有底座架二2,底座架一1与底座架二2之间共同联接有开槽连接板3,开槽连接板3上设有开合机构4,钻孔机构5设于开合机构4上,封堵机构6设于底座架二2上,封堵机构6用于将三通管413顶部的开口堵住,旋转机构7设于开槽连接板3上,下压密封机构8设于钻孔机构5上,下压密封机构8用于将石油井口堵住。

开合机构4包括有电机支撑块41、双向电机42、异型滑动杆43、第一齿轮44、齿条一45、滑动齿46、第一复位弹簧47、开槽卡紧环48、弧形开槽滑块49、限位板410、第二复位弹簧411、第一扭力弹簧412和三通管413,开槽连接板3上联接有电机支撑块41,双向电机42设于电机支撑块41上,双向电机42用于带动第一齿轮44及其上装置转动,开槽连接板3上滑动式连接有两异型滑动杆43,两异型滑动杆43错位设置,双向电机42处于下方的输出轴上联接有第一齿轮44,第一齿轮44用于带动齿条一45及其上装置运动,齿条一45联接于异型滑动杆43上,齿条一45与第一齿轮44啮合,滑动齿46滑动式连接于齿条一45上,齿条一45与滑动齿46之间对称连接有第一复位弹簧47,开槽卡紧环48联接于异型滑动杆43上,开槽卡紧环48上滑动式连接有一对弧形开槽滑块49,限位板410转动式连接于弧形开槽滑块49上,弧形开槽滑块49与开槽卡紧环48之间连接有第二复位弹簧411,第二复位弹簧411用于带动弧形开槽滑块49复位,限位板410与弧形开槽滑块49之间对称连接有第一扭力弹簧412,第一扭力弹簧412用于带动限位板410复位,开槽卡紧环48与限位板410之间夹紧有三通管413,三通管413用于挤压限位板410转动。

钻孔机构5包括有往复丝杆51、导向架52、异型滑动螺母53、传动圆盘54、连杆55、支撑杆56、八面轴57、矩形开槽架一58、三角滑套59、钻头510、第三复位弹簧511和支撑底板512,双向电机42处于上方的输出轴上联接有往复丝杆51,电机支撑块41上转动式连接有导向架52,导向架52与往复丝杆51转动式连接,往复丝杆51上通过螺纹配合有异型滑动螺母53,通过往复丝杆51与异型滑动螺母53的配合,异型滑动螺母53会上下往复运动,异型滑动螺母53与导向架52滑动式配合,往复丝杆51顶端联接有传动圆盘54,其中一传动圆盘54会通过连杆55带动另一传动圆盘54及其上装置转动,导向架52上联接有支撑杆56,支撑杆56上转动式连接有八面轴57,八面轴57顶端同样联接有传动圆盘54,两传动圆盘54之间共同转动式连接有连杆55,八面轴57上套接有钻头510,钻头510用于对石油井口进行打孔,钻头510上转动式连接有三角滑套59,三角滑套59上对称滑动式连接有矩形开槽架一58,矩形开槽架一58与三角滑套59之间连接有第三复位弹簧511,第三复位弹簧511用于带动三角滑套59及其上装置复位,两矩形开槽架一58之间共同联接有支撑底板512。

封堵机构6包括有楔形封堵板61、第四复位弹簧62、Z字形楔形架63、第五复位弹簧64、开槽楔形架65、第六复位弹簧66、旋转轴67、摆动楔形块68、第二扭力弹簧69、矩形开槽架二610、三角楔形架611、第七复位弹簧612、限位楔形块613和第八复位弹簧614,底座架二2上滑动式连接有楔形封堵板61,楔形封堵板61用于将三通管413顶部的开口堵住,楔形封堵板61与底座架二2之间连接有第四复位弹簧62,第四复位弹簧62用于带动楔形封堵板61复位,底座架二2上滑动式连接有Z字形楔形架63,Z字形楔形架63用于推动楔形封堵板61朝靠近双向电机42的方向运动,Z字形楔形架63与底座架二2之间连接有第五复位弹簧64,第五复位弹簧64用于带动Z字形楔形架63复位,底座架二2上滑动式连接有开槽楔形架65,开槽楔形架65与Z字形楔形架63接触,开槽楔形架65与底座架二2之间连接有第六复位弹簧66,第六复位弹簧66用于带动开槽楔形架65复位,开槽楔形架65上转动式连接有旋转轴67,旋转轴67上联接有摆动楔形块68,摆动楔形块68用于挤压Z字形楔形架63向下运动,摆动楔形块68与开槽楔形架65接触,摆动楔形块68与开槽楔形架65之间对称连接有第二扭力弹簧69,第二扭力弹簧69用于带动摆动楔形块68复位,底座架二2上联接有矩形开槽架二610,矩形开槽架二610上滑动式连接有三角楔形架611,三角楔形架611与矩形开槽架二610之间连接有第七复位弹簧612,第七复位弹簧612用于带动三角楔形架611复位,三角楔形架611上滑动式连接有限位楔形块613,限位楔形块613与三角楔形架611之间连接有第八复位弹簧614,第八复位弹簧614用于带动限位楔形块613复位。

旋转机构7包括有超越离合器71、第二齿轮72、矩形开槽架三73、齿条二74和第九复位弹簧75,开槽连接板3上转动式连接有超越离合器71,超越离合器71与电机支撑块41转动式连接,超越离合器71与支撑底板512固定连接,超越离合器71上联接有第二齿轮72,开槽连接板3顶部联接有矩形开槽架三73,矩形开槽架三73上滑动式连接有齿条二74,齿条二74用于带动第二齿轮72及其上装置逆转180°,齿条二74与第二齿轮72啮合,齿条二74与矩形开槽架三73之间连接有第九复位弹簧75,第九复位弹簧75用于带动齿条二74复位,齿条二74与楔形封堵板61接触,齿条二74与三角楔形架611接触。

下压密封机构8包括有矩形开槽架四81、异型开槽架82、异型下压杆83、异型开槽转轴座84、第十复位弹簧85、第十一复位弹簧86、沉头轴87、第三齿轮88、齿条三89、第十二复位弹簧810、旋转盘811、伸长杆812、开槽盘813和橡胶密封圈814,支撑底板512顶部对称联接有矩形开槽架四81,支撑底板512顶部固定连接有异型开槽架82,异型开槽架82与矩形开槽架四81固接,两矩形开槽架四81之间共同滑动式连接有异型下压杆83,异型开槽架82上滑动式连接有异型开槽转轴座84,异型开槽转轴座84用于推动三角楔形架611及其上装置朝远离底座架二2的方向运动,异型开槽转轴座84与异型下压杆83滑动式连接,矩形开槽架四81与异型下压杆83之间连接有第十复位弹簧85,第十复位弹簧85用于带动异型下压杆83及其上装置复位,异型开槽转轴座84与异型开槽架82之间连接有第十一复位弹簧86,第十一复位弹簧86用于带动异型开槽转轴座84复位,异型开槽转轴座84上转动式连接有沉头轴87,沉头轴87上联接有第三齿轮88,异型下压杆83底端联接有齿条三89,齿条三89用于带动第三齿轮88及其上装置转动,齿条三89与第三齿轮88啮合,异型下压杆83与异型开槽转轴座84之间连接有第十二复位弹簧810,第十二复位弹簧810用于带动异型下压杆83及其上装置向上复位,沉头轴87上对称联接有旋转盘811,旋转盘811上分布式设置有弧形滑槽,旋转盘811上分布滑动式连接有伸长杆812,伸长杆812与沉头轴87接触,沉头轴87上转动式连接有一对开槽盘813,开槽盘813与伸长杆812滑动式配合,异型开槽转轴座84上联接有橡胶密封圈814,橡胶密封圈814用于将石油井口堵住,橡胶密封圈814与开槽盘813套接,橡胶密封圈814与伸长杆812接触。

将设备放置在需要更换阀门的井口旁,使需要更换阀门的石油井口位于三通管413之间,手动控制双向电机42逆转,双向电机42会通过处于下方的输出轴带动第一齿轮44及其上装置逆转,第一齿轮44会带动齿条一45及其上装置朝相互靠近的方向运动,同侧弧形开槽滑块49会相互挤压,第二复位弹簧411会被压缩,同时三通管413会挤压限位板410转动,第一扭力弹簧412随之会被压缩,使得两三通管413紧密贴合。

当双向电机42启动时,双向电机42处于上方的输出轴会带动往复丝杆51及其上装置转动,通过往复丝杆51与异型滑动螺母53的配合,异型滑动螺母53会上下往复运动,在异型滑动螺母53向下运动的过程中,异型滑动螺母53会推动三角滑套59及其上装置向下运动,第三复位弹簧511随之会被压缩,同时其中一传动圆盘54会通过连杆55带动另一传动圆盘54及其上装置转动,使得钻头510对石油井口进行打孔,当异型滑动螺母53向上运动时,三角滑套59及其上装置会在第三复位弹簧511的复位作用下复位。

在三角滑套59及其上装置向下运动的过程中,三角滑套59会推动摆动楔形块68转动,第二扭力弹簧69随之会被压缩,随后三角滑套59会运动至摆动楔形块68下方,摆动楔形块68随之会在第二扭力弹簧69的复位作用下复位,在三角滑套59及其上装置复位的过程中,三角滑套59会推动摆动楔形块68朝远离导向架52的方向运动,第六复位弹簧66随之会被压缩,摆动楔形块68会挤压Z字形楔形架63向下运动,第五复位弹簧64随之会被压缩,Z字形楔形架63则会推动楔形封堵板61朝靠近双向电机42的方向运动,第四复位弹簧62随之会被压缩,使得楔形封堵板61将三通管413顶部的开口堵住,从而可以防止石油井口中的液体喷出,在此过程中楔形封堵板61会推动限位楔形块613向下运动,第八复位弹簧614随之会被压缩,随后楔形封堵板61会与限位楔形块613另一侧接触,限位楔形块613随之会在第八复位弹簧614的复位作用下复位,使得限位楔形块613将楔形封堵板61卡住,防止楔形封堵板61复位,然后三角滑套59不再推动摆动楔形块68,开槽楔形架65及其上装置会在第六复位弹簧66的复位作用下复位,Z字形楔形架63会在第五复位弹簧64的复位作用下复位。

在楔形封堵板61朝靠近双向电机42的方向运动的过程中,楔形封堵板61会推动齿条二74运动,第九复位弹簧75随之会被压缩,齿条二74会带动第二齿轮72及其上装置逆转180°,然后异型滑动螺母53会向下运动,由于第十二复位弹簧810的弹力大于第十复位弹簧85与第十一复位弹簧86的弹力,异型滑动螺母53会推动异型下压杆83及其上装置向下运动,第十复位弹簧85与第十一复位弹簧86随之会被压缩,在此过程中异型开槽转轴座84会推动三角楔形架611及其上装置朝远离底座架二2的方向运动,第七复位弹簧612随之会被压缩,使得限位楔形块613不再限制住楔形封堵板61,楔形封堵板61随之会在第四复位弹簧62的复位作用下复位,随后三角楔形架611及其上装置会在第七复位弹簧612的复位作用下复位,再然后异型开槽转轴座84会被异型开槽架82挡住,异型开槽转轴座84会停止向下运动,异型下压杆83则会继续向下运动,第十二复位弹簧810随之会被压缩,第十复位弹簧85会被继续压缩,齿条三89会带动第三齿轮88及其上装置顺转,在旋转盘811的作用下,伸长杆812会将橡胶密封圈814撑开,使得橡胶密封圈814将石油井口堵住,便于后续为石油井口更换阀门。

然后手动控制双向电机42停止运作,使用其它设备为石油井口更换阀门。

当楔形封堵板61复位时,齿条二74会在第九复位弹簧75的复位作用下复位,齿条二74会带动第二齿轮72顺转,在超越离合器71的作用下,支撑底板512及其上装置不会转动。

再然后手动控制双向电机42启动,第十二复位弹簧810会带动异型下压杆83及其上装置向上复位,在旋转盘811的作用下,伸长杆812会复位,第十复位弹簧85随之会带动异型下压杆83及其上装置复位至初始位置,异型开槽转轴座84会在第十一复位弹簧86的复位作用下复位,接着工作人员可以使用焊接工具将三通管413焊接在石油井口上,随后工作人员将三通管413顶部的开口封上。

然后手动控制双向电机42正转,双向电机42会通过处于下方的输出轴带动第一齿轮44及其上装置正转,第一齿轮44会带动齿条一45及其上装置朝相互远离的方向运动复位,弧形开槽滑块49会在第二复位弹簧411的复位作用下复位,限位板410会在第一扭力弹簧412的复位作用下复位,最后手动控制双向电机42停止运作,手动将设备撤离,下次使用时通过手动将支撑底板512及其上装置调整至初始状态,重复上述操作可以使用该设备二次辅助为石油井口更换阀门。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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