一种井控用导向装置
技术领域
本实用新型是关于油气田井喷应急技术领域的，更具体地，涉及一种井控用导向装置。
背景技术
井喷事故是油气田勘探开发作业中最严重的事故，危害极为严重，海上平台出现井喷事故，有可能造成爆炸和火灾、平台倾覆、井毁人亡、海洋环境污染等恶性后果。因此，应对井喷事故的装备和技术研究尤为重要。
在油气田井口无防喷器组情况下发生井喷事故，且已具备井口扣装条件的情况(井口套管头完好或已安装新的套管头)时，在井口上快速扣装防喷器组并实施关井节流、放喷、压井等作业，是控制井喷的有效解决方式。然而，防喷器组扣装存在很大难度，井口喷出的流体在地层压力作用下，会以很高的速度持续冲击防喷器组，导致防喷器组晃动，难以对正螺栓孔，造成扣装作业失败。因此，在紧急抢险扣装防喷器组作业过程中，需要利用气动绞车连接钢丝绳捆绑防喷器组，对其进行加压扶正，同时配合防喷器吊下放，最终完成重建井口作业，保证安全生产。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种井控用导向装置，其井控用导向装置固定于井口法兰，实现滑轮与井口的一体化。从而保证钢丝绳顺利穿过，进而实现对防喷器组的加压扶正，完成扣装作业。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种井控用导向装置，包括钢丝穿越组件、支撑组件、导向组件和锁紧组件；
其中，所述钢丝穿越组件设置于井口法兰的安装孔内，所述支撑组件和所述导向组件设置于所述井口法兰外部且所述支撑组件与所述钢丝穿越组件相连接，所述支撑组件能通过所述锁紧组件固设置于所述井口法兰上，所述导向组件与所述支撑组件转动连接，钢丝绳能通过所述钢丝穿越组件穿出所述井口法兰且能通过所述导向组件进行换向。
在上述技术方案中，所述钢丝穿越组件呈管状结构，所述管状结构内设置有钢丝绳穿过的通孔。
在上述技术方案中，所述管状结构沿其轴线方向的长度与井口法兰安装孔的深度相等。
在上述技术方案中，所述支撑组件包括法兰连接部和与所述法兰连接部相连接的导向组件安装部，所述钢丝穿越组件固定设置于所述导向组件安装部的上方，所述导向组件安装部设置于井口法兰的下方，所述法兰连接部通过所述锁紧组件固设置于所述井口法兰上。
在上述技术方案中，所述法兰连接部包括连接杆和夹持杆，其中，所述连接杆和所述夹持杆相互连接呈L型，所述连接杆的自由端与所述导向组件安装部相连接，所述夹持杆上设置有所述锁紧组件。
在上述技术方案中，所述导向组件安装部包括连接板和安装板，两个所述安装板对称固设于所述连接板的两侧，所述导向组件设置于两个所述安装板之间且通过转轴与所述安装板相连接。
在上述技术方案中，所述导向组件安装部的纵向截面形状呈倒U型。
在上述技术方案中，所述导向组件为滑轮。
在上述技术方案中，所述锁紧组件包括锁紧螺栓和螺栓孔，所述夹持杆上设置有所述螺栓孔，所述锁紧螺栓能穿过所述螺栓孔将所述导向组件安装部固定于所述井口法兰上。
在上述技术方案中，所述钢丝穿越组件与所述支撑组件两者为一体式结构。
一种水上井口井控应急抢险方法，包括以下步骤：
步骤A、对事故现场及井口周围进行现场勘查；
步骤B、清除井口周围和抢险通道上的障碍物；
步骤C、利用所述井控用导向装置重建井口；
步骤D、连接压井放喷管线，进行放喷或压井作业。
在上述技术方案中，所述步骤B完成后，对井口套管头完好或已安装新的套管头的井口安装步骤C中所述的井控用导向装置。
在上述技术方案中，井口上对称安装有两个所述井控用导向装置。
在上述技术方案中，所述步骤C中的重建井口包括以下步骤：
步骤C1、通过所述锁紧组件将支撑组件固定于所述井口法兰上，钢丝穿越组件位于井口法兰的安装孔内；
步骤C2、钢丝绳通过钢丝穿越组件穿出所述井口法兰且气动绞车通过所述钢丝绳扶正牵引防喷器，直至防喷器完全对正，完成重建井口扣装作业。
在上述技术方案中，步骤B中的清除所述障碍物包括以下步骤：
步骤B1、通过平台消防泵、拖轮或消防船上的消防炮进行冷却掩护；
步骤B2、利用防喷器吊、吊机或浮吊、工程船将井口周围的障碍物吊离；
步骤B3、通过远距离水力喷砂切割设备切除损坏的旧井口装置；
步骤B4、罩导流管，利用导流管的抽吸作用将井内喷出的流体引至上方；
步骤B5、拆除底法兰，暴露出井口套管头部分。
在上述技术方案中，所述障碍物包括损毁的井架、套管头、底座和/或悬臂梁。
在上述技术方案中，通过无人机巡航监测及抢险人员佩戴防护用品进行步骤A中所述的现场勘查。
在上述技术方案中，进行步骤A中所述的现场勘查的同时通过消防泵、消防船或拖轮对平台危险区域进行持续喷淋防护。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是，本实用新型将导向滑轮根据牵引方向对称穿入套管头法兰两侧螺栓孔，并通过锁紧螺栓将导向滑轮紧固在套管头法兰上，使其与法兰连接为一体。通过顶丝将带有滑轮的底座固定在法兰孔内，然后从中心孔中穿入钢丝绳。并通过气动绞车扶正牵引防喷器，直至防喷器完全对正，完成重建井口扣装作业。该装置可极大提升井口扣装效率，缩短作业时间，从而保证在发生井喷时能够快速扣装防喷器组，进而减少环境污染、经济损失，同时降低了井控应急抢险过程中的安全风险。
附图说明
图1是本实用新型提供的导向装置的整体结构示意图；
图2是本实用新型提供的导向装置的剖面图；
图3是本实用新型提供的导向装置的侧视图；
图4是本实用新型提供的导向装置与井口法兰的配合示意图。
其中：1为钢丝穿越组件，1-1为通孔；
2为支撑组件，2-1为法兰连接部，2-2为导向组件安装部，2-1-1为连接杆，2-1-2为夹持杆，2-2-1为连接板，2-2-2为安装板；
3为导向组件，3-1为转轴，3-2为铜套，3-3为止动板；
4为锁紧组件，4-1为锁紧螺栓，4-2为螺栓孔；
5为钢丝绳。
100为井控用导向装置，200为井口法兰，201为安装孔，300为防喷器。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例1
如图1至图4所示，一种井控用导向装置，包括钢丝穿越组件1、支撑组件2、导向组件3和锁紧组件4；
其中，所述钢丝穿越组件设置于井口法兰200的安装孔201内，所述支撑组件和所述导向组件设置于所述井口法兰外部且所述支撑组件与所述钢丝穿越组件相连接，所述支撑组件能通过所述锁紧组件固设置于所述井口法兰上，所述导向组件与所述支撑组件转动连接，钢丝绳5能通过所述钢丝穿越组件穿出所述井口法兰且能通过所述导向组件进行换向。
所述钢丝穿越组件呈管状结构，所述管状结构内设置有钢丝绳穿过的通孔1-1；所述管状结构沿其轴线方向的长度与井口法兰安装孔的深度相等。
所述支撑组件包括法兰连接部2-1和与所述法兰连接部相连接的导向组件安装部2-2，所述钢丝穿越组件固定设置于所述导向组件安装部的上方，所述导向组件安装部设置于井口法兰的下方，所述法兰连接部通过所述锁紧组件固设置于所述井口法兰上。所述法兰连接部包括连接杆2-1-1和夹持杆2-1-2，其中，所述连接杆和所述夹持杆相互连接呈L型，所述连接杆的自由端与所述导向组件安装部相连接，所述夹持杆上设置有所述锁紧组件。所述导向组件安装部包括连接板2-2-1和安装板2-2-2，两个所述安装板对称固设于所述连接板的两侧，所述导向组件设置于两个所述安装板之间且通过转轴3-1与所述安装板相连接，转轴上加装有铜套3-2，在其中一面的安装板上设置有止动板3-3，可用于对转轴进行限位。所述导向组件安装部的纵向截面形状呈倒U型。所述钢丝穿越组件与所述支撑组件两者为一体式结构。
所述导向组件为滑轮。所述锁紧组件包括锁紧螺栓4-1和螺栓孔4-2，所述夹持杆上设置有所述螺栓孔，所述锁紧螺栓能穿过所述螺栓孔将所述导向组件安装部固定于所述井口法兰上。
本实用新型将上述井控用导向装置100根据牵引方向对称穿入井口(套管头)法兰200两侧螺栓孔，并通过锁紧螺栓4-1将导向装置紧固在套管头法兰上，使其与法兰连接为一体。通过顶丝将带有滑轮的底座固定在法兰孔内，然后从中心孔中穿入钢丝绳5。并通过气动绞车扶正牵引防喷器300，直至防喷器完全对正，完成重建井口扣装作业。该装置可极大提升井口扣装效率，缩短作业时间，从而保证在发生井喷时能够快速扣装防喷器组，进而减少环境污染、经济损失，同时降低了井控应急抢险过程中的安全风险。
实施例2
目前，国内海上固定式平台在发生井喷/着火，且井口装置变形损坏或失效，现场无法对井内流体进行控制时，需要进行应急抢险作业，恢复到一级或二级井控状态。现有的应急抢险主要依靠钻救援井、地层能力自然衰竭、配合其他处置措施等进行控制，但海上救援井施工受天气和海况的制约，作业工期长，费用高昂。
针对上述问题，本实用新型还提供一种基于固定式平台干式井口的井控应急抢险方法，其作业流程科学合理，决策快捷，响应迅速，操作简单，节约工期，受天气和海况的影响相对较小，大大降低事故对环境造成的危害，降低社会影响且能够保证井筒完整性。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种水上井口井控应急抢险方法，其特征在于它包括以下步骤：步骤A事故现场勘查；步骤B事故现场清障；步骤C重建井口；步骤D压井；此外，还要做好全程的消防控火及人员防护工作，通过这样一个过程最终完成应急抢险作业。
所述步骤A中，抢险作业前首先要对事故现场及井口周围进行现场勘查，海上可通过无人机巡航监测及抢险人员佩戴防护用品现场勘测，同时配合消防泵、消防船、拖轮等对平台危险区域进行持续喷淋防护，避免现场抢险人员受到有毒有害气体、燃爆及热辐射的威胁，进而明确现场附近的危险源，确定清障作业的先后顺序。
所述步骤B中，事故现场清障是指无论井口区域着火与否，为充分暴露井口，保护井口，在重建井口之前，都要清除井口周围和抢险通道上的障碍物，包括损毁的井架、套管头、底座及悬臂梁等。海上清障需借助平台消防泵及拖轮或消防船上的消防炮来进行冷却掩护，然后依靠防喷器吊、吊机或浮吊、工程船将井口周围的障碍物吊离，利用远距离水力喷砂切割设备切除损坏的旧井口装置，然后罩导流管，利用导流管的抽吸作用，将井内喷出的流体引至上方，然后拆除底法兰，暴露出井口套管头部分。假如套管头部分也已经损坏变形，可利用远距离超高压磨料射流切割装置进行切割、局部清障，暴露出光套管部分。
所述步骤C中，重建井口是指通过安装新的井口设备(套管头、四通、防喷器组、导流管等)，达到恢复井口的目的，重新恢复对井口的控制，同时为压井施工提供必要条件。海上新井口设备的扣装同样需要借助平台消防泵、拖轮或消防船上的消防炮来进行冷却掩护，然后依靠防喷器吊、吊机或浮吊、工程船进行整体扣装作业。对于只剩光套管的情况，需先安装应急抢险专用的套管头，建立井口装置的底部基础，再完成新防喷器组的扣装。
所述步骤D中，新井口建立完成后，连接压井放喷管线，进行放喷或压井作业。假如平台完全损毁或重建井口失效，应立即启动钻救援井的处置预案，通过救援井从源头控制井喷，避免造成更多的油气损失和环境污染。或者事故发生早期，短时间内无法有效控制井喷，即可启动救援井预案，一旦重建井口成功，即可停止救援井的钻井作业，这样可以提高救援的效率，当时救援的成本相应会大大上升。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
