本技術(shù)涉及鉆孔泄壓領(lǐng)域，特別是涉及一種閘門閘板開孔工裝。

背景技術(shù)：

1、采油樹廣泛應用于石油勘探和生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是用于已完油井的井口上，以便于流量控制，采油樹還可分為不同的細分類型，如高溫高壓采油樹、水平采油樹和垂直采油樹，這些不同類型的采油樹能適用于不同的應用場景和環(huán)境。采油樹是閥門和配件的組成總成，用于油氣井的流體控制，為生產(chǎn)油管柱提供入口。它包括油管頭上法蘭上的所有裝備，可以應用采油樹總成進行多種不同的組合，以滿足各種環(huán)境下、不同用途的需要。

2、采油樹及油管頭主要用于采氣和注氣，由于天然氣氣體相對密度低，氣注壓力低，不論采氣或注氣井口壓力都高、流速快，因此采油樹內(nèi)部一旦發(fā)生堵塞或開關(guān)閥門出現(xiàn)失控狀態(tài)時對于外界環(huán)境來說十分危險。

3、為解決上述類似的問題，專利cn104196484b公開了一種礦井鉆孔泄壓時的防噴沖施工方法，利用法蘭盤將兩節(jié)直徑相同的鋼管組合在一起，一節(jié)鋼管作為鉆孔固定管，另一節(jié)鋼管作為孔外的防噴管，通過在防噴管下方設置泄壓孔釋放瓦斯的沖擊壓力。

4、但是這樣的設備對于像石油開采過程中使用的采油樹或其他無法使用的采油井來說并不適用，井下為高壓環(huán)境，在開孔的瞬間除了會釋放出巨大的瞬間壓力外，還會出現(xiàn)石油噴射的現(xiàn)象，類似于專利cn104196484b中公開的設備即使可以將這樣的高壓通過泄壓孔釋放，但是噴射出的溶液也容易從泄壓孔中漏出，造成泄壓孔堵塞，同樣存在巨大的安全隱患。

5、與泄壓孔堵塞相比更大的問題是，由于設備產(chǎn)生的動力與巨大的瞬時壓力作用的方向不同，極易造成操作人員及開孔設備被瞬時壓力沖倒，設備與采油井分離，采油井中的氣體及溶液暴露在外部環(huán)境中，不僅對操作人員及環(huán)境造成傷害，也容易發(fā)生爆炸等情況。

6、綜上，采油樹或無法使用的采油井需要一種更為專業(yè)的開孔工具，即能夠保證對產(chǎn)生的瞬間高壓進行消化，同時也能保證在這樣的環(huán)境下操作人員的安全性，提高開孔工具的實用性和適用性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決背景技術(shù)中提到的問題，克服上述不足，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

2、一種閘門閘板開孔工裝，所述閘門閘板開孔工裝可通過外接電源或直接通過人工進行開孔，其主體包括高壓密封艙、鉆刀；

3、所述鉆刀頭部為鉆頭，尾部為鉆桿，以下表述中鉆頭朝向即為“前”，鉆桿方向即為“后”，所述鉆刀可根據(jù)開孔大小的需要進行選擇、更換。

4、所述鉆頭位于高壓密封艙前端，鉆桿從高壓密封艙后部伸出，以鉆刀所在位置將所述高壓密封艙分隔為上、下兩部分；由于對采油樹或油井上的閘門閘板的開孔操作要求在不動火的條件下進行，因此只能使用開孔工裝設備從外部進行開孔泄壓；

5、進一步地，所述高壓密封艙前部設有高壓開關(guān)連接器為開口設置，開口內(nèi)部設有左右螺旋絲扣，可根據(jù)需要開口處的條件進行使用，使高壓開關(guān)連接器與待開口部位形成一個相對密閉的空間；

6、進一步地，所述高壓開關(guān)連接器內(nèi)部中空，與所述高壓密封艙內(nèi)部相通，所述高壓開關(guān)連接器中部設有左右螺旋絲扣，鉆頭從高壓開關(guān)連接器中伸出；

7、進一步地，所述左右螺旋絲扣與所述高壓開關(guān)連接器上部邊緣之間設有一道高壓通路。

8、所述高壓通路向高壓密封艙內(nèi)延伸，形成一條具有一定長度的高壓通路，以保證當閘門閘板開孔工裝工作時，釋放出的瞬時高壓以及帶出的溶液能夠通過高壓通路進入所述高壓密封艙中，進行釋壓和溶液收集。

9、在所述高壓密封艙內(nèi)的高壓通路尾部設有柱塞室，所述柱塞室設置在所述高壓密封艙的上部，是一個內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，在所述柱塞室尾部設有密封高壓蓋，所述密封高壓蓋向下延伸至放置鉆桿的槽殼上方。

10、進一步地，所述柱塞室中設置有高壓柱塞，瞬時高壓通過高壓通道進入柱塞室，高壓會將高壓柱塞向后推，當高壓柱塞碰到密封高壓蓋時，所述高壓柱塞停止活動；

11、所述高壓柱塞靠近密封高壓蓋的一側(cè)設有進刀推臂與進刀定位擋環(huán)進行活動連接裝置，所述進刀推臂前端連接高壓柱塞，所述進刀推臂后端連接鉆頭上的進刀定位擋環(huán)；

12、進一步地，所述進刀推臂中部固定在高壓密封艙中。

13、所述鉆頭部分前后分別設有防撞擋環(huán)和進刀定位擋環(huán)，所述防撞擋環(huán)位于所述高壓密封艙內(nèi)的高壓通路下方設置的空槽中；所述進刀定位擋環(huán)位于所述柱塞室下面設置的空槽中；

14、所述兩個空槽前后及頂部都分別設有擋板分隔，形成兩個相對獨立的空槽；同時通過擋板的間隔可以調(diào)整鉆刀前后活動的距離；

15、在所述進刀定位擋環(huán)所在的空槽中，所述進刀定位擋環(huán)前還設有高壓偶件，所述高壓偶件固定在空槽中。

16、在所述高壓密封艙上部靠近高壓開關(guān)連接器的地方設有壓力表，便于觀察在開孔過程中釋放出的壓力值大小；在高壓密封艙下方還設有釋壓閥，便于釋放高壓密封艙內(nèi)壓力。

17、當閘門閘板開孔工裝進行開孔操作時，先將所述高壓開關(guān)連接器與采油樹上的連接部件通過左右螺旋絲扣固定，形成密閉結(jié)構(gòu)；延伸至所述高壓密封艙外的鉆桿在外接動力源作用下推動鉆頭向打孔部位進行開孔，所述鉆頭上的防撞擋環(huán)也隨著鉆頭的運動向前，同時也能夠起到限制鉆頭前進的最大距離；

18、當閘門閘板開孔工裝在采油樹上開孔的瞬間，巨大的瞬時壓力及在巨大壓力帶動下噴射出的溶液，通過高壓通路進入高壓密封艙內(nèi)部，未進入到所述高壓密封艙內(nèi)的溶液由于高壓密封開關(guān)連接器的作用，也會匯集在所述高壓密封開關(guān)連接器部位，不會造成泄漏，也不會對操作人員造成傷害；

19、順著所述高壓通路進入高壓密封艙內(nèi)部的巨大壓力在最終到達柱塞室，在所述柱塞室中瞬時壓力對高壓柱塞產(chǎn)生作用力將高壓柱塞推向高壓密封蓋，所述高壓柱塞受到力的作用的同時對通過進刀推臂連接的進刀定位擋環(huán)也產(chǎn)生推動力，推動進刀定位擋環(huán)向前運動，也就是推動鉆頭繼續(xù)向前徹底完成開孔作業(yè)；

20、而巨大的瞬時壓力將高壓柱塞向后推動時，所述密封高壓蓋可以起到防護作用，防止高壓柱塞滑出柱塞室；所述進刀定位向前推動過程中，可通過高壓偶件控制進刀定位擋環(huán)的前進距離，防止在巨大壓力作用下鉆頭出現(xiàn)沖出的問題。

21、所述閘門閘板開工工裝，不僅可以對如采油樹或采油井上的閘門、閘板進行開孔泄壓，還可以應用于對普通設備中的閘門、閘板進行開工作業(yè)。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

23、1.本申請通過設置利用進刀推臂相連接的高壓柱塞和進刀定位擋環(huán)，合理利用了開孔時釋放的瞬時壓力，將瞬時壓力作用在高壓柱塞上，再由高壓柱塞通過進刀推臂對進刀定位擋環(huán)施加反作用力，這樣的設計不僅巧妙的利用了瞬時壓力，而且即使在瞬時壓力很大時，也可利用這樣的方法防止鉆頭被彈出，提高了閘門閘板開孔工裝的實用性和安全性。

24、2.通過在鉆頭上分別設置防撞擋環(huán)和進刀定位擋環(huán)，以及在進刀定位擋環(huán)前設置高壓偶件，雙重保證鉆頭前進或后退的距離，提高開孔作業(yè)時的安全性，能夠有效防止鉆頭在開孔作業(yè)時發(fā)生脫落等問題。

技術(shù)特征：

1.一種閘門閘板開孔工裝，包括高壓密封艙(1)、鉆刀(2)、壓力表、釋壓閥，所述鉆刀(2)頭部為鉆頭(21)，尾部為鉆桿(22)，鉆頭(21)位于高壓密封艙(1)前端，鉆桿(22)從高壓密封艙(1)后部伸出，其特征在于：所述高壓密封艙(1)中設有柱塞室(5)，所述柱塞室(5)中設有高壓柱塞(51)；所述鉆頭(21)上設有進刀定位擋環(huán)(212)；所述高壓柱塞(51)上設有進刀推臂(6)，所述進刀推臂(6)前端與高壓柱塞(51)相連，后端與所述進刀定位擋環(huán)(212)相連，所述進刀推臂(6)中部固定在高壓密封艙。

2.如權(quán)利要求1所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述鉆頭(21)上的進刀定位擋環(huán)(212)前還設有防撞擋環(huán)(211)，所述防撞擋環(huán)(211)與進刀定位擋環(huán)(212)之間通過擋板分隔，形成兩個獨立的空槽。

3.如權(quán)利要求2所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述進刀定位擋環(huán)(212)所在的空槽中還設有高壓偶件(9)，所述高壓偶件(9)固定在所述進刀定位擋環(huán)(212)前。

4.如權(quán)利要求1所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述高壓密封艙(1)前部為開口狀的高壓開關(guān)連接器(3)，所述鉆頭(21)位于高壓開關(guān)連接器(3)中。

5.如權(quán)利要求4所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述高壓開關(guān)連接器(3)中還設有左右螺旋絲扣(8)。

6.如權(quán)利要求5所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述左右螺旋絲扣(8)與所述高壓開關(guān)連接器(3)上部邊緣之間設有高壓通路(4)。

7.如權(quán)利要求6所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述高壓通路(4)由高壓開關(guān)連接器(3)向所述高壓密封艙(1)內(nèi)部延伸，所述高壓通路(4)尾部與所述柱塞室(5)相通。

8.如權(quán)利要求6所述一種閘門閘板開孔工裝，其特征在于：所述柱塞室(5)尾部設有密封高壓蓋(7)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及礦井鉆孔領(lǐng)域，特別是涉及一種閘門閘板開孔工裝，主要由外部的高壓密封艙和鉆刀組成，在高壓密封艙內(nèi)設有高壓柱塞和與之相連的進刀定位擋環(huán)，巧妙的利用開孔作業(yè)時產(chǎn)生的瞬時壓力，將瞬時壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉醋饔昧?，利用反作用力推動鉆刀進行開孔，對沖掉一部分瞬時壓力，保證了在巨大瞬時壓力下開孔工裝不會因為壓力作用而被沖開，造成采油樹中氣體及溶液發(fā)生泄漏，確保作業(yè)安全。

技術(shù)研發(fā)人員：李燁,李智,羅智杰,錢偉峰,段海濤
受保護的技術(shù)使用者：天津福民石油機械設備技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240520
技術(shù)公布日：2025/1/9