CN102200000A - 连续管油管、钻杆防喷盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续管油管、钻杆防喷盒，包括空心液压缸和法兰由壬之间通过连杆螺栓连接，在直径方向相对的两个连杆螺栓上各安装有一套活门总成；空心液压缸设置有液压进出口；空心液压缸内腔设置有固定套管，固定套管的内壁上端套装有上导向套，上导向套和法兰由壬的内部轴向穿过连续管，固定套管与空心液压缸之间设置有活塞杆，活塞杆的下段内圆周设置有止口；活塞杆的止口内圆周套装有中导向密封压套和内锥导向隔环，中导向密封压套的内圆周与连续管套接，内锥导向隔环与连续管之间设置有主密封圈和下导向密封压套，法兰由壬径向旁通一液压检测口。本发明的密封空腔的压力调整方便；更换密封圈省时省力；能够实时检测井口压力。

Description

连续管油管、钻杆防喷盒

技术领域

本发明属于石油装备制造技术领域，涉及一种连续管油管、钻杆防喷盒。

背景技术

连续管油管、钻杆防喷盒是一种油气井用带压起、下连续油管、钻杆的防喷盒。连续管钻井、修井技术是一项新的逐渐成熟的技术，在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优势地位，随着连续油管的研发的大量投入和连续油管制造技术和质量的不断提高，连续管钻井、修井技术在油气田上的应用范围将持续扩大。但是，现有连续管油管、钻杆防喷盒存在以下不足：密封空腔的压力调整不方便；更换主密封圈和端面密封圈时，需要拆装的部件较多，费时费力；不能实时检测井口压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续管油管、钻杆防喷盒，解决了现有技术中存在密封空腔的压力调整不方便；更换主密封圈和端面密封圈时，需要拆装的部件较多，费时费力；不能实时检测井口压力的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种连续管油管、钻杆防喷盒，包括空心液压缸和法兰由壬，空心液压缸和法兰由壬之间通过多个连杆螺栓连接，在直径方向相对的两个连杆螺栓上各安装有一套活门总成；

空心液压缸顶盖设置有液压进出口与外界液压控制装置连通；空心液压缸内腔固定设置有固定套管，固定套管的内壁上端套装有上导向套，上导向套和法兰由壬的内部轴向穿过连续管，固定套管的外壁与空心液压缸内壁之间设置有活塞杆，活塞杆的下段内圆周设置有止口；

活塞杆的止口内圆周套装有中导向密封压套和内锥导向隔环，中导向密封压套的内圆周与连续管套接，内锥导向隔环与连续管之间设置有上下排列的主密封圈和下导向密封压套，主密封圈向上与中导向密封压套接触，内锥导向隔环与法兰由壬之间的接触面设置有“O”型密封圈；活塞杆的止口外圆周与法兰由壬之间设置有半圆环键和环形挡圈，法兰由壬径向旁通一液压检测口。

本发明的有益效果是，结构新颖、安装简单，体积小、重量轻、功能可靠的防喷器（BOP）系统部件，还具有：1）空心液压缸的动态调整使得密封空腔的压力调整更为方便；2）该防喷盒外圆侧面活门打开时为更换主密封圈提供空间，关闭时防止空心液压缸突然大位移回缩，是一种保险措施，方便于随时快速更换主密封圈和端面密封圈；3）可更换的对半剖分式上导向套、中导向密封压套、下导向密封压套和内锥导向隔环能够适应多种不同管径的连续管柱，适用范围广；4）整体式法兰由壬设有的测量油口，可适时检测井口压力，进而控制封井压力，防止井喷事故的发生。

附图说明

图1是本发明防喷盒总体安装结构示意图；

图2是本发明防喷盒中的空心液压缸1的活塞杆缩回状态剖视图；

图3是本发明防喷盒中的活门总成2的打开状态示意图；

图4是图3中的活门总成2打开状态俯视图；

图5是本发明防喷盒中的空心液压缸1的剖视图；

图6是本发明防喷盒中的空心液压缸1的外形图；

图7是本发明防喷盒中的活门总成2的结构示意图；

图8是本发明防喷盒中的连杆螺栓9的结构示意图。

图中，1.空心液压缸，2.活门总成，3.上导向套，4.中导向密封压套，5.下导向密封压套，6.主密封圈，7.内锥导向隔环，8.法兰由壬，9.连杆螺栓，10.半圆环键，11.环形挡圈，12.“O”型密封圈，13.液体检测口，14.连续管，15.活塞杆，16.固定套管，17.液压进出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1、图2，本发明防喷盒的结构是，包括空心液压缸1和法兰由壬8，空心液压缸1外圆周设置有法兰，法兰由壬8外圆周也设置有相应的法兰，空心液压缸1和法兰由壬8之间通过多个沿圆周均匀设置的连杆螺栓9连接，在相对直径的两个连杆螺栓9上各安装有一套活门总成2，每套活门总成2的接耳套装在一个连杆螺栓9上；空心液压缸1顶盖设置有液压进出口17与外界液压控制装置连通；

空心液压缸1内腔设置有固定套管16，固定套管16通过顶盖与空心液压缸1固定连接，固定套管16的内壁上端套装有上导向套3，上导向套3和法兰由壬8的内部轴向穿过连续管14，固定套管16的外壁与空心液压缸1内壁之间设置有活塞杆15，活塞杆15的下段内圆周设置有止口；

当活塞杆15靠紧法兰由壬8一端时，此时整个装置处于工作状态，活塞杆15的止口内圆周套装有中导向密封压套4和内锥导向隔环7，中导向密封压套4的内圆周与连续管14套接，内锥导向隔环7与连续管14之间设置有上下排列的主密封圈6和下导向密封压套5，主密封圈6向上与中导向密封压套4接触，内锥导向隔环7与法兰由壬8之间的接触面设置有“O”型密封圈12；活塞杆15的止口外圆周与法兰由壬8之间设置有半圆环键10和环形挡圈11，法兰由壬8径向旁通一液压检测口13。

参照图3、图5、图6，空心液压缸1为双作用单活塞杆推力空心液压缸，液压缸内套轴向空心，空心液压缸1外壳上有两圈法兰可与其它部件连接，法兰位置在不影响结构的情况下可根据实际需要进行调整。活塞杆15为空心，活塞杆15端部外圆上有一矩形环槽，此环槽与半圆环键10相应配合；活塞杆端部内孔止口分别与中导向密封压套4和内锥导向隔环7过度配合。空心液压缸1缸盖处设有活门自锁装置相对应的插销孔。

上导向套3为对称两瓣剖分式法兰件，内孔尺寸根据连续管柱外径的尺寸大小而相应变化，形成不同规格，上导向套3内孔上端为小锥度倒圆角，上导向套3内孔下端为大锥度倒圆角，上导向套3中部为一定长度的导向段。上导向套3 与空心液压缸1内套顶部通过内六角圆柱头螺钉以止口配合形式连接，间隙配合。

中导向密封压套4为对称两瓣剖分式结构，内孔尺寸均根据连续管柱外径的尺寸大小而相应变化，形成不同规格；中导向密封压套4上端内孔为小锥度倒圆角；中导向密封压套4上部外圆设有外止口，与活塞杆15通过止口配合形式连接，间隙配合。

下导向密封压套5为对称两瓣剖分式，内孔尺寸均根据连续管柱外径的尺寸大小而相应变化，形成不同规格；下导向密封压套5下端内孔为小锥度倒圆角；下导向密封压套5外圆与法兰由壬8环形台阶间隙配合。

主密封圈6为对称两瓣剖分式，截面形式为“O”型。

内锥导向隔环7为整体内锥孔面圆环件，外圆与空心液压缸1的活塞杆15轴端止口外圆间隙配合。

法兰由壬8为法兰和由壬或者法兰组焊而成，法兰端面设有端面密封槽。

参照图4、图7，活门总成2为组合件，活门体为瓦片型结构，铰链为对半结构，一侧与活门体组焊为一体，另一侧为半环结构并设有紧定螺钉孔，两侧可通过螺栓连接在一起，活门体圆弧外侧设有弹簧插销式自锁装置。

参照图8，连杆螺栓9一端为外螺纹一端为内螺纹，外螺纹端与空心液压缸1连接紧固；连杆螺栓9下端内螺纹端通过螺栓与法兰由壬8连接为一个整体。中部外圆设有六方，六方两边外圆设有两处环槽，连杆螺栓9外圆上的两处环槽作为活门总成2的连接配合枢轴。连杆螺栓9既作为空心液压缸1缸盖的连接螺栓，又作为法兰由壬8的中间连接部件，又作为活门总成2连接枢轴。

半圆环键10为矩形对称两瓣式结构。环形挡圈11截面为“L”型。内孔分别与空心液压缸1活塞杆外圆和半圆环键10外圆间隙配合。

本发明连续管油管、钻杆防喷盒的作用原理是：

整体装配连接：空心液压缸1中部外圆上的法兰可与连续管钻机、作业机等部件连接，法兰由壬8下端由壬接头可与闸板防喷器BOP等部件上的由壬凹接头连接，形成流体循环回路上一个必经的连接部件。

检测控制设备：法兰由壬8外部径向旁通的液体检测口13，可接检测设备传感器、压力表等，以便实时监控密封环腔内钻井液的性能、流速、压力。并采取相应的措施对其它部件进行控制。

通过液压进出口17，空心液压缸1无杆腔通入高压油，活塞杆15伸出，推动中导向密封压套4和内锥导向隔环7下移，使得与下导向密封压套5之间间距缩小，进而压缩主密封圈6，在主密封圈6与连续管柱和内锥导向隔环7的接触面之间形成两道密封。

活门总成2在活塞杆15伸出至压紧主密封圈6时关闭，防止空心液压缸1活塞杆回缩，还具有自锁功能。此时活门自锁装置在弹簧的推力下插入空心液压缸1缸盖上的插销孔中，形成自锁，以防止活门总成2随意打开。需要更换密封时，克服弹簧力拨下插销，脱离插销孔，拉开活门总成2后空心液压缸1活塞杆才能回缩，为更换密封留出足够的空间，迅速分别取出对瓣式中导向密封压套4、和主密封圈6并予以更换。更换密封后空心液压缸1活塞杆15伸出至压紧主密封圈6，再关闭活门总成2成活门插销复位自锁恢复至常规工作状态，参照图3。

本发明连续管油管、钻杆防喷盒，功能可靠、操作简单、安全省力，可实现在钻井、修井作业过程中动态带压操作；密封性能好，而且在连续管作业过程中容易更换密封件；可更换的上、中、下导向套带有导向和自动对中功能。作业时在密封圈以下与连续油管之间形成密封环腔，并能承受一定的压力，密封圈与连续管柱接触压力可由空心液压缸对密封圈的压挤变形而进行调节。

Claims (4)

1.一种连续管油管、钻杆防喷盒，其特点在于：包括空心液压缸（1）和法兰由壬（8），空心液压缸（1）和法兰由壬（8）之间通过连杆螺栓（9）连接，在直径方向相对的两个连杆螺栓（9）上各安装有一套活门总成（2）；

空心液压缸（1）顶盖设置有液压进出口（17）与外界液压控制装置连通；空心液压缸（1）内腔固定设置有固定套管（16），固定套管（16）的内壁上端套装有上导向套（3），上导向套（3）和法兰由壬（8）的内部轴向穿过连续管（14），固定套管（16）的外壁与空心液压缸（1）内壁之间设置有活塞杆（15），活塞杆（15）的下段内圆周设置有止口；

活塞杆（15）的止口内圆周套装有中导向密封压套（4）和内锥导向隔环（7），中导向密封压套（4）的内圆周与连续管（14）套接，内锥导向隔环（7）与连续管（14）之间设置有上下排列的主密封圈（6）和下导向密封压套（5），主密封圈（6）向上与中导向密封压套（4）接触，内锥导向隔环（7）与法兰由壬（8）之间的接触面设置有“O”型密封圈（12）；活塞杆（15）的止口外圆周与法兰由壬（8）之间设置有半圆环键（10）和环形挡圈（11），法兰由壬（8）径向旁通一液压检测口（13）。

2.根据权利要求1所述的连续管油管、钻杆防喷盒，其特点在于：所述的上导向套（3）为对称两瓣剖分式法兰件，上导向套（3）内孔上端为小锥度倒圆角，上导向套（3）内孔下端为大锥度倒圆角。

3.根据权利要求1所述的连续管油管、钻杆防喷盒，其特点在于：所述的中导向密封压套（4）为对称两瓣剖分式结构，中导向密封压套（4）上端内孔为小锥度倒圆角；中导向密封压套（4）上部外圆设有外止口，与活塞杆（15）通过止口配合形式连接。

4.根据权利要求1所述的连续管油管、钻杆防喷盒，其特点在于：所述的下导向密封压套（5）为对称两瓣剖分式，下导向密封压套（5）下端内孔为小锥度倒圆角；下导向密封压套（5）外圆与法兰由壬（8）环形台阶间隙配合。

Images