CN103982155A - 一种可倾斜的实验井口密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻井实验平台用可倾斜的实验井口密封装置。其技术方案为：密封衬套与法兰通过螺纹连接，法兰有台肩可以满足密封衬套的轴向定位；压圈通过螺钉固定于密封衬套下端，动密封圈组通过压圈和支撑环与密封衬套的台肩固定于光钻杆和密封衬套之间，动密封圈组处于压紧状态，实现光钻杆和密封衬套之间的下部动密封；法兰下端与井筒和弧形底座通过螺钉固定到一起；弧形底座置于弧形支撑座上；弧形底座上的边耳上的通孔与导轨上的通孔通过螺钉固定在一起，导轨与导轨连接支撑座通过连接螺钉固定到一起。本发明可以用于不同角度的实验钻井，同时具有井口防喷和井口密封的作用。

Description

一种可倾斜的实验井口密封装置

技术领域

本发明涉及一种用于钻井实验平台可倾斜的实验井口密封装置。 

背景技术

现场钻井所用的井口密封装置一般是采用环形防喷器、闸板防喷器和旋转防喷器组成的井口密封装置。这种井口密封装置是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生。现场钻井使用的井口密封装置体积大且比较重，不能满足钻井实验平台从井口开始打不同角度的斜井的需要。钻井实验平台因自身钻井需要打不同角度的斜井，并进行相应的钻井实验，开发一种用于实验平台用可倾斜的井口密封装置尤为重要。 

发明内容

本发明的目的是：为了满足钻井实验平台从井口开始打不同角度的斜井，以及接单根时密封装置磨损严重的问题，同时具有井口防喷的作用，特提供一种实验井口密封方法与装置。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可倾斜的实验井口密封装置，由光钻杆、密封衬套、支撑环、压圈、法兰、O形密封圈、井筒、弧形底座、地基、弧形支撑座连接块、弧形支撑座、导轨、导轨连接支撑座、边耳、回液通道组成，其特征在于：光钻杆上部与门架上的水龙头相连，下部接钻杆；密封衬套与法兰通过螺纹连接，法兰有台肩可以满足密封衬套的轴向定位；压圈通过螺钉固定于密封衬套下端，密封圈b、垫圈a、密封圈c、垫圈b和密封圈d组成动密封圈组，动密封圈组通过压圈和支撑环与密封衬套的台肩固定于光钻杆和密封衬套之间，动密封圈组处于压紧状态，实现光钻杆和密封衬套之间的下部动密封；光钻杆有一台肩，保证光钻杆和密封衬套可以一起提出井口；法兰与密封衬套下部接触的侧面和下端面有密封圈e和密封圈f；回液通道与法兰之间采用螺纹连接，回液通道为对称布置的两个；法兰下端与井筒和弧形底座通过螺钉固定到一起，固定螺钉为周向均布的，共16个，法兰和井筒之间有O形密封圈；弧形底座置于弧形支撑座上，弧形支撑座通过螺钉与地基和弧形支撑座连接块连接到一起；弧形底座上的边耳上的通孔与导轨上的通孔通过螺钉固定在一起，导轨与导轨连接支撑座通过连接螺钉固定到一起，导轨上有一排间距相等的孔。 

本发明的有益效果是：(1)该装置可以进行旋转，满足打不同角度的实验井的需要；(2)光钻杆的外壁、密封衬套和下支撑环与光钻杆接触的部位采用精加工处理，表面摩擦系数很低，增加光钻杆的使用寿命；(3)该装置能够满足钻井液循环的需要；(4)光钻杆和密封衬套上下两端都采用动密封结构，同时密封衬套与法兰之间也采用动密封结构，能够实现实验钻井钻进中结构的动密封；(5)由于密封衬套与法兰之间采用螺纹连接，法兰与井筒用螺钉进行固定，当发生井喷等异常情况时，井口密封装置会抱住井筒，防止事故的发生。

附图说明

图1为本发明一种可倾斜的实验井口密封装置的结构示意图。 

图中：1.光钻杆，2.密封圈a，3.密封衬套，4.支撑环，5.密封圈b，6.垫圈a，7.密封圈c，8.垫圈b，9.密封圈d，10.密封圈e，11.压圈，12.密封圈f，13.法兰，14.O形密封圈，15.井筒，16.弧形底座，17.地基连接块，18.弧形支撑座连接块，19.弧形支撑座，20.导轨，21.导轨连接支撑座，22.边耳，23.回液通道。 

图2为图1的局部放大视图。 

图3为弧形支撑座的俯视图。 

具体实施方式

根据附图所示，一种可倾斜的实验井口密封装置，由光钻杆、密封衬套、支撑环、压圈、法兰、O形密封圈、井筒、弧形底座、地基、弧形支撑座连接块、弧形支撑座、导轨、导轨连接支撑座、边耳、回液通道组成，光钻杆1上部与门架上的水龙头相连，下部接钻杆；密封衬套3与法兰通过螺纹连接，法兰有台肩可以满足密封衬套的轴向定位；压圈11通过螺钉固定于密封衬套3下端，密封圈b5、垫圈a6、密封圈c7、垫圈b8和密封圈d9组成动密封圈组，动密封圈组通过压圈11和支撑环4与密封衬套3的台肩固定于光钻杆1和密封衬套3之间，动密封圈组处于压紧状态，实现光钻杆1和密封衬套3之间的下部动密封；光钻杆1有一台肩，保证光钻杆1和密封衬套3可以一起提出井口；法兰13与密封衬套3下部接触的侧面和下端面有密封圈e10和密封圈f12；回液通道23与法兰13之间采用螺纹连接，回液通道23为对称布置的两个；法兰13下端与井筒15和弧形底座16通过螺钉固定到一起，固定螺钉为周向均布的，共16个，法兰13和井筒15之间有O形密封圈14；弧形底座16置于弧形支撑座19上，弧形支撑座19通过螺钉与地基17和弧形支撑座连接块18连接到一起；弧形底座16上的边耳22上的通孔与导轨20上的通孔通过螺钉固定在一起，导轨20与导轨连接支撑座21通过连接螺钉固定到一起，导轨20上有一排间距相等的孔。 

钻井液从光钻杆1内进入井口密封装置，经钻杆内部到钻头之后返回环空，再经过回液通道23返回，实现钻井液的循环。接单根流程：接单根时，首先用液压大钳将密封衬套3旋开，再将密封衬套3和光钻杆1一起提出井口，放上卡瓦，将上部光钻杆1和钻杆间的螺纹旋开，然后接入单根，移走卡瓦，再下放密封衬套3和光钻杆1，并用液压大钳拧紧密封衬套3与法兰13之间螺纹，即完成接单根。由于密封衬套与法兰之间采用螺纹连接，法兰与井筒用螺钉进行固定，当发生井喷等异常情况时，井口密封装置会抱住井筒，防止事故的发生。角度调整：通过旋转整个井口密封装置，再锁紧导轨20与边耳之间的螺纹，实现装置在不同角度上的固定，并进行相应的实验钻井。 

Claims (4)

1.一种可倾斜的实验井口密封装置，由光钻杆、密封衬套、支撑环、压圈、法兰、O形密封圈、井筒、弧形底座、地基、弧形支撑座连接块、弧形支撑座、导轨、导轨连接支撑座、边耳、回液通道组成，其特征在于：光钻杆(1)上部与门架上的水龙头相连，下部接钻杆；密封衬套(3)与法兰通过螺纹连接，法兰有台肩可以满足密封衬套的轴向定位；压圈(11)通过螺钉固定于密封衬套(3)下端，密封圈b(5)、垫圈a(6)、密封圈c(7)、垫圈b(8)和密封圈d(9)组成动密封圈组，动密封圈组通过压圈(11)和支撑环(4)与密封衬套(3)的台肩固定于光钻杆(1)和密封衬套(3)之间，动密封圈组处于压紧状态，实现光钻杆(1)和密封衬套(3)之间的下部动密封；光钻杆(1)有一台肩，保证光钻杆(1)和密封衬套(3)可以一起提出井口；法兰(13)与密封衬套(3)下部接触的侧面和下端面有密封圈e(10)和密封圈f(12)；回液通道(23)与法兰(13)之间采用螺纹连接，回液通道(23)为对称布置的两个；法兰(13)下端与井筒(15)和弧形底座(16)通过螺钉固定到一起，固定螺钉为周向均布的，共16个，法兰(13)和井筒(15)之间有O形密封圈(14)；弧形底座(16)置于弧形支撑座(19)上，弧形支撑座(19)通过螺钉与地基(17)和弧形支撑座连接块(18)连接到一起；弧形底座(16)上的边耳(22)上的通孔与导轨(20)上的通孔通过螺钉固定在一起，导轨(20)与导轨连接支撑座(21)通过连接螺钉固定到一起，导轨(20)上有一排间距相等的孔。

2.根据权利要求1所述的一种可倾斜的实验井口密封装置，其特征在于：密封圈a(2)、密封圈b(5)、密封圈c(7)、密封圈d(9)、密封圈e(10)和密封圈f(12)采用的结构是一个矩形密封圈和一个L型密封圈叠放到一起，组成的车氏密封结构。

3.根据权利要求1所述的一种可倾斜的实验井口密封装置，其特征在于：光钻杆(1)的外壁、密封衬套和下支撑环与光钻杆(1)接触的部位采用精加工处理，表面摩擦系数很低，增加光钻杆的使用寿命。

4.根据权利要求1所述的一种可倾斜的实验井口密封装置，其特征在于：在钻不同角度的井时，弧形底座(16)的长度可以根据需要增加，旋转整个装置，并用螺钉将边耳(22)和导轨(20)在不同角度的位置进行固定。