CN104695889A - 不压井作业机用一体式防喷器 - Google Patents
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- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/06—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
Abstract
本发明公开了一种不压井作业机用一体式防喷器,包括设置有轴心通孔的防喷器壳体,在防喷器壳体的上端口沿设置有大活塞,大活塞的上端面安装有胶芯,大活塞的上端外圆周套装有挡泥环,胶芯和挡泥环设置有共同的顶盖,顶盖与防喷器壳体之间通过螺栓固定连接;在防喷器壳体轴心通孔下部设置有至少一对闸板总成,每对包括两个对称向心环抱钻杆或关闭井口的闸板总成,每个闸板总成径向外端连接有一套铰链总成。本发明的装置,将环形防喷器、单闸板防喷器、钻井四通、单闸板防喷器四者功能完全融合在一起,具有整体式单独本体,密封泄漏点少、钻井安装前后省时省力、缩短了钻井周期、降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于石油机械技术领域,涉及一种不压井作业机用一体式防喷器。
背景技术
常规不压井作业机防喷器组,是石油天然气钻井工程中必备的设备,从上至下配置依次为:环形防喷器、单闸板防喷器、钻井四通、单闸板防喷器。其中环形防喷器、单闸板防喷器应具备有效封闭井口、防止钻井时井喷以及处理其它复杂情况等功能,其特点是承压高、操作方便、安全可靠、开关迅速,可密封各种形状和不同尺寸的管柱,也可全封闭井口。而钻井四通是可通过侧口进行压井、节流循环、挤注水泥及释放井内压力。
常规不压井作业机防喷器组实际就是环形防喷器、单闸板防喷器、钻井四通、单闸板防喷器四大部分的简单叠加。因此具有体积大、重量重、高度高、生产成本高、密封泄漏点多、钻井安装前后费时费力等缺点。
近几年来,钻井工艺对不压井作业机的研制与使用要求越来越高,不仅要求具有安全可靠、开关迅速灵活、而且还应具备多功能、结构轻便、操作方便、一体化操作等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种不压井作业机用一体式防喷器,解决了现有技术中的不压井作业机中防喷器组结构笨重、生产成本高、密封泄漏点多、钻井安装前后费时费力的问题。
本发明采用的技术方案是,一种不压井作业机用一体式防喷器,包括设置有轴心通孔的防喷器壳体,在防喷器壳体的上端口沿设置有大活塞,大活塞的上端面安装有胶芯,大活塞的上端外圆周套装有挡泥环,胶芯和挡泥环设置有共同的顶盖,顶盖与防喷器壳体之间通过螺栓固定连接;
在防喷器壳体轴心通孔下部设置有至少一对闸板总成,每对包括两个对称向心环抱钻杆或关闭井口的闸板总成,每个闸板总成径向外端连接有一套铰链总成。
本发明的不压井作业机用一体式防喷器,其特征还在于:
每套铰链总成的结构是,包括径向安装在防喷器壳体外圆壁上的旋转侧门,旋转侧门外端面安装有液缸及缸盖,液缸内腔设置有小活塞,小活塞轴心固定安装有活塞杆,活塞杆内端穿过旋转侧门与闸板总成传动连接,活塞杆外端穿出缸盖与锁紧轴内端顶接接触,锁紧轴外端与手动控制总成传动连接。
闸板总成设置有上、下两组,总共四个闸板总成及其四套铰链总成,上下两组闸板总成互相备份。
顶盖的内腔形状从下到上逐渐收缩。
本发明的有益效果是,将环形防喷器、单闸板防喷器、钻井四通、单闸板防喷器四者功能完全融合在一起,具有整体式单独本体,大大降低整体高度、密封泄漏点少、钻井安装前后省时省力、缩短钻井周期及降低了生产成本。由于降低了整体高度不但减轻了整体重量,而且在安装过程中,只需一次性安装不压井作业机用一体式防喷器,减少了作业程序,降低了劳动强度,节约了钻井修井作业时间。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图中,1.顶盖,2.胶芯,3.挡泥环,4.大活塞,5.防喷器壳体,6.液缸,7.缸盖,8.锁紧轴,9.手动控制总成,10.活塞杆,11.小活塞,12.旋转侧门,13.闸板总成,14.铰链总成。
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,本发明的结构是,包括设置有轴心通孔的防喷器壳体5,在防喷器壳体5的上端口沿设置有大活塞4,大活塞4的上端面安装有胶芯2,大活塞4的上端外圆周套装有挡泥环3,胶芯2和挡泥环3设置有共同的顶盖1,顶盖1的内腔形状从下到上逐渐收缩,顶盖1与防喷器壳体5之间通过螺栓固定连接;
在防喷器壳体5轴心通孔下部设置有至少一对闸板总成13,每对包括两个对称向心环抱钻杆或关闭井口的闸板总成13,每个闸板总成13径向外端连接有一套铰链总成14;
每套铰链总成14的结构是,包括径向安装在防喷器壳体5外圆壁上的旋转侧门12,旋转侧门12外端面安装有液缸6及缸盖7,液缸6内腔设置有小活塞11,小活塞11轴心固定安装有活塞杆10,活塞杆10内端穿过旋转侧门12与闸板总成13中的阀板传动连接,活塞杆10外端穿出缸盖7与锁紧轴8内端顶接接触,锁紧轴8外端与手动控制总成9传动连接。
图1实施例中,闸板总成13设置有上、下两组,总共四个闸板总成13(阀板)及其对应的四套铰链总成14,上下两组闸板总成13互相备份,以便上下某一组闸板总成13失效后,可以利用另一套闸板总成13及时应急。
手动控制总成9采用把手转动,带动锁紧轴8向内或向外移动,给活塞杆10向内或向外移动提供顶紧力或放松间隙。
本发明装置的工作原理是,采用液压力打开或关闭胶芯2,当大活塞4受到防喷器壳体5下油口进入大活塞4下部关闭腔的高压油推动下,向上运动,推挤胶芯2,胶芯2在越来越“狭窄”的空间内不断强制向上向心收缩,其间的橡胶被挤向井口中心,最终实现密封管柱或全封闭井口。反之,当大活塞4在上方打开腔高压油推动下,向下运动,此时胶芯2在越来越“宽敞”的空间内依靠本身弹力作用下复位,最终处于自由状态,完全打开井口,可等同于环形防喷器。
本发明的装置,也利用液压来打开和关闭闸板总成13,当关闭压力进入液缸6,向内推动小活塞11,带动活塞杆10进而带动闸板总成13向井口中心运动,环抱钻杆或关闭井口,然后旋转手动控制总成9推动锁紧轴8朝井口中心运动至贴紧活塞杆10,实现锁紧,最终实现关井。当旋转手动控制总成9带动锁紧轴8远离井口中心至完全到位,开启压力进入液缸6,推动小活塞11带动活塞杆10向外移动,进而带动闸板总成13远离井口中心运动至完全到位,最终实现开井。通过铰链总成14,旋转侧门12可实现更换闸板总成13,可等同于闸板防喷器。
本发明装置的结构应用在不压井作业机,将两个单闸板防喷器、钻井四通和环形防喷器采用一体式结构,在国内属于首创;可以减少作业程序,降低劳动强度,节约不压井作业机的安装时间。
本发明的不压井作业机用一体式防喷器,也适用于高压油气井在钻井过程中钻井四通的使用,在侧口接上相应的阀门和管线进行放喷和节流压井等作业,同时也起连接防喷器和井口的作用,可等同于钻井四通。
Claims (4)
1.一种不压井作业机用一体式防喷器,其特征在于:包括设置有轴心通孔的防喷器壳体(5),在防喷器壳体(5)的上端口沿设置有大活塞(4),大活塞(4)的上端面安装有胶芯(2),大活塞(4)的上端外圆周套装有挡泥环(3),胶芯(2)和挡泥环(3)设置有共同的顶盖(1),顶盖(1)与防喷器壳体(5)之间通过螺栓固定连接;
在防喷器壳体(5)轴心通孔下部设置有至少一对闸板总成(13),每对包括两个对称向心环抱钻杆或关闭井口的闸板总成(13),每个闸板总成(13)径向外端连接有一套铰链总成(14)。
2.根据权利要求1所述的不压井作业机用一体式防喷器,其特征在于:所述的每套铰链总成(14)的结构是,包括径向安装在防喷器壳体(5)外圆壁上的旋转侧门(12),旋转侧门(12)外端面安装有液缸(6)及缸盖(7),液缸(6)内腔设置有小活塞(11),小活塞(11)轴心固定安装有活塞杆(10),活塞杆(10)内端穿过旋转侧门(12)与闸板总成(13)传动连接,活塞杆(10)外端穿出缸盖(7)与锁紧轴(8)内端顶接接触,锁紧轴(8)外端与手动控制总成(9)传动连接。
3.根据权利要求1所述的不压井作业机用一体式防喷器,其特征在于:所述的闸板总成(13)设置有上、下两组,总共四个闸板总成(13)及其四套铰链总成(14),上下两组闸板总成(13)互相备份。
4.根据权利要求1所述的不压井作业机用一体式防喷器,其特征在于:所述的顶盖(1)的内腔形状从下到上逐渐收缩。
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