CN105927188B - 气动排液器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气动排液器，它包括排液器本体（1），排液器本体（1）上设有泥浆通道（2）和压力空气通道（3），压力空气通道（3）的一端与泥浆通道（2）中部相连通、另一端与排液器本体（1）外相连通，压力空气通道（3）内靠近泥浆通道（2）的位置设有安全阀（4），压力空气通道（3）的进气口上设有进气接头（5），压力空气通道（3）内安全阀（4）与进气接头（5）之间的位置设有单向滑阀（6），排液器本体（1）内设有滑阀阻尼器（7），滑阀阻尼器（7）与单向滑阀（6）之间连接有桥杆（8）。它通过压力空气将方钻杆内的泥浆直接压到井下，使上提拆解和连接的方钻杆内无泥浆，也就没有泥浆下泄到钻井平台上，净化了钻井作业环境。
Description
技术领域
本发明涉及石油工具，具体涉及一种防止方钻杆内的泥浆污染钻井作业环境的气动排液器。
背景技术
目前油田钻井作业中都会使用各种防止泥浆下泄到地面上的工具来保护钻井环境，但是这些防止泥浆下泄的工具都是用来清理方钻杆外表面泥浆的，无法清理方钻杆内部泥浆。完钻单根方钻杆提起拆卸方钻杆时方钻杆孔内携带的泥浆会下泄到钻井平台上，污染到钻井作业环境。冬季时下泄到钻井平台上的泥浆会冻在钻井平台上，使钻井平台表面打滑，钻井工人作业时容易造成事故隐患，无法给钻井工人提供一个清洁的工作环境来安全地工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有防止泥浆下泄工具只能清理方钻杆外表面泥浆，不能清理方钻杆内携带的泥浆，方钻杆内携带的泥浆下泄到钻井平台上不利于保护钻井环境的缺陷，提供一种用于把方钻杆内部的泥浆压到井下而不会带上地面的气动排液器。
本发明的技术解决方案是：它包括排液器本体，排液器本体上设有使用时与钻井泥浆管路相连通的泥浆通道，排液器本体上还设有压力空气通道，压力空气通道的一端与泥浆通道中部相连通、另一端与排液器本体外相连通，压力空气通道内靠近泥浆通道的位置设有安装在排液器本体上的安全阀，压力空气通道与排液器本体外相连通的进气口上设有进气接头，压力空气通道内安全阀与进气接头之间的位置设有滑动密封安装在排液器本体内的可以从进气接头向泥浆通道内单方向导入压力空气的单向滑阀，排液器本体内设有滑阀阻尼器，滑阀阻尼器与单向滑阀以相同的滑动方向滑动安装在排液器本体内，滑阀阻尼器与单向滑阀之间连接有用于滑阀阻尼器与单向滑阀同步滑动的桥杆，滑阀阻尼器与排液器本体之间设有回位弹簧，回位弹簧的一端压在滑阀阻尼器上、另一端压在排液器本体上、用于停止向压力空气通道注入压力空气时滑阀阻尼器带动单向滑阀缓慢关闭压力空气通道。
本发明的技术效果是：它可以清理方钻杆内携带的泥浆使其在上提方钻杆时不会下泄到钻井平台上，有利于保护钻井环境。它通过压力空气将方钻杆内的泥浆直接压到井下，使上提拆解和连接的方钻杆内无泥浆，也就没有泥浆下泄到钻井平台上，净化了钻井作业环境。它属于一种新型平台清洁产品，它连接在水龙带与管体之间，完全取代了以往的泥浆防溅阀和在钻杆上连接一切防泥浆下泄的工具，连接起来更方便，使用方法更加简单，使用效果更好，值得广泛推广和应用。
附图说明
图1为本发明实施例剖视图。
具体实施方式
如图1所示，它包括排液器本体1，排液器本体1上设有使用时与钻井泥浆管路相连通的泥浆通道2，排液器本体1上还设有压力空气通道3，压力空气通道3的一端与泥浆通道2中部相连通、另一端与排液器本体1外相连通，压力空气通道3内靠近泥浆通道2的位置设有安装在排液器本体1上的安全阀4，压力空气通道3与排液器本体1外相连通的进气口上设有进气接头5，压力空气通道3内安全阀4与进气接头5之间的位置设有滑动密封安装在排液器本体1内的可以从进气接头5向泥浆通道2内单方向导入压力空气的单向滑阀6，排液器本体1内设有滑阀阻尼器7，滑阀阻尼器7与单向滑阀6以相同的滑动方向滑动安装在排液器本体1内，滑阀阻尼器7与单向滑阀6之间连接有用于滑阀阻尼器7与单向滑阀6同步滑动的桥杆8，滑阀阻尼器7与排液器本体1之间设有回位弹簧71，回位弹簧71的一端压在滑阀阻尼器7上、另一端压在排液器本体1上、用于停止向压力空气通道3注入压力空气时滑阀阻尼器7带动单向滑阀6缓慢关闭压力空气通道3。
排液器本体1由主体11、上阀体12和帽体13构成，泥浆通道2为设于主体11上的直孔，主体11上泥浆通道2的一端设有具有内球形口14和外连接螺纹15的公接头16、另一端设有具有外球形头17且外部套装有带内连接螺纹活接18的母接头19，主体11上的压力空气通道3沿泥浆通道2的径向与泥浆通道2相连通，安全阀4设于主体11上的压力空气通道3内，上阀体12通过螺纹连接在主体11设有压力空气通道3进口的位置且上阀体12上的压力空气通道3与主体11上的压力空气通道3相连通，单向滑阀6安装在上阀体12的压力空气通道3内，滑阀阻尼器7滑动安装在上阀体12上的阻尼器孔20内，帽体13通过螺栓9安装在上阀体12的压力空气通道3进口位置且帽体13上的压力空气通道3与上阀体12上的压力空气通道3相连通，进气接头5通过螺纹安装在帽体13上的压力空气通道3进气口上。
主体11公接头16内球形口的内球形面上设有一道密封圈槽，活接18上设有与母接头19外球形头相配合的内球形面。主体11通过螺纹与上阀体12相连接位置外侧的主体11外壁上设有一道密封圈槽，密封圈槽内安装有与上阀体12相密封配合的密封圈。
安全阀4由压簧41、下球座42、球形阀芯43、操作键44、下开口档圈45、上球座46、支承环47、上开口挡圈48和卡簧10构成，压簧41、下球座42、球形阀芯43、上球座46和上开口挡圈48依次从靠近泥浆通道2的一端到另一端顺次安装在主体11上的压力空气通道3内，压簧41靠近泥浆通道2的一端压在压力空气通道3的内端面上，下球座42沿压力空气通道3的轴向滑动安装在压力空气通道3内，下球座42的一端压在压簧41上与压簧41相配合、另一端压在球形阀芯43上与球形阀芯43相配合，主体11上安装球形阀芯43位置的壁部设有主体11压力空气通道3与主体11外部相连通的操作键安装孔，操作键44转动安装在操作键安装孔内，操作键44上朝向球形阀芯43的一端设有与球形阀芯43相配合用于控制球形阀芯43旋转的卡头，球形阀芯43上设有与操作键44上的卡头相配合的卡槽，下开口档圈45套装在上球座42下端外壁上、外壁侧安装在压力空气通道3内壁上的下开口挡圈槽内，上开口挡圈48下端部的外凸缘安装在压力空气通道3内壁上的上开口挡圈槽内，支承环47套装在上开口挡圈48内靠近上球座46的一端内，卡簧10位于下球座42的对侧安装在上开口挡圈48内壁上的卡簧槽内。
下球座42的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与压力空气通道3相密封配合的密封圈，操作键44的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与操作键安装孔相密封配合的密封圈，上球座46的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与压力空气通道3相密封配合的密封圈。
单向滑阀6由限位套61、阀杆62、上压帽63和阀座64构成，阀座64和上压帽63依次从靠近主体11的一端到另一端安装在上阀体12的压力空气通道3内，阀座64靠近主体11的一端与压力空气通道3的内端面相配合，上压帽63通过外螺纹安装在上阀体12的压力空气通道3内的内螺纹上用于将阀座64紧固在上阀体12内，阀杆62的阀杆头位于主体11的一侧、阀杆杆体的一端从阀座64向上压帽63的方向依次穿过阀座64和上压帽63，上压帽63上设有与阀杆62杆体滑动配合的中心孔和若干个位于中心孔外侧与上压帽63外壁之间的连通上压帽63两端的导气孔65，限位套61套装在阀杆62穿过上压帽63的阀杆62杆体上，限位套61的一端与阀杆62杆体上的外端面相配合、另一端与桥杆8相配合。阀座64的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与上阀体12的压力空气通道3相密封配合的密封圈，阀杆62与阀座64相密封配合的位置设有密封圈槽，密封圈槽内安装有密封圈。
滑阀阻尼器7由回位弹簧71、回位阀72、回位密封套73和卡簧10构成，回位弹簧71、回位阀72和回位密封套73分别从靠近主体11的一端向另一端安装在上阀体12上的阻尼器孔20内，回位弹簧71的一个端面与上阀体12阻尼器孔20内端面相配合、另一端与回位阀72的内端面相配合，回位阀72沿阻尼器孔20的轴向滑动密封安装在上阀体12的阻尼器孔20内，回位阀72上设有连通回位阀72与阻尼器孔20相滑动配合位置两侧的阻尼器孔20内腔的阻尼小孔74，回位阀72与阻尼器孔20相滑动配合位置的桥杆8侧阻尼器孔20腔内设有套在回位阀72阀杆外的用于延迟回位阀72带动单向滑阀6回位速度的密封环75，回位阀72阀杆与密封环75相配合位置的外壁为桥杆8侧细、回位弹簧71侧粗的外锥形，回位密封套73位于回位弹簧71的另一端、内壁滑动密封套装在回位阀72的阀杆上、外壁与阻尼器孔20的内壁相密封配合，回位密封套73靠近主体11一端的外侧端面与阻尼器孔20上的内端面相配合，卡簧10安装在远离主体11一侧的阻尼器孔20内壁上的卡簧槽内与回位密封套73相配合、用于将回位密封套73固定在上阀体12上。
回位密封套73的外壁上设有一道密封圈槽，密封圈槽内安装有与阻尼器孔20相密封配合的密封圈。
桥杆8的两端分别设有相平行的阀杆孔和回位阀阀杆孔，桥杆8上的阀杆孔和回位阀阀杆孔分别套装在阀杆62杆体和回位阀72阀杆上，阀杆62杆体和回位阀72阀杆的端部分别设有外螺纹并分别通过螺纹安装有用于将桥杆8紧固在阀杆62杆体上和回位阀72阀杆上的螺母。
使用原理：主体1上泥浆通道2两端的公接头16和母接头19连接在水龙带与钻杆管体之间，进气接头5连接钻机空气泵站，完钻单根钻杆提起方钻杆的同时开启气体阀门，开启单向滑阀6，把泥浆压到井里。同时单向滑阀6通过桥杆8带动回位阀72动作压缩回位弹簧71。关闭气体阀门时，回位阀72在回位弹簧71带动下和阻尼小孔74、密封环75的作用下通过桥杆8带动单向滑阀6缓慢关闭，使方钻杆内的压力气体排出，使方钻杆内无泥浆无压力，打开方钻杆时不会出现排气声音，不会对操作人员产生心理影响。安全阀4可以在维修和井涌时将其手动关闭，有利于操作安全和维修工作的正常进行。
Claims (10)
1.气动排液器，它包括排液器本体（1），其特征在于：排液器本体（1）上设有使用时与钻井泥浆管路相连通的泥浆通道（2），排液器本体（1）上还设有压力空气通道（3），压力空气通道（3）的一端与泥浆通道（2）中部相连通、另一端与排液器本体（1）外相连通，压力空气通道（3）内靠近泥浆通道（2）的位置设有安装在排液器本体（1）上的安全阀（4），压力空气通道（3）与排液器本体（1）外相连通的进气口上设有进气接头（5），压力空气通道（3）内安全阀（4）与进气接头（5）之间的位置设有滑动密封安装在排液器本体（1）内的可以从进气接头（5）向泥浆通道（2）内单方向导入压力空气的单向滑阀（6），排液器本体（1）内设有滑阀阻尼器（7），滑阀阻尼器（7）与单向滑阀（6）以相同的滑动方向滑动安装在排液器本体（1）内，滑阀阻尼器（7）与单向滑阀（6）之间连接有用于滑阀阻尼器（7）与单向滑阀（6）同步滑动的桥杆（8），滑阀阻尼器（7）与排液器本体（1）之间设有回位弹簧（71），回位弹簧（71）的一端压在滑阀阻尼器（7）上、另一端压在排液器本体（1）上、用于停止向压力空气通道（3）注入压力空气时滑阀阻尼器（7）带动单向滑阀（6）缓慢关闭压力空气通道（3）。
2. 如权利要求1所述的气动排液器， 其特征在于所述排液器本体（1）由主体（11）、上阀体（12）和帽体（13）构成，泥浆通道（2）为设于主体（11）上的直孔，主体（11）上泥浆通道（2）的一端设有具有内球形口（14）和外连接螺纹（15）的公接头（16）、另一端设有具有外球形头（17）且外部套装有带内连接螺纹活接（18）的母接头（19），主体（11）上的压力空气通道（3）沿泥浆通道（2）的径向与泥浆通道（2）相连通，安全阀（4）设于主体（11）上的压力空气通道（3）内，上阀体（12）通过螺纹连接在主体（11）设有压力空气通道（3）进口的位置且上阀体（12）上的压力空气通道（3）与主体（11）上的压力空气通道（3）相连通，单向滑阀（6）安装在上阀体（12）的压力空气通道（3）内，滑阀阻尼器（7）滑动安装在上阀体（12）上的阻尼器孔（20）内，帽体（13）通过螺栓（9）安装在上阀体（12）的压力空气通道（3）进口位置且帽体（13）上的压力空气通道（3）与上阀体（12）上的压力空气通道（3）相连通，进气接头（5）通过螺纹安装在帽体（13）上的压力空气通道（3）进气口上。
3. 如权利要求2所述的气动排液器， 其特征在于所述主体（11）公接头（16）内球形口的内球形面上设有一道密封圈槽，活接（18）上设有与母接头（19）外球形头相配合的内球形面。
4. 如权利要求2所述的气动排液器， 其特征在于所述主体（11）通过螺纹与上阀体（12）相连接位置外侧的主体（11）外壁上设有一道密封圈槽，密封圈槽内安装有与上阀体（12）相密封配合的密封圈。
5. 如权利要求2所述的气动排液器， 其特征在于所述安全阀（4）由压簧（41）、下球座（42）、球形阀芯（43）、操作键（44）、下开口档圈（45）、上球座（46）、支承环（47）、上开口挡圈（48）和卡簧（10）构成，压簧（41）、下球座（42）、球形阀芯（43）、上球座（46）和上开口挡圈（48）依次从靠近泥浆通道（2）的一端到另一端顺次安装在主体（11）上的压力空气通道（3）内，压簧（41）靠近泥浆通道（2）的一端压在压力空气通道（3）的内端面上，下球座（42）沿压力空气通道（3）的轴向滑动安装在压力空气通道（3）内，下球座（42）的一端压在压簧（41）上与压簧（41）相配合、另一端压在球形阀芯（43）上与球形阀芯（43）相配合，主体（11）上安装球形阀芯（43）位置的壁部设有主体（11）压力空气通道（3）与主体（11）外部相连通的操作键安装孔，操作键（44）转动安装在操作键安装孔内，操作键（44）上朝向球形阀芯（43）的一端设有与球形阀芯（43）相配合用于控制球形阀芯（43）旋转的卡头，球形阀芯（43）上设有与操作键（44）上的卡头相配合的卡槽，下开口档圈（45）套装在上球座（42）下端外壁上、外壁侧安装在压力空气通道（3）内壁上的下开口挡圈槽内，上开口挡圈（48）下端部的外凸缘安装在压力空气通道（3）内壁上的上开口挡圈槽内，支承环（47）套装在上开口挡圈（48）内靠近上球座（46）的一端内，卡簧（10）位于下球座（42）的对侧安装在上开口挡圈（48）内壁上的卡簧槽内。
6. 如权利要求5所述的气动排液器， 其特征在于所述下球座（42）的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与压力空气通道（3）相密封配合的密封圈，操作键（44）的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与操作键安装孔相密封配合的密封圈，上球座（46）的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与压力空气通道（3）相密封配合的密封圈。
7. 如权利要求2所述的气动排液器， 其特征在于所述单向滑阀（6）由限位套（61）、阀杆（62）、上压帽（63）和阀座（64）构成，阀座（64）和上压帽（63）依次从靠近主体（11）的一端到另一端安装在上阀体（12）的压力空气通道（3）内，阀座（64）靠近主体（11）的一端与压力空气通道（3）的内端面相配合，上压帽（63）通过外螺纹安装在上阀体（12）的压力空气通道（3）内的内螺纹上用于将阀座（64）紧固在上阀体（12）内，阀杆（62）的阀杆头位于主体（11）的一侧、阀杆杆体的一端从阀座（64）向上压帽（63）的方向依次穿过阀座（64）和上压帽（63），上压帽（63）上设有与阀杆（62）杆体滑动配合的中心孔和若干个位于中心孔外侧与上压帽（63）外壁之间的连通上压帽（63）两端的导气孔（65），限位套（61）套装在阀杆（62）穿过上压帽（63）的阀杆（62）杆体上，限位套（61）的一端与阀杆（62）杆体上的外端面相配合、另一端与桥杆（8）相配合。
8. 如权利要求7所述的气动排液器， 其特征在于所述阀座（64）的外壁上设有两道密封圈槽，密封圈槽内安装有与上阀体（12）的压力空气通道（3）相密封配合的密封圈，阀杆（62）与阀座（64）相密封配合的位置设有密封圈槽，密封圈槽内安装有密封圈。
9. 如权利要求2所述的气动排液器， 其特征在于所述滑阀阻尼器（7）由回位弹簧（71）、回位阀（72）、回位密封套（73）和卡簧（10）构成，回位弹簧（71）、回位阀（72）和回位密封套（73）分别从靠近主体（11）的一端向另一端安装在上阀体（12）上的阻尼器孔（20）内，回位弹簧（71）的一个端面与上阀体（12）阻尼器孔（20）内端面相配合、另一端与回位阀（72）的内端面相配合，回位阀（72）沿阻尼器孔（20）的轴向滑动密封安装在上阀体（12）的阻尼器孔（20）内，回位阀（72）上设有连通回位阀（72）与阻尼器孔（20）相滑动配合位置两侧的阻尼器孔（20）内腔的阻尼小孔（74），回位阀（72）与阻尼器孔（20）相滑动配合位置的桥杆（8）侧阻尼器孔（20）腔内设有套在回位阀（72）阀杆外的用于延迟回位阀（72）带动单向滑阀（6）回位速度的密封环（75），回位阀（72）阀杆与密封环（75）相配合位置的外壁为桥杆（8）侧细、回位弹簧（71）侧粗的外锥形，回位密封套（73）位于回位弹簧（71）的另一端、内壁滑动密封套装在回位阀（72）的阀杆上、外壁与阻尼器孔（20）的内壁相密封配合，回位密封套（73）靠近主体（11）一端的外侧端面与阻尼器孔（20）上的内端面相配合，卡簧（10）安装在远离主体（11）一侧的阻尼器孔（20）内壁上的卡簧槽内与回位密封套（73）相配合、用于将回位密封套（73）固定在上阀体（12）上。
10. 如权利要求9所述的气动排液器， 其特征在于所述回位密封套（73）的外壁上设有一道密封圈槽，密封圈槽内安装有与阻尼器孔（20）相密封配合的密封圈。
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2016
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