CN108119324A - 钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置及更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置及更换方法，其涉及石油行业钻井工程领域，该更换装置包括：更换支架机构，所述更换支架机构包括底板、顶板和连接所述底板和所述顶板的连杆；设置在所述底板上的千斤顶，所述千斤顶能够朝向所述顶板方向伸缩；能够设置在所述顶板下方的筒体，所述筒体的下端面能够抵住钻井泥浆泵活塞的密封橡胶，所述筒体的侧壁上开设有开口。本申请能够安全高效的更换泥浆泵活塞上的密封橡胶。

Description

钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置及更换方法

技术领域

本发明涉及石油行业钻井工程领域，特别涉及一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置及更换方法。

背景技术

泥浆泵是钻井生产中极其重要且不可缺少的钻井设备，在泥浆泵运转过程中，作为泥浆泵易损件的泥浆泵活塞由于不停的往复运动，活塞经常会发生破损。在更换新的活塞后将破损的活塞进行研究，进而发现：活塞的破损绝大多数时候是活塞上套设的密封橡胶的磨损或损坏，极少出现活塞主体部分出现破损的现象。

目前而言，为了确保泥浆泵的正常运转，保障钻井施工的连续性和安全性，需要及时对活塞整体进行更换。这种对整个活塞进行更换的操作方式尽管可以解决泥浆泵正常运转的问题，但是无意中浪费了活塞主体部分，从而增加了生产成本。为了能够降低生产成本，需要在钻井现场手工更换活塞的密封橡胶，但发现活塞的密封橡胶的拆卸是一件极其费时费力的工作，活塞密封橡胶端面上的卡簧由于被压缩后的密封橡胶抵住，在密封橡胶巨大的弹性力作用下，通过人力操作极难将卡簧拆卸下来，同时也难以将新的密封橡胶安装上去后再用卡簧卡住新的密封橡胶，而且在强行拆卸或安装的过程中极易造成密封橡胶的损伤。因此，现场亟需一种结构简单、方便快捷、安全可靠的装置能够对泥浆泵活塞上的密封橡胶进行更换。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置及更换方法，其能够安全高效的更换泥浆泵活塞上的密封橡胶。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，所述钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置包括：

更换支架机构，所述更换支架机构包括底板、顶板和连接所述底板和所述顶板的连杆，所述连杆为多根，所述连杆设置在所述底板和所述顶板的四周，所述连杆绕所述底板或所述顶板的轴线呈圆周分布；

设置在所述底板上的千斤顶，所述千斤顶能够朝向所述顶板方向伸缩；

能够设置在所述顶板下方的筒体，所述筒体的下端面能够抵住钻井泥浆泵活塞的密封橡胶，所述筒体的侧壁上开设有开口。

在一种优选的实施方式中，所述连杆为三根，所述连杆与所述顶板通过焊接或螺纹连接，所述连杆与所述底板通过焊接或螺纹连接。

在一种优选的实施方式中，相邻所述连杆之间的距离大于等于所述钻井泥浆泵活塞的直径。

在一种优选的实施方式中，所述开口的位置位于所述筒体的下端。

在一种优选的实施方式中，所述开口位于所述筒体的下端处的外缘上，以使所述筒体的下端的外缘上具有缺口。

在一种优选的实施方式中，所述钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置还包括：卡簧钳，所述卡簧钳用于安装或拆卸所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧。

在一种优选的实施方式中，所述千斤顶和所述筒体之间用于安装所述钻井泥浆泵活塞。

一种采用上述任一所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法，包括以下步骤：

将所述筒体具有开口的一端朝向所述钻井泥浆泵活塞与所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶相抵；

将所述筒体、所述钻井泥浆泵活塞和千斤顶安装至所述更换支架机构中，以使所述筒体与所述顶板相抵，所述千斤顶的一端与所述底板相抵，所述千斤顶的另一端与所述钻井泥浆泵活塞相抵，所述开口的位置与钻井泥浆泵活塞上的卡簧相匹配；

将所述千斤顶伸长，所述千斤伸长使得筒体压缩所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶，所述密封橡胶与所述卡簧相分离；

使用卡簧钳将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧松开；

将所述千斤顶收缩，从而将所述钻井泥浆泵活塞从所述筒体和所述更换支架机构上取下，再将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧和密封橡胶拆卸下来。

在一种优选的实施方式中，钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法还包括以下步骤：

将新的密封橡胶和卡簧依次套设在所述钻井泥浆泵活塞上；

将所述筒体具有开口的一端朝向所述钻井泥浆泵活塞与所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶相抵；

将所述筒体、所述钻井泥浆泵活塞和千斤顶安装至所述更换支架机构中，以使所述筒体与所述顶板相抵，所述千斤顶的一端与所述底板相抵，所述千斤顶的另一端与所述钻井泥浆泵活塞相抵，所述开口的位置与钻井泥浆泵活塞上的卡簧相匹配；

将所述千斤顶伸长，所述千斤伸长使得筒体压缩所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶；

将所述卡簧调整到合适位置并使用卡簧钳将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧安装至卡簧槽中。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

由于钻井泥浆泵在使用过程中消耗最多的是钻井泥浆泵活塞，通过钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的使用，可以安全快速的对密封橡胶进行更换，从而使其成为新的活塞。在钻井现场储备钻井物资时，不再是价格昂贵且笨重的活塞头，取而代之的是即便宜又轻便的密封活塞，通过这种方式大大节约了钻井材料成本和运输成本。在钻进作业时，钻井泥浆泵运行平均200小时即需更换一次钻井泥浆泵活塞。利用钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置只需更换钻井泥浆泵活塞密封橡胶，达到重复利用活塞的主体部分，因此可以使得每只钻井泥浆泵活塞的使用成本降低70％左右。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置中筒体的结构示意图；

图3为本发明实施例中需要更换密封橡胶的钻井泥浆泵活塞的剖面意图；

图4为本发明实施例中需要更换密封橡胶的钻井泥浆泵活塞的立体示意图；

图5为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法的流程图。

以上附图的附图标记：

1、更换支架机构；11、底板；12、顶板；13、连杆；2、千斤顶；3、筒体；31、开口；4、钻井泥浆泵活塞；41、密封橡胶；42、卡簧；43、卡簧槽。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够安全高效的更换泥浆泵活塞上的密封橡胶41，在本申请中提出了一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，图1为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的结构示意图，如图1所示，该钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置包括：更换支架机构1，更换支架机构1包括底板11、顶板12和连接底板11和顶板12的连杆13；设置在底板11上的千斤顶2，千斤顶2能够朝向顶板12方向伸缩；能够设置在顶板12下方的筒体3，筒体3的下端面能够抵住钻井泥浆泵活塞4的密封橡胶41，筒体3的侧壁上开设有开口31。

由于钻井泥浆泵在使用过程中消耗最多的是钻井泥浆泵活塞4，通过钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的使用，可以安全快速的对密封橡胶41进行更换，从而使其成为新的活塞。在钻井现场储备钻井物资时，不再是价格昂贵且笨重的活塞头，取而代之的是即便宜又轻便的密封活塞，通过这种方式大大节约了钻井材料成本和运输成本。在钻进作业时，钻井泥浆泵运行平均200小时即需更换一次钻井泥浆泵活塞4。利用钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置只需更换钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41，达到重复利用活塞的主体部分，因此可以使得每只钻井泥浆泵活塞4的使用成本降低70％左右。

为了更好的理解本申请中的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，更换支架机构1可以包括底板11、顶板12和连接底板11和顶板12的连杆13。底板11可以呈圆形，顶板12也可以呈圆形，在本申请中并不对底板11或顶板12的形状作任何限定，底板11只需满足能够抵住千斤顶2即可，顶板12只需满足能够抵住筒体3即可，底板11和顶板12上也可以具有不同形状的镂空，只需满足强度满足要求即可。

如图1所示，连杆13可以为多根，连杆13设置在底板11和顶板12的四周，连杆13绕底板11或顶板12的轴线呈圆周分布。通过上述方式可以保证底板11和顶板12之间连接的牢固程度，从而保证在千斤顶2伸长时能够使得筒体3压缩钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41。

在本实施方式中，连杆13为三根，连杆13与顶板12通过焊接或螺纹连接，连杆13与底板11通过焊接或螺纹连接。连杆13与顶板12或底板11的连接方式在本申请中不做任何限定，需要满足连杆13能与顶板12或底板11固定连接即可。当然，相邻连杆13之间的距离尽可能的大于等于钻井泥浆泵活塞4的直径，同时，相邻连杆13之间的距离尽可能的大于等于千斤顶2的直径以及筒体3的直径，如此，千斤顶2、筒体3、钻井泥浆泵活塞4能够方便的安装至连杆13之间。

图2为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置中筒体3的结构示意图，如图2所示，筒体3能够设置在顶板12下方，筒体3的下端面能够抵住钻井泥浆泵活塞4的密封橡胶41，筒体3的侧壁上开设有开口31。具体而言，筒体3的上端能与更换支架机构1中的顶板12相抵。筒体3的下端为敞口状，筒体3的上端不作任何限制，其可以是封闭的，也可以是敞开的。开口31的位置位于筒体3的下端。即开口31位于筒体3的下端处的外缘上，以使筒体3的下端的外缘上具有缺口。筒体3的内部呈圆形，筒体的内径与钻井泥浆泵活塞4的密封橡胶41相对应，如此，当筒体3的下端与钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41相抵住时，其可以完整的与密封橡胶41相配合，如此可以便于筒体3压缩钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41。

如图1所示，千斤顶2设置在底板11上，千斤顶2能够朝向顶板12方向伸缩。千斤顶2和筒体3之间用于安装钻井泥浆泵活塞4。图3为本发明实施例中需要更换密封橡胶的钻井泥浆泵活塞的剖面意图，图4为本发明实施例中需要更换密封橡胶的钻井泥浆泵活塞的立体示意图，如图3、图4所示，钻井泥浆泵活塞4包括钻井泥浆泵活塞4主体部分，套设在钻井泥浆泵活塞4主体部分上的密封橡胶41、设置在钻井泥浆泵活塞4主体部分的卡簧槽43中的卡簧42，钻井泥浆泵活塞4主体部分的侧壁上具有台肩，密封橡胶41的一端抵住台肩，密封橡胶41的另一端抵住卡簧42，由于密封橡胶41与卡簧42紧密贴合，通过人力操作极难将卡簧42拆卸下来。由于千斤顶2的下端抵住了底板11，在千斤顶2伸长时，其可以使得钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41与筒体3之间相向施力，密封橡胶41在筒体3的作用下压缩，发生微小的变形，如此密封橡胶41与卡簧42之间相对分离出一点距离，从而为卡簧42的拆卸安装余出空间。

在本申请中同时还提出了一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法，图5为本发明实施例中钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法的流程图，如图5所示，该钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法可以包括以下步骤：将筒体3具有开口31的一端朝向钻井泥浆泵活塞4与钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41相抵。将筒体3、钻井泥浆泵活塞4和千斤顶2安装至更换支架机构1中，以使筒体3与顶板12相抵，千斤顶2的一端与底板11相抵，千斤顶2的另一端与钻井泥浆泵活塞4相抵，开口31的位置与钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42相匹配，在后期可以方便卡簧钳通过开口31对钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42进行操作。将千斤顶2伸长，千斤伸长使得筒体3压缩钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41，密封橡胶41发生微小的变形，以使密封橡胶41与卡簧42相分离。使用卡簧钳通过开口31对钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42进行操作，进而将钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42松开。带卡簧42松开后，将千斤顶2收缩，从而将钻井泥浆泵活塞4从筒体3和更换支架机构1上取下，由于卡簧42已经松开，再将钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42和密封橡胶41拆卸下来。

通过上述步骤即完成了将钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41从钻井泥浆泵活塞4的主体部分拆卸下来的目的。

为了能够将新的密封橡胶41安装至钻井泥浆泵活塞4的主体部分上，本申请中的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法还可以包括以下步骤：将新的密封橡胶41和卡簧42依次套设在钻井泥浆泵活塞4上。然后，将筒体3具有开口31的一端朝向钻井泥浆泵活塞4与钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41相抵。将筒体3、钻井泥浆泵活塞4和千斤顶2安装至更换支架机构1中，以使筒体3与顶板12相抵，千斤顶2的一端与底板11相抵，千斤顶2的另一端与钻井泥浆泵活塞4相抵，开口31的位置与钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42相匹配。再将千斤顶2伸长，千斤伸长使得筒体3压缩钻井泥浆泵活塞4上的密封橡胶41。最后，将卡簧42调整到合适位置并使用卡簧钳将钻井泥浆泵活塞4上的卡簧42安装至卡簧槽43中，将千斤顶2收缩，从而将钻井泥浆泵活塞4从钻井泥浆泵活塞4密封橡胶41的更换装置上取下，此时，钻井泥浆泵活塞4能够安装入泥浆泵中继续使用。通过上述钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法可以安全、高效的更换泥浆泵活塞上的密封橡胶41。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置包括：

更换支架机构，所述更换支架机构包括底板、顶板和连接所述底板和所述顶板的连杆，所述连杆为多根，所述连杆设置在所述底板和所述顶板的四周，所述连杆绕所述底板或所述顶板的轴线呈圆周分布；

设置在所述底板上的千斤顶，所述千斤顶能够朝向所述顶板方向伸缩；

能够设置在所述顶板下方的筒体，所述筒体的下端面能够抵住钻井泥浆泵活塞的密封橡胶，所述筒体的侧壁上开设有开口。

2.根据权利要求1所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述连杆为三根，所述连杆与所述顶板通过焊接或螺纹连接，所述连杆与所述底板通过焊接或螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，相邻所述连杆之间的距离大于等于所述钻井泥浆泵活塞的直径。

4.根据权利要求1所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述开口的位置位于所述筒体的下端。

5.根据权利要求4所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述开口位于所述筒体的下端处的外缘上，以使所述筒体的下端的外缘上具有缺口。

6.根据权利要求1所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置还包括：卡簧钳，所述卡簧钳用于安装或拆卸所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧。

7.根据权利要求1所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置，其特征在于，所述千斤顶和所述筒体之间用于安装所述钻井泥浆泵活塞。

8.一种采用如权利要求1中所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换装置的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述筒体具有开口的一端朝向所述钻井泥浆泵活塞与所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶相抵；

将所述筒体、所述钻井泥浆泵活塞和千斤顶安装至所述更换支架机构中，以使所述筒体与所述顶板相抵，所述千斤顶的一端与所述底板相抵，所述千斤顶的另一端与所述钻井泥浆泵活塞相抵，所述开口的位置与钻井泥浆泵活塞上的卡簧相匹配；

将所述千斤顶伸长，所述千斤伸长使得筒体压缩所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶，所述密封橡胶与所述卡簧相分离；

使用卡簧钳将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧松开；

将所述千斤顶收缩，从而将所述钻井泥浆泵活塞从所述筒体和所述更换支架机构上取下，再将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧和密封橡胶拆卸下来。

9.根据权利要求8所述的钻井泥浆泵活塞密封橡胶的更换方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将新的密封橡胶和卡簧依次套设在所述钻井泥浆泵活塞上；

将所述筒体具有开口的一端朝向所述钻井泥浆泵活塞与所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶相抵；

将所述筒体、所述钻井泥浆泵活塞和千斤顶安装至所述更换支架机构中，以使所述筒体与所述顶板相抵，所述千斤顶的一端与所述底板相抵，所述千斤顶的另一端与所述钻井泥浆泵活塞相抵，所述开口的位置与钻井泥浆泵活塞上的卡簧相匹配；

将所述千斤顶伸长，所述千斤伸长使得筒体压缩所述钻井泥浆泵活塞上的密封橡胶；

将所述卡簧调整到合适位置并使用卡簧钳将所述钻井泥浆泵活塞上的卡簧安装至卡簧槽中。