CN110017113A - 手液动一体快速启封防喷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手液动一体快速启封防喷器，包括防喷器本体，所述防喷器本体包括位于下方的快速启封防喷部，位于中间部位的引流泄压防喷部，位于上方的限压防喷部，所述快速启封防喷部、引流泄压防喷部、限压防喷部均与钻柱通道贯通连接，所述快速启封防喷部包括防喷外壳、四方椎体阀门和液压缸系统，所述防喷外壳设置有与四方椎体阀门配合的四方椎体空腔，所述四方椎体阀门通过液压缸系统连接驱动机构，所述驱动机构驱动所述四方椎体阀门斜挤压并密封或启封钻柱通道。本发明多重保障防喷器，更加快速联动启封防喷器，通过三种驱动方式驱动防喷器密封或开启，省时省力快捷，锁紧牢固安全，防止了钻井和封井期间井漏和井喷事故的发生。

Description

手液动一体快速启封防喷器

技术领域

本发明涉及防喷器领域，尤其涉及一种手液动一体快速启封防喷器。

背景技术

防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生，将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐高压等特点，是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置，石油钻井时，安装在井口套管头上，用来控制高压油、气、水的井喷装置。在井内油气压力很高时，防喷器能把井口封闭(关死)。从钻杆内压入重泥浆时，其闸板下有四通，可替换出受气侵的泥浆，增加井内液柱的压力，以压住高压油气的喷出。

其类型分普通防喷器、万能防喷器和旋转防喷器。万能防喷器是可以在紧急情况下启动，应付任何尺寸的钻具和空井；旋转防喷器是可以实现边喷边钻作业。在深井钻井中常是除两种普通防喷器外，再加上万能防喷器、旋转防喷器，使三种或四种组合地装于井口。

防喷器是油田预防井喷事故发生的关键设备，若井喷发生后长时间关井，必须将防喷器锁紧杆及时锁紧。目前都是手动锁紧装置，手动锁紧装置的作用是在防喷器液压关井后，采用机械方法将闸板锁紧，一般锁紧杆通过万向节、加长杆和手轮伸出井架，使用时人员通过转动手轮达到锁紧目的，保证闸板长期可靠封井。虽然可以达到防喷器闸板关闭和锁紧的目的，但是手动锁紧结构的缺点是操作主要靠人工完成，劳动强度大，效率低，特别是紧急情况，例如井中有害气体或液体喷出的情况下，操作困难或无法完成锁紧。海洋钻井平台操作面积小，手动锁紧装置占用面积大，人工操作极度困难，导致在关井状态下无法对防喷器进行手动锁紧，防喷器使用的安全性无法得到保障。

专利号CN201010280271.9，公开了一种顶驱手自一体内防喷器。主要解决现有内防喷器运行不够平稳，传动可靠性差，开关不够准确，结构复杂的问题。该发明包括开关套(2)滑动套在防喷器主体(4)外，开关套(2)上有方形孔(5)，方形孔(5)内一轴向边有与自动防喷器齿轮(1)相啮合的齿(6)，自动防喷器齿轮(1)固定连接在自动防喷器阀杆上，开关套(2)上端与液压缸系统(3)相连接，液压缸系统(3)通过管路与顶驱液压控制系统相连。

专利号CN201510355011.6公开了手自一体防喷器锁紧装置，该发明包括防喷器锁紧系统、防喷器锁紧控制系统、自动控制系统和液压管路，防喷器锁紧系统包括油箱、电动柱塞泵、压力控制器、手动柱塞泵、蓄能器、电动换向阀和手动换向阀，油箱与电动柱塞泵的进口相连，电动柱塞泵的出口分别与手动换向阀、电动换向阀的进口和蓄能器的进口相连，手动柱塞泵的进口与油箱出口和蓄能器出口相连，手动柱塞泵的出口与手动换向器的进口相连，手动换向阀和电动换向阀的出口和回流口液压管路与防喷器锁紧系统的液压马达的进出口相连；该发明发明省时省力快捷，锁紧牢固安全，防止了钻井和封井期间井漏和井喷事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种手液动一体快速启封防喷器，本发明多重保障，更加快速联动启封防喷器，通过三种驱动方式驱动防喷器密封或开启，省时省力快捷，锁紧牢固安全，防止了钻井和封井期间井漏和井喷事故的发生。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种手液动一体快速启封防喷器，包括防喷器本体，所述防喷器本体包括位于下方的快速启封防喷部，位于中间部位的引流泄压防喷部，位于上方的限压防喷部，所述快速启封防喷部、引流泄压防喷部、限压防喷部均与钻柱通道贯通连接，所述快速启封防喷部包括防喷外壳、四方椎体阀门和液压缸系统，所述防喷外壳设置有与四方椎体阀门配合的四方椎体空腔，所述四方椎体阀门通过液压缸系统连接驱动机构，所述驱动机构驱动所述四方椎体阀门斜挤压并密封或启封钻柱通道，所述驱动机构包括手摇盘驱动机构，手压杆驱动机构以及液压驱动机构中两个以上的组合，所述四方椎体阀门上每侧斜面均设置有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈/环，所述密封圈/环为斜面挤压变形密封。

作为优选，所述四方椎体阀门上设置有与高压气体管连接的密封圈/环，所述四方椎体阀门呈椎体状，一端小头，一端大头，所述四方椎体阀门小头一端设置有供所述四方椎体阀门插入的插槽，所述插槽上设置有供四方椎体阀门插入时的避让凹槽。

作为优选，所述液压缸系统包括活塞壳，设置在活塞壳内的活塞以及与活塞连接的活塞杆，所述活塞杆与四方椎体阀门连接；所述活塞壳还设置有进油口，所述进油口位于活塞壳的两侧。

作为优选，所述手摇盘机构包括手摇盘、丝杆、驱动杆、离合器，所述手摇盘与驱动杆连接，所述驱动杆通过离合器与丝杆连接，所述丝杆通过活塞壳上设置的螺纹套与活塞上设置的轴承连接；离合器开启时，摇动所述手摇盘，所述手摇盘通过驱动杆带动所述丝杆，使与丝杆连接的活塞前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门密封或不密封所述钻柱通道。

作为优选，所述手压杆驱动机构包括设置在油箱上的油泵，以及设置油泵上的油管和手压杆，所述油管通过所述进油口与所述液压缸系统连接；驱动所述手压杆，由手压杆驱动所述油泵，使油泵抽取油箱内的液压油通过进油口输送至液压缸系统，所述进油口上设置有泄压阀。

作为优选，所述液压驱动机构包括设置在油箱上的油泵以及和油泵连接的电机，所述油泵通过油管和进油口连接所述液压缸系统；驱动所述电机，由所述电机带动油泵抽取油箱内的液压油通过进油口输送至液压缸系统，所述进油口上设置有泄压阀。

作为优选，所述引流泄压防喷部包括设置的若干引流管道，所述引流管道的口部设置有过滤装置，所述过滤装置包括位于引流管道内框体和设置在框体上的滚动装置，所述滚动装置之间套设有过滤网，所述滚动装置上设置有高频震动刮刀，所述高频震动刮刀刮所述过滤网的表面，防止其堵塞。

作为优选，所述滚动装置包括滚动杆和两个滚轮，所述滚动杆安装在两个滚轮之间；所述框体上设置有与控制装置连接的控制所述滚动装置滚动的按钮。

作为优选，所述过滤网包括孔径大于23.4mm的用于过滤泥浆砂石的大孔，还包括孔径小于0.026mm的用于过滤气体或有害气体的小孔。

作为优选，所述限压防喷部包括设置在钻柱通道两侧用于泄压的泄压管道和泄压阀。

本发明的有益效果是：

1.多重保障，更加快速联动启封防喷器；

2.通过三种驱动方式驱动防喷器开启或密封，省时省力快捷，锁紧牢固安全，防止了钻井和封井期间井漏和井喷事故的发生；

3.使用方便，提高生产效率，降低成本，提高了防喷器的密封性；

4.保证防喷器在运输过程中的稳定性、安全性和精确性；

5.设计简单、合理，安装拆卸方便，密封性能好，可用于完井过程中封闭井口压力，方便上部设备的操作和维修；

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的结构示意图；

图2为本发明涉及的快速启封防喷部2结构示意图；

图3为本发明涉及的液压缸系统7以及手摇盘驱动机构81结构示意图；

图4为本发明涉及的手压杆驱动机构82结构示意图；

图5为本发明涉及的液压驱动机构83结构示意图；

图6为本发明涉及的引流泄压防喷部3结构示意图；

图7为本发明涉及的引流泄压防喷部3上的过滤装置32结构示意图；

图8为本发明涉及的限压防喷部4结构示意图；

图9为本发明涉及的四方椎体阀门6示意图。

图中标号说明：防喷器本体1，快速启封防喷部2，引流泄压防喷部3，限压防喷部4，钻柱通道5，四方椎体阀门6，液压缸系统7，驱动机构8，防喷外壳21，四方椎体空腔22，手摇盘驱动机构81，手压杆驱动机构82，液压驱动机构83，密封圈/环51，插槽61，避让凹槽62，活塞壳71，活塞72，活塞杆73，进油口74，螺纹套75，轴承76，手摇盘811，丝杆812，驱动杆813，离合器814，油箱821，油泵822，油管823，手压杆824，泄压阀741，油箱831，油泵832，电机833，油管834，引流管道31，过滤装置32，滚动装置321，过滤网322，高频震动刮刀323，框体324，泄压管道41。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案：

参照图1至图9所示，一种手液动一体快速启封防喷器，包括防喷器本体1，所述防喷器本体1包括位于下方的快速启封防喷部2，位于中间部位的引流泄压防喷部3，位于上方的限压防喷部4，所述快速启封防喷部2、引流泄压防喷部3、限压防喷部4均与钻柱通道5贯通连接，所述快速启封防喷部2包括防喷外壳21、四方椎体阀门6和液压缸系统7，所述防喷外壳21设置有与四方椎体阀门6配合的四方椎体空腔22，所述四方椎体阀门6通过液压缸系统7连接驱动机构8，所述驱动机构8驱动所述四方椎体阀门6斜挤压并密封或启封钻柱通道5，所述驱动机构8包括手摇盘驱动机构81，手压杆驱动机构82以及液压驱动机构83中两个以上的组合，所述四方椎体阀门6上每侧斜面均设置有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈/环51，所述密封圈/环51为斜面挤压变形密封，所述密封圈/环51保证其密封性能。

在本发明实施例中，防喷外壳21设置有与四方椎体阀门6配合的四方椎体空腔22，四方椎体阀门6能够在四方椎体空腔22内移动，其中四方椎体阀门6呈椎体状，一端小头，一端大头，所述四方椎体阀门6小头一端设置有供所述四方椎体阀门6插入的插槽61，所述插槽61上设置有供四方椎体阀门6插入时的避让凹槽62，用户通过驱动机构8驱动四方椎体阀门6启封的时候，四方椎体阀门6很容易启封，当用户通过驱动机构8驱动四方椎体阀门6密封的时候，四方椎体阀门6的锥面能够尽量往里延伸，同时也能够自动对正。

在本发明实施例中，所述液压缸系统7包括活塞壳71，设置在活塞壳71内的活塞72以及与活塞72连接的活塞杆73，所述活塞杆73与四方椎体阀门6连接(如附图3所示)；所述活塞壳71还设置有进油口74，所述进油口74位于活塞壳71的两侧。

在本发明实施例中，所述手摇盘机构81包括手摇盘811、丝杆812、驱动杆813、离合器814，所述手摇盘811与驱动杆813连接，所述驱动杆813通过离合器814与丝杆812连接，所述丝杆812通过活塞壳71上设置的螺纹套75与活塞72上设置的轴承76连接(如附图3所示)；离合器814开启时，摇动所述手摇盘811，所述手摇盘811通过驱动杆813带动所述丝杆812，使与丝杆812连接的活塞72前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门6密封或不密封所述钻柱通道5；离合器814关闭时，则手摇盘机构81不工作。

在本发明实施例中，所述手压杆驱动机构82包括设置在油箱821上的油泵822，以及设置油泵822上的油管823和手压杆824，所述油管823通过所述进油口74与所述液压缸系统7连接(如附图4所示)；驱动所述手压杆824，由手压杆824驱动所述油泵822，使油泵822抽取油箱821内的液压油通过进油口74输送至液压缸系统7，所述进油口74上设置有泄压阀741；用户开启泄压阀741，则可以通过手摇盘机构81驱动四方椎体阀门6密封或不密封。

在本发明实施例中，所述液压驱动机构83包括设置在油箱831上的油泵832以及和油泵832连接的电机833，所述油泵832通过油管834和进油口74连接所述液压缸系统7(如附图5所示)；驱动所述电机833，由所述电机833带动油泵832抽取油箱831内的液压油通过进油口74输送至液压缸系统7，所述进油口74上设置有泄压阀741。

在本发明实施例中，所述引流泄压防喷部3包括设置的若干引流管道31，所述引流管道31的口部设置有过滤装置32(如附图6所示)，所述过滤装置包括位于引流管道31内框体324和设置在框体324上的滚动装置321，所述滚动装置321之间套设有过滤网322，所述滚动装置321上设置有高频震动刮刀323，所述高频震动刮刀323刮所述过滤网322的表面，防止其堵塞，其中，引流泄压防喷部3用于过滤钻柱通道5中的高压气体。

在本发明实施例中，所述滚动装置321包括滚动杆和两个滚轮，所述滚动杆安装在两个滚轮之间；所述框体324上设置有与控制装置连接的控制所述滚动装置321滚动的按钮。

在本发明实施例中，所述过滤网包括孔径大于23.4mm的用于过滤泥浆砂石的大孔，还包括孔径小于0.026mm的用于过滤气体或有害气体的小孔。

在本发明实施例中，所述限压防喷部4包括设置在钻柱通道两侧用于泄压的泄压管道41和泄压阀。

具体实施例：

在实际应用中，用户能够通过三种方式驱动四方椎体阀门6斜挤压并密封或启封所述钻柱通道5。

具体实施例1：

用户通过手摇盘驱动机构81驱动四方椎体阀门6斜挤压并密封或启封所述钻柱通道5，用户首先开启离合器814，摇动所述手摇盘811，所述手摇盘811通过驱动杆813带动所述丝杆812，使与丝杆812连接的活塞72前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门6密封或不密封所述钻柱通道5；离合器814关闭时，则手摇盘机构81不工作。

具体实施例2：

用户通过手压杆驱动机构82驱动四方椎体阀门6斜挤压并密封或启封所述钻柱通道5，用户松开离合器814，驱动手压杆824，由手压杆824驱动油泵822，使油泵822抽取油箱821内的液压油通过进油口74输送至液压缸系统7，使液压缸系统7中的活塞72前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门6密封或不密封所述钻柱通道5。

具体实施例3：

用户通过液压驱动机构83驱动四方椎体阀门6斜挤压并密封或启封所述钻柱通道5，驱动电机833，由电机833带动油泵832抽取油箱831内的液压油通过进油口74输送至液压缸系统7，使液压缸系统7中的活塞72前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门6密封或不密封所述钻柱通道5。

其中，进油口74上设置有泄压阀741；用户开启泄压阀741，则可以通过手摇盘机构81驱动四方椎体阀门6密封或不密封。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：包括防喷器本体(1)，所述防喷器本体(1)包括位于下方的快速启封防喷部(2)，位于中间部位的引流泄压防喷部(3)，位于上方的限压防喷部(4)，所述快速启封防喷部(2)、引流泄压防喷部(3)、限压防喷部(4)均与钻柱通道(5)贯通连接，所述快速启封防喷部(2)包括防喷外壳(21)、四方椎体阀门(6)和液压缸系统(7)，所述防喷外壳(21)设置有与四方椎体阀门(6)配合的四方椎体空腔(22)，所述四方椎体阀门(6)通过液压缸系统(7)连接驱动机构(8)，所述驱动机构(8)驱动所述四方椎体阀门(6)斜挤压并密封或启封钻柱通道(5)，所述驱动机构(8)包括手摇盘驱动机构(81)，手压杆驱动机构(82)以及液压驱动机构(83)中两个以上的组合，所述四方椎体阀门(6)上每侧斜面均设置有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈/环(51)，所述密封圈/环(51)为斜面挤压变形密封。

2.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述四方椎体阀门(6)呈椎体状，一端小头，一端大头，所述四方椎体阀门(6)小头一端设置有供所述四方椎体阀门(6)插入的插槽(61)，所述插槽(61)设置有供四方椎体阀门(6)插入时的避让凹槽(62)。

3.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述液压缸系统(7)包括活塞壳(71)，设置在活塞壳(71)内的活塞(72)以及与活塞(72)连接的活塞杆(73)，所述活塞杆(73)与四方椎体阀门(6)连接；所述活塞壳(71)还设置有进油口(74)，所述进油口(74)位于活塞壳(71)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述手摇盘机构(81)包括手摇盘(811)、丝杆(812)、驱动杆(813)、离合器(814)，所述手摇盘(811)与驱动杆(813)连接，所述驱动杆(813)通过离合器(814)与丝杆(812)连接，所述丝杆(812)通过活塞壳(71)上设置的螺纹套(75)与活塞(72)上设置的轴承(76)连接；离合器(814)开启时，摇动所述手摇盘(811)，所述手摇盘(811)通过驱动杆(813)带动所述丝杆(812)，使与丝杆(812)连接的活塞(72)前进或后退，进而推动所述四方椎体阀门(6)密封或不密封所述钻柱通道(5)。

5.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述手压杆驱动机构(82)包括设置在油箱(821)上的油泵(822)，以及设置油泵(822)上的油管(823)和手压杆(824)，所述油管(823)通过所述进油口(74)与所述液压缸系统(7)连接；驱动所述手压杆(824)，由手压杆(824)驱动所述油泵(822)，使油泵(822)抽取油箱(821)内的液压油通过进油口(74)输送至液压缸系统(7)，所述进油口(74)上设置有泄压阀(741)。

6.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述液压驱动机构(83)包括设置在油箱(831)上的油泵(832)以及和油泵(832)连接的电机(833)，所述油泵(832)通过油管(834)和进油口(74)连接所述液压缸系统(7)；驱动所述电机(833)，由所述电机(833)带动油泵(832)抽取油箱(831)内的液压油通过进油口(74)输送至液压缸系统(7)，所述进油口(74)上设置有泄压阀(741)。

7.根据权利要求1所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述引流泄压防喷部(3)包括设置的若干引流管道(31)，所述引流管道(31)的口部设置有过滤装置(32)，所述过滤装置包括位于引流管道(31)内框体(324)和设置在框体(324)上的滚动装置(321)，所述滚动装置(321)之间套设有过滤网(322)，所述滚动装置(321)上设置有高频震动刮刀(323)，所述高频震动刮刀(323)刮所述过滤网(322)的表面，防止其堵塞。

8.根据权利要求7所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述滚动装置(321)包括滚动杆和两个滚轮，所述滚动杆安装在两个滚轮之间；所述框体(324)上设置有与控制装置连接的控制所述滚动装置(321)滚动的按钮。

9.根据权利要求7所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述过滤网包括孔径大于23.4mm的用于过滤泥浆砂石的大孔，还包括孔径小于0.026mm的用于过滤气体或有害气体的小孔。

10.根据权利要求7所述的一种手液动一体快速启封防喷器，其特征在于：所述限压防喷部(4)包括设置在钻柱通道(5)两侧用于泄压的泄压管道(41)和泄压阀。