CN114737909B

CN114737909B - 一种压力环形防喷器

Info

Publication number: CN114737909B
Application number: CN202210538357.XA
Authority: CN
Inventors: 杨庆兆; 谢军; 唐蓉蓉
Original assignee: Jianhu Jielin Petrochemical Machinery Co ltd
Current assignee: Jianhu Jielin Petrochemical Machinery Co ltd
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2042-05-18
Also published as: CN114737909A

Abstract

本发明提供一种压力环形防喷器，包括：壳体，为筒状结构；防喷芯体，内置于所述壳体壳体的内腔中；作业管，竖直贯穿所述壳体、防喷芯体；锁固组件，内置于所述壳体的空腔中，且位于所述防喷芯体的上方，所述锁固组件用于锁固作业管；传动组件，设置于所述壳体外壁，用于为锁固组件提供作用力。本发明提供的压力环形防喷器，可靠性较高，而且可以有效避免发生防喷失灵的隐患。

Description

一种压力环形防喷器

技术领域

本发明涉及钻井设备技术领域，特别是涉及一种压力环形防喷器。

背景技术

环形防喷器通常用在石油工业中，它们为设计用于控制通过井孔断面的流量或排量的设备。环形防喷器需要限制和/或关闭材料可以移动通过的开口断面的可变装置。

石油钻井过程中，环形防喷器能够密封管柱和井筒间的环形空间，然而目前的环形防喷器防喷的可靠性有待提高，存在防喷失灵的隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力环形防喷器，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力环形防喷器，包括：

壳体，为筒状结构；

防喷芯体，内置于所述壳体壳体的内腔中；

作业管，竖直贯穿所述壳体、防喷芯体；

锁固组件，内置于所述壳体的空腔中，且位于所述防喷芯体的上方，所述锁固组件用于锁固作业管；

传动组件，设置于所述壳体外壁，用于为锁固组件提供作用力。

作为本发明的一种改进，所述壳体外周面还设置有防护外壳，所述防护外壳将壳体、传动组件包纳其内腔中。

作为本发明的一种改进，所述防喷芯体包括：

密封芯筒，与所述壳体内壁密封固定连接；

上固定座，固定设置于所述密封芯筒的上端面；

下滑动座，滑动设置于所述密封芯筒内壁，所述下滑动座、上固定座之间设置有胶桶。

作为本发明的一种改进，所述锁固组件固定设置于所述防喷芯体上端面，油井泄漏防喷芯体作用时，锁固组件与作业管之间形成锁固关系。

作为本发明的一种改进，所述锁固组件包括：

锁固环，两个圆弧状的锁固环相对而设，两个锁固环的一端通过枢轴铰接于防喷芯体的上端面，另一端通过互紧弹簧连接；

两个所述锁固环上连接有互紧弹簧的一端还均设置有锁固爪；

锁固爪，一端与所述锁固环铰接，另一端开设于面槽，两个先相对而设的锁固爪之间开设的面槽形成一容纳空间，所述容纳空间内设置有锁块；

锁块，呈S形结构，所述锁块分别通过两个对称的限位轴与两个锁固爪铰接；

驱动轴，所述锁块与驱动轴的一端固定连接，所述驱动轴在传动组件的驱动下旋转，从而带动锁块旋转。

作为本发明的一种改进，所述锁固爪设有面槽的一端相对交合布置。

作为本发明的一种改进，所述传动组件包括：

第一锥面，所述防喷芯体下端设置有第一锥面，所述第一锥面的直径自上而下线性递增；

水平滑块，水平滑动设置于壳体侧壁，一端通过第一滚轮与所述第一锥面抵接，另一端设置有第二锥面；

传递轴，下端通过第二滚轮与第二锥面抵接，上端设置有蜗杆套；

旋转导向套，所述传递轴上还套设有旋转导向套，所述旋转导向套外壁开设有螺旋导向槽，所述螺旋导向槽内配合有限位杆；

所述蜗杆套啮合有蜗轮，所述蜗轮套设于驱动轴的一端。

作为本发明的一种改进，所述传递轴上套设有两个导向滑套。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明锁紧状态的剖视图；

图3为本发明打开状态的剖视图；

图4为本发明锁固组件的结构示意图；

图5为本发明锁固组件的俯视图；

图6为本发明锁固组件锁紧状态的示意图；

图7为本发明锁固组件打开状态的示意图。

图中各构件为：

1、壳体，

2、防喷芯体，21、密封芯筒，22、上固定座，23、下滑动座，24、胶桶，3、作业管，

4、锁固组件，41、锁固环，42、枢轴，43、互紧弹簧，44、锁固爪，45、锁块，46、限位轴，47、驱动轴，

5、传动组件，51、第一锥面，52、水平滑块，53、第一滚轮，54、第二锥面，55、传递轴，56、第二滚轮，57、蜗杆套，58、旋转导向套，59、螺旋导向槽，510、限位杆，511、蜗轮，512、导向滑套，

6、防护外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种压力环形防喷器，包括：

壳体1，为筒状结构；

防喷芯体2，内置于所述壳体1壳体1的内腔中；

作业管3，竖直贯穿所述壳体1、防喷芯体2；

锁固组件4，内置于所述壳体1的空腔中，且位于所述防喷芯体2的上方，所述锁固组件4用于锁固作业管3；

传动组件5，设置于所述壳体1外壁，用于为锁固组件4提供作用力。

所述壳体1外周面还设置有防护外壳6，所述防护外壳6将壳体1、传动组件5包纳其内腔中。

所述防喷芯体2包括：

密封芯筒21，与所述壳体1内壁密封固定连接；

上固定座22，固定设置于所述密封芯筒21的上端面；

下滑动座23，滑动设置于所述密封芯筒21内壁，所述下滑动座23、上固定座22之间设置有胶桶24。

所述锁固组件4固定设置于所述防喷芯体2上端面，油井泄漏防喷芯体2作用时，锁固组件4与作业管3之间形成锁固关系。

所述锁固组件4包括：

锁固环41，两个圆弧状的锁固环41相对而设，两个锁固环41的一端通过枢轴42铰接于防喷芯体2的上端面，另一端通过互紧弹簧43连接；

两个所述锁固环41上连接有互紧弹簧43的一端还均设置有锁固爪44；

锁固爪44，一端与所述锁固环41铰接，另一端开设于面槽，两个先相对而设的锁固爪44之间开设的面槽形成一容纳空间，所述容纳空间内设置有锁块45；

锁块45，呈S形结构，所述锁块45分别通过两个对称的限位轴46与两个锁固爪44铰接；

驱动轴47，所述锁块45与驱动轴47的一端固定连接，所述驱动轴47在传动组件5的驱动下旋转，从而带动锁块45旋转。

所述锁固爪44设有面槽的一端相对交合布置。

所述传动组件5包括：

第一锥面51，所述防喷芯体2下端设置有第一锥面51，所述第一锥面51的直径自上而下线性递增；第一锥面51设置在下滑动座23上；

水平滑块52，水平滑动设置于壳体1侧壁，一端通过第一滚轮53与所述第一锥面51抵接，另一端设置有第二锥面54；

传递轴55，下端通过第二滚轮56与第二锥面54抵接，上端设置有蜗杆套57；

旋转导向套58，所述传递轴55上还套设有旋转导向套58，所述旋转导向套58外壁开设有螺旋导向槽59，所述螺旋导向槽59内配合有限位杆510；

所述蜗杆套57啮合有蜗轮511，所述蜗轮511套设于驱动轴47的一端。

作为本发明的一个实施例，所述传递轴55上套设有两个导向滑套512。

上述技术方案的工作原理及有益效果：

防喷器主要是用于避免石油天然气钻井施工过程中发生井喷失控的事故。本发明提供的压力环形防喷器，其主要是由防喷芯体2和壳体1配合形成密封空间避免发生井喷。当钻井出现井喷时，底部液压增大会将下滑动座23向上挤压，使下滑动座23朝上方滑动，进而使胶桶24发生形变封闭通道达到避免井喷的目的。

在下滑动座23向上滑动的过程中，与第一锥面51抵接的水平滑块52随之平移(图3中向左移动)，随之与第二锥面54抵接的传递轴55会向上平移。在传递轴55上移过程中，限位杆510在螺旋导向槽59内滑动过程中会带动传递轴55绕自身轴线旋转一定的角度。

蜗杆套57与蜗轮511形成蜗轮蜗杆传动连接关系，在传递轴55一边绕自身轴线自转一边向上移动时，蜗轮511会绕自身轴线自转。

在蜗轮511转动一定角度(设为90度)时，和蜗轮511一起设置在驱动轴47上的锁块45也随之旋转相应角度，锁块45由打开状态转换到锁紧状态。

如图7所示，锁块45处于打开状态，此时锁块45在竖直方向的长度较小，两个相对而设的锁固环41之间的间距较大，两个相对交合布置的锁固爪44的交合长度最小，此时互紧弹簧43处于最小伸长长度，锁固环41和作业管3之间处于分离状态，锁固环41和作业管3不存在锁固力。

如图6所示，当蜗轮511转动一定角度(设为90度)时，锁块45处于锁紧状态，此时锁块45在竖直方向的长度较大，两个相对而设的锁固环41之间的间距较小，两个相对交合布置的锁固爪44的交合长度最大，此时互紧弹簧43处于最大伸长长度，锁固环41和作业管3之间处于贴合锁固状态，锁固环41和作业管3存在锁固力。由于互紧弹簧43的存在以及蜗轮蜗杆的自带的自锁作用，锁固环41和作业管3之间的锁固力会越大。

本发明提供的压力环形防喷器，可靠性较高，而且可以有效避免发生防喷失灵的隐患。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内中。

Claims

1.一种压力环形防喷器，其特征在于，包括：

壳体（1），为筒状结构；

防喷芯体（2），内置于所述壳体（1）的内腔中；

作业管（3），竖直贯穿所述壳体（1）、防喷芯体（2）；

锁固组件（4），内置于所述壳体（1）的空腔中，且位于所述防喷芯体（2）的上方，所述锁固组件（4）用于锁固作业管（3）；

传动组件（5），设置于所述壳体（1）外壁，用于为锁固组件（4）提供作用力；

所述锁固组件（4）包括：

锁固环（41），两个圆弧状的锁固环（41）相对而设，两个锁固环（41）的一端通过枢轴（42）铰接于防喷芯体（2）的上端面，另一端通过互紧弹簧（43）连接；

两个所述锁固环（41）上连接有互紧弹簧（43）的一端还均设置有锁固爪（44）；

锁固爪（44），一端与所述锁固环（41）铰接，另一端开设于面槽，两个先相对而设的锁固爪（44）之间开设的面槽形成一容纳空间，所述容纳空间内设置有锁块（45），所述锁固爪（44）设有面槽的一端相对交合布置；

锁块（45），呈S形结构，所述锁块（45）分别通过两个对称的限位轴（46）与两个锁固爪（44）铰接；

驱动轴（47），所述锁块（45）与驱动轴（47）的一端固定连接，所述驱动轴（47）在传动组件（5）的驱动下旋转，从而带动锁块（45）旋转；

所述传动组件（5）包括：

第一锥面（51），所述防喷芯体（2）下端设置有第一锥面（51），所述第一锥面（51）的直径自上而下线性递增；

水平滑块（52），水平滑动设置于壳体（1）侧壁，一端通过第一滚轮（53）与所述第一锥面（51）抵接，另一端设置有第二锥面（54）；

传递轴（55），下端通过第二滚轮（56）与第二锥面（54）抵接，上端设置有蜗杆套（57）；

旋转导向套（58），所述传递轴（55）上还套设有旋转导向套（58），所述旋转导向套（58）外壁开设有螺旋导向槽（59），所述螺旋导向槽（59）内配合有限位杆（510）；

所述蜗杆套（57）啮合有蜗轮（511），所述蜗轮（511）套设于驱动轴（47）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种压力环形防喷器，其特征在于，所述壳体（1）外周面还设置有防护外壳（6），所述防护外壳（6）将壳体（1）、传动组件（5）包纳其内腔中。

3.根据权利要求1所述的一种压力环形防喷器，其特征在于，所述防喷芯体（2）包括：

密封芯筒（21），与所述壳体（1）内壁密封固定连接；

上固定座（22），固定设置于所述密封芯筒（21）的上端面；

下滑动座（23），滑动设置于所述密封芯筒（21）内壁，所述下滑动座（23）、上固定座（22）之间设置有胶桶（24）。

4.根据权利要求1所述的一种压力环形防喷器，其特征在于：所述锁固组件（4）固定设置于所述防喷芯体（2）上端面，油井泄漏防喷芯体（2）作用时，锁固组件（4）与作业管（3）之间形成锁固关系。

5.根据权利要求1所述的一种压力环形防喷器，其特征在于，所述传递轴（55）上套设有两个导向滑套（512）。