CN202970601U

CN202970601U - 一种新型结构的闸板防喷器

Info

Publication number: CN202970601U
Application number: CN 201220737189
Authority: CN
Inventors: 姚胥源; 车轸旭
Original assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型公开一种新型结构的闸板防喷器，设置于钻井井口，该闸板防喷器包含：壳体，其中设有交叉的钻井通孔与闸板室，钻井通孔与钻井井口对应设置；中间法兰，其通过螺栓对应固定于壳体的闸板室与外界连通的孔口处；闸板更换液缸，其螺纹连接于中间法兰；液缸盖帽，其螺纹连接于闸板更换液缸；液缸，其由液缸盖帽与螺栓共同作用固定于中间法兰；液缸盖，其由液缸盖帽与螺栓共同作用固定于中间法兰；活塞，其设置于液缸中；通过液压控制活塞的运动；闸板，其设置于壳体的闸板室中，由活塞带动闸板在闸板室中运动，控制钻井井口的开闭。本实用新型重量较小、承载能力比较大、操作方便、密封可靠。

Description

一种新型结构的闸板防喷器

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井控制设备，具体涉及一种新型结构的闸板防喷器。

背景技术

闸板防喷器是石油钻井控制设备的关键部件，主要用途是在钻井、修井、试油等过程中控制井口压力，有效的防止井喷事故发生，实现安全施工。但是，通常的U型防喷器液缸为铸件，活塞在液缸内部往复运动多次后铸造缺陷容易引起活塞密封件失效，严重影响了放喷器的密封，现场反馈使用效果不佳，不利于控制和安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型结构的闸板防喷器，重量较小，承载能力比较大，使闸板开关的时候泥沙能够顺利排出、操作方便、密封可靠。

为实现上述目的，本实用新型提供一种新型结构的闸板防喷器，其设置于钻井井口，钻具串设在该闸板防喷器中，其特点是，该闸板防喷器包含：

壳体，其中设有交叉的钻井通孔与闸板室，钻井通孔与钻井井口对应设置；钻具串设在该钻井通孔中；

中间法兰，其通过螺栓对应固定于壳体的闸板室与外界连通的孔口处；

闸板更换液缸，其螺纹连接于中间法兰；

液缸盖帽，其螺纹连接于闸板更换液缸；

液缸，其由液缸盖帽与螺栓共同作用固定于中间法兰上；

液缸盖，其由液缸盖帽与螺栓共同作用固定于中间法兰上；

活塞，其设置于液缸中；液缸中通有液压油并连接外接的液压控制系统，通过液压控制活塞的运动；

闸板，其设置于壳体的闸板室中，并通过总成连接至活塞，由活塞带动闸板在闸板室中运动，以控制钻井通孔的开闭。

上述的闸板防喷器还包含有闸板关活塞和闸板开活塞；

当需要更换闸板时，壳体与中间法兰分离，闸板关活塞和闸板开活塞的一端连接壳体，一端设置于闸板更换液缸中，通过闸板关活塞和闸板开活塞使壳体与中间法兰连接；

闸板更换液缸连接外接的液压控制系统，控制闸板关活塞和闸板开活塞运动。

上述的壳体的闸板室底部设有高支撑筋以及沉砂槽。

上述的闸板采用浮动密封式闸板。

上述的闸板防喷器中设有一对相对设置的闸板，每个闸板的前端设有突出的导向块和凹槽，该一对闸板的导向块与凹槽相互对应设置，该一对闸板相向运动时，每一个闸板的导向块即对应插入对面闸板的凹槽内。

上述的导向块设有斜面，一对闸板相向运动闭合时，导向块的斜面引导钻具移动至钻井井口的中心。

上述的闸板防喷器的液压油路采用埋藏式结构。

上述的闸板防喷器采用合金结构钢制成。

上述的液缸与闸板更换液缸采用锻件结构。

本实用新型一种新型结构的闸板防喷器和现有技术的闸板防喷器相比，其优点在于，本实用新型闸板防喷器的主要承压零件材料均采用优质合金结构钢制造，且材料符合NACE MR-01-75规定，适用于酸性介质的工况要求，并经过特定的热处理，在零件制造过程中按API 16A规范经行静水压强度试验，保证在工作压力下使用安全可靠；

本实用新型闸板室底部有高支撑筋及朝井眼倾斜的沉砂槽，能在闸板开关时自动清除泥砂，防止堵塞，减小闸板运动摩擦力，这种结构还有利于井压对闸板产生助封推力；

本实用新型采用浮动密封式闸板密封，可减小闸板开关阻力，减小胶芯磨损，延长闸板使用寿命，可防止闸板与壳体绣死在一起，易于拆卸；

本实用新型闸板的前端具有突出的导向块，可插入对面闸板的凹槽内，导向块斜面能迫使钻具在闸板关闭的过程中移向井眼中心，保证闸板与钻具间密封可靠；

本实用新型液压油路均采用埋藏式结构，避免在安装，运输及使用过程中碰坏油路；

本实用新型液缸均采用锻件，相应的结构和油路也发生了变化，闸板更换液缸与中间法兰采用螺纹连接，液缸盖帽与闸板更换液缸采用螺纹连接，与螺栓同时作用将液缸和液缸盖固定在中间法兰上，提高的液缸的可靠性，拆装更方便，更换密封件更容易；

本实用新型闸板防喷器重量较小、承载能力比较大、操作方便、密封可靠等优点。

附图说明

图1为本实用新型一种新型结构的闸板防喷器的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型结构的闸板防喷器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。

如图1所示，本实用新型公开一种新型结构的闸板防喷器，其设置于钻井井口，钻井的钻具串设在该闸板防喷器中，

该闸板防喷器包含：护套1、锁紧螺钉2、活塞3、液缸盖4、液缸5、中间法兰6、壳体7、闸板8、闸板导向杆9、中间法兰螺栓10、闸板更换液缸11、闸板关活塞12、闸板开活塞13、液缸盖帽14。

壳体、侧门等主要承压零件材料均采用优质合金结构钢制造，且材料符合NACE MR-01-75规定，适用于酸性介质的工况要求，并经过特定的热处理。在零件制造过程中按API 16A规范经行静水压强度试验，保证在工作压力下使用安全可靠。

壳体7中设有十字交叉设置的钻井通孔与闸板室，钻井通孔与闸板室分别贯穿壳体7与外界连通。其中，钻井通孔竖直设置，其与钻井井口对应设置；钻具串设在该钻井通孔中，并可在钻井与钻井通孔中竖直移动。

闸板室用于设置闸板8，使闸板8在闸板室中沿闸板室运动。闸板室底部设有高支撑筋以及朝井眼倾斜的沉砂槽71。能在闸板8开关时自动清除泥砂，防止堵塞，减小闸板8运动摩擦力，这种结构还有利于井压对闸板产生助封推力.

中间法兰6通过中间法兰螺栓10对应固定于壳体7的闸板室与外界连通的孔口处。本实施例中，壳体7闸板室的两端分别设有一个中间法兰6。中间法兰6上设有通孔，中间法兰6的通孔与闸板室的空口对应设置，保证闸板室的连通。

闸板更换液缸11螺纹连接于中间法兰6上。闸板更换液缸11采用锻件结构。本实施例中，每个中间法兰6分别都连接有一个闸板更换液缸11。每个闸板更换液缸11上都通过螺纹连接有液缸盖帽14。

本实施例中设有两个液缸5与两个液缸盖4，每个液缸5与其对应的中间法兰6连接，每个液缸盖4则与其对应的液缸5连接。该液缸盖4与液缸5都由液缸盖帽14与螺栓共同作用固定于中间法兰6上。液缸5采用锻件结构。

每个液缸5都设有活塞3，液缸5中通有液压油并连接外接的液压控制系统，液压控制系统向液缸5内输送液压，通过液压控制活塞3的运动。

本实施例中，闸板防喷器的液压油路都采用埋藏式结构，避免在安装，运输及使用过程中碰坏油路。

本实施例中，设有两个相对设置的闸板8，该两个闸板8分别由壳体7闸板室两端的孔口串设在壳体7的闸板室中，该两个闸板8分别通过总成连接至两个活塞3，由活塞3分别带动两个闸板8在闸板室中相向或相反运动，以控制钻井通孔的开闭。

闸板8端部设有橡胶密封件，用于在闸板防喷器中闸板8关闭时实现密封。设备内所使用的O型圈橡胶密封件的材料均采用承托环，防止了O型圈挤出变形，提高了密封的可靠性。

闸板8采用浮动密封式闸板。每个闸板8的前端设有突出的导向块和凹槽，该一对闸板8的导向块与凹槽相互对应设置，该一对闸板8相向运动时，每一个闸板8的导向块即对应插入对面闸板8的凹槽内。

导向块设有斜面，一对闸板8相向运动闭合时，导向块的斜面引导钻具移动至钻井井口的中心。

为保证封井更安全可靠，新型结构的闸板防喷器还可设有手动控制装置，若防喷器控制系统失灵时，可用手动来关闭闸板8，若要长期封井时，则可用手动控制机构锁紧闸板8，达到长期封井的目的。

如图2所示，闸板防喷器还包含有闸板关活塞12和闸板开活塞13。

当需要更换闸板8时，拆卸中间法兰螺栓10，使壳体7与中间法兰6分离。闸板关活塞12和闸板开活塞13的一端连接壳体7，另一端设置于闸板更换液缸11中，通过闸板关活塞12和闸板开活塞13实现壳体7与中间法兰6连接。

闸板更换液缸11连接外接的液压控制系统，可通过液压控制闸板关活塞12和闸板开活塞13运动，实现壳体7与中间法兰6之间的分离或闭合。

本实用新型公开的一种新型结构的闸板防喷器的工作原理如下：

该实用新型由液压控制系统操作，当发现井涌需要封井时，从控制系统输来的高压油进入设置于左右的液缸5时，推动活塞3向井口中心移动，使左右闸板8总成沿着闸板室内闸板导向杆限定的轨道，分别向井口中心移动，达到封井的目的。当高压油进入左右液缸5时，推动活塞3向离开井口中心移动，带动左右两个闸板8总成分别向离开井口中心的方向移动，达到开井的目的。闸板8开和关是由液控系统中的换向阀控制，闸板8开关作用力，与活塞3的受力面积，作用于该面积上的液控压力成正比。

闸板8密封原理：闸板8封闭井口要同时有四处密封的作用，才能达到有效密封，即：闸板8顶部与壳体7的密封；闸板8前部与井口管子的密封；壳体7与中间法兰6间的密封；活塞3与中间法兰6间的密封。闸板8的密封过程分两部：一、当闸板8关闭时，在液压油作用下活塞3推动闸板8使其前部密封胶芯挤向密封部位，封紧钻井井口的管柱或空井，形成前部密封，闸板8挤压顶密封胶芯使橡胶被挤上突出使胶芯与壳体7上密封凸台间过盈压缩，形成顶部密封，从而形成初始密封。二、在井内有压力时，井压从闸板8背部推动闸板8进一步挤压前部胶芯挤向密封部位，同时井压从闸板8下部推动闸板8上浮贴近壳体7上密封凸台面，从而形成可靠的密封，即称为井压助封作用。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种新型结构的闸板防喷器，其设置于钻井井口，钻具串设在该闸板防喷器中，其特征在于，该闸板防喷器包含：

壳体（7），其中设有交叉的钻井通孔与闸板室，钻井通孔与钻井井口对应设置；钻具串设在该钻井通孔中；

中间法兰（6），其通过螺栓对应固定于所述壳体（7）的闸板室与外界连通的孔口处；

闸板更换液缸（11），其螺纹连接于所述的中间法兰（6）；

液缸盖帽（14），其螺纹连接于所述的闸板更换液缸（11）；

液缸（5），其由所述液缸盖帽（14）与螺栓共同作用固定于所述的中间法兰（6）上；

液缸盖（4），其由所述液缸盖帽（14）与螺栓共同作用固定于所述的中间法兰（6）上；

活塞（3），其设置于所述的液缸（5）中；液缸（5）中通有液压油并连接外接的液压控制系统，通过液压控制活塞（3）的运动；

闸板（8），其设置于所述壳体（7）的闸板室中，并通过总成连接至所述的活塞（3），由活塞（3）带动闸板（8）在闸板室中运动，以控制钻井通孔的开闭。

2.如权利要求1所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板防喷器还包含有闸板关活塞（12）和闸板开活塞（13）；

当需要更换闸板（8）时，壳体（7）与中间法兰（6）分离，闸板关活塞（12）和闸板开活塞（13）的一端连接所述的壳体（7），一端设置于所述的闸板更换液缸（11）中，通过闸板关活塞（12）和闸板开活塞（13）使壳体（7）与中间法兰（6）连接；

闸板更换液缸（11）连接外接的液压控制系统，控制闸板关活塞（12）和闸板开活塞（13）运动。

3.如权利要求1所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的壳体（7）的闸板室底部设有高支撑筋以及沉砂槽（71）。

4.如权利要求1所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板（8）采用浮动密封式闸板。

5.如权利要求1或4所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板防喷器中设有一对相对设置的闸板（8），每个所述闸板（8）的前端设有突出的导向块和凹槽，该一对闸板（8）的导向块与凹槽相互对应设置，该一对闸板（8）相向运动时，每一个闸板（8）的导向块即对应插入对面闸板（8）的凹槽内。

6.如权利要求5所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的导向块设有斜面，一对闸板（8）相向运动闭合时，所述导向块的斜面引导所述钻具移动至所述钻井井口的中心。

7.如权利要求1所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板防喷器的液压油路采用埋藏式结构。

8.如权利要求1所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的闸板防喷器采用合金结构钢制成。

9.如权利要求1或8所述的新型结构的闸板防喷器，其特征在于，所述的液缸（5）与闸板更换液缸（11）采用锻件结构。