CN204663461U - 闸板防喷器用变径闸板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闸板防喷器用变径闸板。由顶密封、闸板体和变径胶芯组成。所述骨架由呈半圆弧形或半椭圆形排列的多个依次搭接的骨架单元组成；每个骨架单元由上板、中间肋板和下板组成；上板和下板均为带有尾翼的楔形状，包括五个面，即前圆弧面、后圆弧面、两侧直面，端部尾翼面；所述上板和下板上下两面均设计成用于相邻骨架之间的搭接的台阶状，上板和下板端部一侧有凸块，另一侧有凹槽；凸块和凹槽形状对应；所述中间肋板连接在上板和下板之间；变径胶芯和顶密封分别通过胶芯定位销、顶密封销与闸板体相对应的孔连接构成一个变径闸板。本实用新型可以解决在常温或高温高含硫环境下均可密封井内一定范围内的不同规格管柱的技术问题。

Description

闸板防喷器用变径闸板

技术领域

本实用新型属于石油、天然气钻井中闸板防喷器技术领域。

背景技术

在钻井现场，为适应不同规格管柱的密封要求，通常需要配备多种规格的闸板，不仅增加了现场管理的难度，而且增加了作业时间和劳动强度；

随着海洋油气勘探开发的不断发展，对防喷器胶芯的温度等级提出了越来越高的要求。

因此，变径闸板除了常温下能够满足大范围尺寸管柱密封要求外，也要满足高温高含硫工况下密封的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种闸板防喷器用变径闸板，以解决在常温或高温高含硫环境下均可密封井内一定范围内的不同规格管柱的技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

闸板防喷器用变径闸板，由顶密封、闸板体和变径胶芯组成；所述变径胶芯由密封橡胶、骨架、骨架端部上垫铁、骨架端部下垫铁和胶芯定位销硫化而成，或由密封橡胶、骨架、骨架端部上垫铁、骨架端部下垫铁、胶芯定位销和侧垫铁硫化而成；所述骨架由呈半圆弧形或半椭圆形排列的多个依次搭接的骨架单元组成；每个骨架单元由上板、中间肋板和下板组成；上板和下板的形状均为带有尾翼的楔形状，包括五个面，即前圆弧面、后圆弧面、两侧直面，端部尾翼面；所述上板和下板上下两面均设计成用于相邻骨架之间的搭接的台阶状，上板和下板端部一侧有凸块，另一侧有凹槽；凸块和凹槽形状对应；所述中间肋板连接在上板和下板之间；变径胶芯和顶密封分别通过胶芯定位销、顶密封销与闸板体相对应的孔连接构成一个变径闸板，并与另一件完全一致的相对放置的变径闸板共同构成密封管柱装置。

所述凸块和凹槽设计成规则的三角形、椭圆形，或设计成四边及其以上的多边形，或设计成不规则的形状。

所述凸块和凹块的凸面和凹面与台阶共在一个平面上或不与台阶共在一个平面上。

所述骨架上板形状为带尾翼的楔形状，下板简化为不带尾翼的楔形状。

本实用新型的优点是该变径闸板除了常温下能够满足大范围尺寸管柱密封要求外，也可满足高温高含硫工况下密封的要求，其适用范围广，密封可靠。

附图说明

图1是本实用新型的闸板总成示意图。

图2是本实用新型的变径胶芯结构示意图之一。

图3是本实用新型的变径胶芯结构示意图之二。

图4是本实用新型的骨架整体排列图。

图5-a是本实用新型的骨架结构实施例之一的示意图。

图5-b是本实用新型的骨架结构实施例之二的示意图。

图5-c是本实用新型的骨架结构实施例之三的示意图。

图5-d是本实用新型的骨架结构实施例之四的示意图。

图6是本实用新型的骨架搭接简图。

图7是本实用新型的闸板总成俯视图。

具体实施方式

本实用新型所述变径闸板的结构参见图1所示，由闸板体2、变径胶芯3和顶密封1组成。

闸板体2上配有顶密封槽21和胶芯槽22。

变径胶芯3分为两种结构，结构一参见图2，由密封橡胶5、骨架8、上垫铁4、下垫铁6、胶芯定位销7硫化而成；结构二参见图3，由密封橡胶5、骨架8、上垫铁4、下垫铁6、胶芯定位销7、侧垫铁9硫化而成。

多个骨架8在密封橡胶5中呈圆弧形或椭圆形排列，参见图4，参见图5a至图5d，骨架8由上板81、下板83和中间肋板82组成。

上板81和下板83的形状相同，均为带有尾翼的楔形圆环，包括五个面，即前圆弧面811、后圆弧面812、两侧直面813、814，端部尾翼面815。

上板81和下板83均设计有台阶816、817，端部设计有凸块831，凹槽832。凸块831和凹槽832可设计成任一规则的三角形(参见图5b)、椭圆形(参见图5c)，也可设计成多边形(参见图5a)等不规则的形状，另外，凸面和凹面的深度可单独进行设计(参见图5d)，不与台阶816、817共在一个平面上，且其形状不限于三角形、椭圆形和多边形等。

参见图6，在硫化时，台阶816与其相邻的另一骨架的台阶817相互搭接，凸块831与其相邻的另一骨架凹槽832相匹配。中间肋板82为矩形，连接上板81和下板83，使骨架8形成一个整体，在密封时共同带动密封橡胶运动。

在变径胶芯3的上下两侧有凸起的上垫铁4和下垫铁6，可以为规则矩形或带台阶的矩形，两端可以为圆弧面或直面。

根据结构不同，变径胶芯3两个侧面可以设计有侧垫铁9。

顶密封1由橡胶11和顶密封销12硫化而成。

顶密封销12通过顶密封槽21的定位孔211与胶芯定位销7连接，胶芯定位销7通过胶芯槽22的孔221与顶密封销12连接。

本实用新型的实现过程参见图7所示：将顶密封1、变径胶芯3和闸板体2装配在一起组成变径闸板，之后将变径闸板装配至闸板防喷器内，来自液缸的推力F使两个相对的闸板总成向井口中心运动，最后密封管柱10。当密封小管柱时，两个相对运动的变径胶芯3的直面301首先接触，之后继续向井口中心运动，直面301的橡胶向中心圆弧挤压，最后圆弧302与所密封管柱完全接触，当直面301和圆弧面302的区域接触比压高于密封井压时，实现密封小管柱功能；当密封大管柱时，中心圆弧面302首先与管柱接触，随着闸板总成向井口中心运动，继续将橡胶向变径胶芯3的两侧直面302挤压，直至直面301和圆弧面302的接触比压高于密封井压时，实现密封大管柱功能。在此期间，胶芯槽22有效的限制了变径胶芯3的上下运动，骨架8的上板81和下板83，上垫铁4和下垫铁6有效的抑制了密封橡胶5的上翻和下翻。

Claims (4)

1.闸板防喷器用变径闸板，其特征在于，由顶密封、闸板体和变径胶芯组成；所述变径胶芯由密封橡胶、骨架、骨架端部上垫铁、骨架端部下垫铁和胶芯定位销硫化而成，或由密封橡胶、骨架、骨架端部上垫铁、骨架端部下垫铁、胶芯定位销和侧垫铁硫化而成；所述骨架由呈半圆弧形或半椭圆形排列的多个依次搭接的骨架单元组成；每个骨架单元由上板、中间肋板和下板组成；上板和下板形状均为带有尾翼的楔形状，包括五个面，即前圆弧面、后圆弧面、两侧直面，端部尾翼面；所述上板和下板上下两面均设计成用于相邻骨架之间的搭接的台阶状，上板和下板端部一侧有凸块，另一侧有凹槽；凸块和凹槽形状对应；所述中间肋板连接在上板和下板之间；变径胶芯和顶密封分别通过胶芯定位销、顶密封销与闸板体相对应的孔连接构成一个变径闸板，并与另一件完全一致的相对放置的变径闸板共同构成密封管柱装置。

2.根据权利要求1所述的闸板防喷器用变径闸板，其特征在于，所述凸块和凹槽设计成规则的三角形、椭圆形，或设计成四边及其以上的多边形，或设计成不规则的形状。

3.根据权利要求1所述的闸板防喷器用变径闸板，其特征在于，所述凸块和凹块的凸面和凹面与台阶共在一个平面上或不与台阶共在一个平面上。

4.根据权利要求1所述的闸板防喷器用变径闸板，其特征在于，所述骨架上板的形状为带尾翼的楔形状，下板简化为不带尾翼的楔形状。