CN205259934U - 一种石油顶驱钻井系统、顶驱冲管总成及其压紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶驱冲管总成压紧装置，包括第一压盖和第二压盖，所述第一压盖和第二压盖为弧形结构，所述第一压盖的第一端与所述第二压盖的第一端对应，所述第一压盖的第二端与所述第二压盖的第二端对应，所述第一压盖和第二压盖通过紧固装置连接在一起形成一个封闭的环形结构。具有装拆简单、加工方便且装拆所需操作空间较小的优点。同时，本实用新型还公开了一种顶驱冲管总成和石油顶驱钻井系统。

Description

一种石油顶驱钻井系统、顶驱冲管总成及其压紧装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别是涉及一种石油顶驱钻井系统、顶驱冲管总成及其压紧装置。

背景技术

石油顶驱在钻井工作过程需要通过鹅颈管、冲管总成、主轴、钻杆等零件的内部中间空心孔，通过冲管总成的高压循环钻井液通道，持续地在钻井过程中注入高压钻井液至钻杆内。石油顶驱的冲管总成是整个主轴(旋转部分)和鹅颈管(静止部分)之间静止部分和旋转部分的一个连接件，也是顶驱的一个主要易损件，需要经常拆卸更换。为了保证高压钻井液有畅通的流道，冲管总成上、下分别需要紧固在鹅颈管和主轴的轴端；为了保证内部高压钻井液不外泄，需要足够的压紧力把冲管总成压紧固定。冲管总成属于标准的成型产品，国内外都有厂家对此进行单独开发和制造。

专利号为CN201420475081.6的中国专利公开了一种机械密封顶驱冲管总成及顶部驱动钻井系统，在主轴和鹅颈管上车制左旋梯形外螺纹，开槽压紧螺母(由壬头)制作左旋梯形内螺纹，通过开槽压紧螺母(由壬头)把冲管总成分别压紧在鹅颈管下端面和主轴上端面，实现冲管组件固定及密封内部高压钻井液，且开槽压紧螺母(由壬头)外圆带有矩形齿槽方便用专用工装拧紧和拆卸。但是顶驱冲管总成上述存在不足：

第一、开槽压紧螺母(由壬头)安装、拆卸需制作专用工装，操作不方便；

第二、开槽压紧螺母(由壬头)制作麻烦，内部制作左旋梯形内螺纹，外侧制作矩形齿槽或者径向孔；

第三、拆卸安装过程需较大的操作空间，为了留出操作空间，动力输入单元布置空间大，顶驱总体尺寸大，重量重。

综上所述，如何提供一种装拆简单、加工方便且装拆所需操作空间较小的顶驱冲管总成压紧装置、顶驱冲管总成及石油顶驱钻井系统，成了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题之一是如何提供一种装拆简单、加工方便且装拆所需操作空间较小的顶驱冲管总成压紧装置。

本实用新型要解决的问题之二是如何提供一种包括上述顶驱冲管总成压紧装置的顶驱冲管总成。

本实用新型要解决的问题之三是如何提供一种包括上述顶驱冲管总成的石油顶驱钻井系统。

为解决上述问题之一，本实用新型提出了一种顶驱冲管总成压紧装置，包括第一压盖和第二压盖，所述第一压盖和第二压盖为弧形结构，所述第一压盖的第一端与所述第二压盖的第一端对应，所述第一压盖的第二端与所述第二压盖的第二端对应，所述第一压盖和第二压盖通过紧固装置连接在一起形成一个封闭的环形结构。

进一步地，所述环形结构的内侧设置有第一环形凸台和与所述第一环形凸台平行间隔设置的第二环形凸台，所述第一环形凸台设置于所述环形结构的内侧上部，所述第二环形凸台设置于所述环形结构的内侧下部。

进一步地，所述第一压盖的第一端与所述第二压盖的第一端通过紧固装置可拆卸地固定连接，所述第一压盖的第二端与所述第二压盖的第二端通过紧固装置可拆卸地固定连接。

进一步地，所述紧固装置包括螺栓和锁紧螺母；或所述紧固装置包括螺钉和锁紧螺母。

进一步地，所述第一压盖和第二压盖的第一端铰接，所述第一压盖和第二压盖的第二端通过紧固装置固定连接。

进一步地，所述紧固装置包括销钉、螺栓销和锁紧螺母，所述螺栓销一端设置有安装孔，所述销钉穿过所述安装孔将所述螺栓销的一端固定于所述第一压盖的第二端，所述螺栓销的另一端通过锁紧螺母固定于所述第二压盖的第二端。

进一步地，所述第一压盖和第二压盖的第一端和第二端均设置有连接耳，所述紧固装置通过所述连接耳将第一压盖和第二压盖连接在一起。

为解决上述问题之二，本实用新型提出了一种顶驱冲管总成，包括设置于主轴和鹅颈管之间的冲管总成、用于连接主轴上端和冲管总成下端的第一压紧装置和用于连接鹅颈管下端及冲管总成上端的第二压紧装置，所述第一压紧装置和第二压紧装置为其上任一项所述的顶驱冲管总成压紧装置。

本实用新型提供的顶驱冲管总成压紧装置及顶驱冲管总成，包括第一压盖和第二压盖，所述第一压盖和第二压盖为弧形结构，所述第一压盖的第一端与所述第二压盖的第一端对应，所述第一压盖的第二端与所述第二压盖的第二端对应，所述第一压盖和第二压盖通过紧固装置连接在一起形成一个封闭的环形结构。相比现有技术而言，本实用新型具有结构简单、装拆方便的优点。

为解决上述问题之三，本实用新型提出了一种石油顶驱钻井系统，包括从上到下依次连接的鹅颈管、顶驱冲管总成和主轴，所述顶驱冲管总成为其上所述的顶驱冲管总成，所述主轴上端设置有第一环形槽，所述鹅颈管下端设置有第二环形槽，所述第一压紧装置卡合设置于所述第一环形槽处，所述第二压紧装置卡合设置于所述第二环形槽处。

进一步地，所述环形结构的内侧设置有第一环形凸台和与所述第一环形凸台平行间隔设置的第二环形凸台；

所述冲管总成的上端设置有第一密封凸台，所述第一密封凸台到第一环形槽的安装距离与所述第一环形凸台和第二环形凸台之间的内档间距一致；和/或，所述冲管总成的下端设置有第二密封凸台，所述第二密封凸台到所述第二环形槽的安装距离与所述第一环形凸台和第二环形凸台的内档间距一致。

本实用新型的石油顶驱钻井系统，在主轴上设置有第一环形槽，在鹅颈管处设置有第二环形槽，第一压紧装置卡合设置于所述第一环形槽处，所述第二压紧装置卡合设置于所述第二环形槽处，在装配过程，把第一压盖和第二压盖从左右两侧装入，待卡入上述环形槽后，通过紧固装置把第一压盖和第二压盖连接，即可实现冲管总成的固定。

在进一步地技术方案中，所述冲管总成的上端设置有第一密封凸台，其下端设置有第二密封凸台，所述第一密封凸台到第一环形槽的安装距离等于所述第一环形凸台和第二环形凸台的内档间距，所述第二密封凸台到所述第二环形槽的安装距离等于所述第一环形凸台和第二环形凸台的内档间距，上述设置便于冲管总成密封装置的固定和密封。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型顶驱冲管总成与主轴和鹅颈管连接的结构示意图；

图2为本实用新型顶驱冲管总成压紧装置一具体实施例的立体结构示意图；

图3为本实用新型顶驱冲管总成与主轴和鹅颈管连接的结构示意图；

图4为本实用新型顶驱冲管总成压紧装置另一具体实施例的立体结构示意图。

附图标记说明

1主轴2第一压紧装置3冲管总成

4第二压紧装置5鹅颈管21第一压盖

22第二压盖23紧固装置24连接耳

231螺钉232锁紧螺母233销钉

234螺栓销6第一环形凸台7第二环形凸台

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型中，术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

如图1至图4所示，一种顶驱冲管总成，包括设置于主轴1和鹅颈管5之间的冲管总成3、用于连接主轴1上端和冲管总成3下端的第一压紧装置2和用于连接鹅颈管5下端及冲管总成3上端的第二压紧装置4，第一压紧装置2和第二压紧装置4结构设置相同，具体地，第一压紧装置2和第二压紧装置4包括第一压盖21和第二压盖22，第一压盖21和第二压盖22为弧形结构，第一压盖21的第一端与第二压盖22的第一端对应，第一压盖21的第二端与第二压盖22的第二端对应，第一压盖21和第二压盖22通过紧固装置23连接在一起形成一个封闭的环形结构。上述装置结构简单，装拆方便可以很好地将主轴1上端与冲管总成3连接，鹅颈管5下端与冲管总成3连接。

进一步地，环形结构的内侧设置有第一环形凸台6和第二环形凸台7，第一环形凸台6与第二环形凸台7平行间隔设置，间距为H，第一环形凸台6设置于环形结构的内侧上部，第二环形凸台7设置于所述环形结构的内侧下部。优选地，为装拆便捷，第一环形凸台6与第二环形凸台7的内侧带有锥度，即内侧窄，外侧宽。

在如图2所示的实施例中，第一压盖21的第一端与第二压盖22的第一端通过紧固装置23可拆卸地固定连接，第一压盖21的第二端与所述第二压盖22的第二端通过紧固装置23可拆卸地固定连接。具体地，第一压盖21和第二压盖22的第一端和第二端均设置有连接耳24，紧固装置23即通过连接耳24将第一压盖21和第二压盖22连接在一起。需要说明的是，在本实施例中紧固装置23包括螺钉231和锁紧螺母232，但是并不仅限此，螺钉231亦可由螺栓替代，此处不一一举例。

在如图3所示的实施例中，第一压盖21和第二压盖22的第一端通过销钉233铰接，第一压盖21和第二压盖22的第二端则通过紧固装置23固定连接。为连接安装方便，第一压盖21和第二压盖22的第一端和第二端均设置有连接耳24，销钉233穿过连接耳将第一压盖21和第二压盖22的第一端铰接起来，紧固装置23则通过连接耳24将第一压盖21和第二压盖22固定连接在一起。

在该实施例中，紧固装置23具体包括销钉233、螺栓销234和锁紧螺母232，螺栓销234一端设置有安装孔，销钉233穿过第一压盖21第二端上的连接耳24和安装孔将螺栓销234的一端固定于第一压盖21的第二端，螺栓销234的另一端则通过第二压盖22第二端上的连接耳24并由锁紧螺母232固定于第二压盖22的第二端，通过上述设置紧固装置23即将第一压盖21和第二压盖22固定连接在一起。

前述两个实施例中紧固装置23的结构都比较简单，当需拆卸或装配顶驱冲管总成时，不需要制作专用工装，用普通扳手即可把锁紧螺母232、螺钉231或螺栓销234等标准连接件拧紧或拆掉，简化了操作。

同时，值得提及的是，为防止漏油情况的发生，冲管总成3的上端和下端还分别设置有密封装置。

综上所述，本实用新型中的顶驱冲管总成压紧装置及包括该顶驱冲管总成压紧装置的顶驱冲管总成，包括第一压盖21和第二压盖22，第一压盖21和第二压盖22为弧形结构，第一压盖21的第一端与第二压盖22的第一端对应，第一压盖21的第二端与第二压盖22的第二端对应，第一压盖21和第二压盖22通过紧固装置23连接在一起形成一个封闭的环形结构，在一实施例中紧固装置23包括螺钉231和锁紧螺母232；在另一实施例中紧固装置23具体包括销钉233、螺栓销234和锁紧螺母232。相比现有技术而言，本实用新型具有如下优点：

第一、第一压盖21和第二压盖22在装配、拆卸过程不需要制作专用工装，用普通扳手即可把用于连接的螺纹件拧紧、拆掉；

第二、鉴于第一压盖21和第二压盖22结构简单，故在连接件(主轴1和鹅颈管5)上不需要制作螺纹，加工容易；

第三、操作空间小，有利于减速机马达布置，减小了顶驱冲管总成布置体积，减轻了重量。

另一方面，本实用新型还公开了一种石油顶驱钻井系统，包括从上到下依次连接的鹅颈管5、冲管总成3和主轴1，冲管总成3为其上所述的顶驱冲管总成，主轴1上端设置有第一环形槽，鹅颈管5下端设置有第二环形槽，第一压紧装置2卡合设置于所述第一环形槽处，第二压紧装置4卡合设置于所述第二环形槽处。上述设置可以很好地保证鹅颈管5和冲管总成3压紧连接，主轴1和冲管总成3压紧连接。

在进一步的技术方案中，冲管总成3的上端设置有第一密封凸台，其下端设置有第二密封凸台，第一密封凸台到第一环形槽的安装距离与第一环形凸台6和第二环形凸台7之间的内档间距H一致，第二密封凸台到第二环形槽的安装距离与第一环形凸台6和第二环形凸台7的内档间距H一致。

鉴于主轴1和冲管总成3的连接方式与鹅颈管5和冲管总成3连接方式相同。下面以主轴1和冲管总成3一实施例的连接安装方式为例做进一步阐述。

安装时，首先，在主轴1上端设置第一环形槽，冲管总成3的下端设置有第一密封凸台；其次，第一压盖21和第二压盖22左右相对设置，把第一压盖21和第二压盖22从两侧装入，待卡入主轴1的第一环形槽和冲管总成3下端的第一密封凸台，形成一个封闭的环形结构后，用螺钉231把第一压盖21和第二压盖22连接，可实现主轴1和冲管总成3的固定、密封。在上述过程中，环形结构的内侧上部设置第一环形凸台6，下部设置第二环形凸台7，两个环形凸台间距H与第一环形槽到第一密封凸台的安装距离一致，同时，第一环形凸台6和第二环形凸台7的内侧带有锥度，以便于安装、拆卸。

上述石油顶驱钻井系统显然具有前述顶驱冲管总成压紧装置和顶驱冲管总成的全部有益效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，包括第一压盖(21)和第二压盖(22)，所述第一压盖(21)和第二压盖(22)为弧形结构，所述第一压盖(21)的第一端与所述第二压盖(22)的第一端对应，所述第一压盖(21)的第二端与所述第二压盖(22)的第二端对应，所述第一压盖(21)和第二压盖(22)通过紧固装置(23)连接在一起形成一个封闭的环形结构。

2.根据权利要求1所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述环形结构的内侧设置有第一环形凸台(6)和与所述第一环形凸台(6)平行间隔设置的第二环形凸台(7)，所述第一环形凸台(6)设置于所述环形结构的内侧上部，所述第二环形凸台(7)设置于所述环形结构的内侧下部。

3.根据权利要求2所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述第一压盖(21)的第一端与所述第二压盖(22)的第一端通过紧固装置(23)可拆卸地固定连接，所述第一压盖(21)的第二端与所述第二压盖(22)的第二端通过紧固装置(23)可拆卸地固定连接。

4.根据权利要求3所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述紧固装置(23)包括螺栓和锁紧螺母(232)；或，所述紧固装置(23)包括螺钉(231)和锁紧螺母(232)。

5.根据权利要求2所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述第一压盖(21)和第二压盖(22)的第一端铰接，所述第一压盖(21)和第二压盖(22)的第二端通过紧固装置(23)固定连接。

6.根据权利要求5所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述紧固装置(23)包括销钉(233)、螺栓销(234)和锁紧螺母(232)，所述螺栓销(234)一端设置有安装孔，所述销钉(233)穿过所述安装孔将所述螺栓销(234)的一端固定于所述第一压盖(21)的第二端，所述螺栓销(234)的另一端通过锁紧螺母(232)固定于所述第二压盖(22)的第二端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的顶驱冲管总成压紧装置，其特征在于，所述第一压盖(21)和第二压盖(22)的第一端和第二端均设置有连接耳(24)，所述紧固装置(23)通过所述连接耳(24)将第一压盖(21)和第二压盖(22)连接在一起。

8.一种顶驱冲管总成，包括设置于主轴(1)和鹅颈管(5)之间的冲管总成(3)、用于连接主轴(1)上端和冲管总成(3)下端的第一压紧装置(2)和用于连接鹅颈管(5)下端及冲管总成(3)上端的第二压紧装置(4)，其特征在于，所述第一压紧装置(2)和第二压紧装置(4)为权利要求1至7中任一项所述的顶驱冲管总成压紧装置。

9.一种石油顶驱钻井系统，包括从上到下依次连接的鹅颈管(5)、顶驱冲管总成和主轴(1)，其特征在于，所述顶驱冲管总成为权利要求8所述的顶驱冲管总成，所述主轴(1)上端设置有第一环形槽，所述鹅颈管(5)下端设置有第二环形槽，所述第一压紧装置(2)卡合设置于所述第一环形槽处，所述第二压紧装置(4)卡合设置于所述第二环形槽处。

10.根据权利要求9所述的石油顶驱钻井系统，其特征在于，所述环形结构的内侧设置有第一环形凸台(6)和与所述第一环形凸台(6)平行间隔设置的第二环形凸台(7)；

所述冲管总成(3)的下端设置有第一密封凸台，所述第一密封凸台到所述第一环形槽的安装距离与所述第一环形凸台(6)和第二环形凸台(7)的内档间距一致；和/或，所述冲管总成(3)的上端设置有第二密封凸台，所述第二密封凸台到第二环形槽的安装距离与所述第一环形凸台(6)和第二环形凸台(7)的内档间距一致。