CN209163771U - 一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板，属于海洋工程领域中的钻井控制的关键设备，防喷器剪切闸板应用于海洋石油钻井修井的井控装置上，主要由闸板壳体、聚能罩、炸药、防水保护层、紧固件和聚能器外壳组成，此闸板安装在防喷器内，当发生紧急情况需要剪切钻杆的时候，防喷器液压动作推动闸板抱紧钻具，这时聚能罩被紧压在钻具表面，引爆炸药，依靠炸药爆炸产生的瞬间高压压迫聚能罩产生金属射流，切断钻具，之后关闭全封防喷器封井。

Description

一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板

技术领域

本实用新型涉及一种海洋工程领域的防喷器剪切闸板，特别是关于一种基于聚能爆破切割的剪切闸板。

背景技术

闸板防喷器（BOP）是石油开采钻井和完井过程中最重要的井控设备，闸板防喷器的主要特点：一是闸板密封能力强且可靠度高、耐高压、能够长时间保持闭合状态封闭井口；二是防喷器内可配备关闭各种规格类型钻杆、套管、油管的闸板，亦可配备关闭空井的全封闸板，及配备在紧急状况下剪断钻杆的剪切闸板。

剪切闸板防喷器是闸板防喷器的一种类型，它主要应用于钻井及修井等作业过程中的紧急情况，必须要关闭防喷器的剪切闸板剪断井口钻杆柱，再用全封防喷器封闭井口。

现有闸板防喷器剪切力不足，只能在有限条件下剪断普通钻杆，而对于特殊钻具，如钻杆接头，钻铤，加重钻杆甚至以后应用越来越多的高强度钻杆等不能保证剪断，另外对于已经发生变形或者偏移的钻具也无法保证剪切，行业对高性能、可靠性高剪切闸板防喷器需求迫切。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种基于聚能爆破切割的剪切闸板。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案，一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板，包括一剪切闸板壳体，剪切闸板壳体内部设置一用于安装聚能爆破切割器并作为爆炸后的气体膨胀空间的空腔，空腔内设有聚能爆破切割器，切割器包括安装在壳体内的聚能罩、炸药、防水保护层、起爆装置和炸药外壳，壳体整体装入剪切闸板壳体，在聚能爆破切割器壳体上设有若干个螺栓孔，在剪切闸板壳体上设有与螺栓孔对应的通孔，用螺栓穿过通孔与螺栓孔拧紧将聚能爆破切割器壳体固定在剪切闸板壳体内，所述炸药充装在炸药外壳内，所述炸药外壳为半圆圆管状，其外形贴合钻具，炸药外壳的外部罩有聚能罩，炸药外壳塞入炸药的口由防水保护层封住，防水保护层通过高粘度防水胶固定在炸药外壳上，起爆装置安装在炸药外壳的外侧并与炸药相连，聚能爆破切割器壳体内壁上设有药包紧固件将聚能罩和炸药外壳夹紧。

作为优选，所述剪切闸板壳体后部与防喷器活塞杆相连。

作为优选，所述聚能剪切闸板可采用遥控引爆，也可以采用导线引爆。

作为优选，剪切闸板壳体由金属锻件或者铸件制成。

本实用新型设计的剪切闸板创新性的采用聚能爆破切割原理，相比于传统的剪切切割，其切割速度快，可靠性好，不需要很大的液压压力，在作业过程中需要剪切闸板作业时，由防喷器液压系统提供压力推动剪切闸板抱紧钻杆，然后引爆炸药，炸药产生的巨大压力挤压聚能罩产生金属射流，切断钻具，剪切闸板壳体由金属锻件或者铸件制成、可以使用在不超过25000Psi的井口压力下，并可承受炸药爆炸所产生的冲击力，聚能爆破切割器可以整体进行维护和更换，也可以每次切割之后只更换聚能罩，炸药和防护层；聚能爆破切割的速度快，可靠性高，有利于发生紧急情况迅速切割钻具封井，切割消耗品成本低，使用本闸板不用改变整体的防喷器结构，只需更换闸板，能够解决现有剪切闸板防喷器剪切能力不足的问题，可以满足在水上和水下各种钻修井作业中的使用要求，由于可采用多种引爆方式，可根据实际需要灵活设计，本实用新型从原理上改变了传统防喷器的剪切方式，但基本不改变原有防喷器的结构，能够与传统防喷器兼容，并降低了传统剪切防喷器的尺寸和液压要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的部件示意图；

图3是本实用新型实施例的内部剖视图。

图中：1、聚能罩；2、防水保护层；3、炸药；4、炸药外壳；5、起爆装置；6、聚能爆破切割器壳体；7、螺栓孔；8、通孔；9、螺栓；10、剪切闸板壳体；11、聚能爆破切割器；12、固定件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图3所示，一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板，包括一剪切闸板壳体10，剪切闸板壳体10内部设置一用于安装聚能爆破切割器11并作为爆炸后的气体膨胀空间的空腔，空腔内设有聚能爆破切割器11，切割器11包括安装在壳体6内的聚能罩1、炸药3、防水保护层2、起爆装置5和炸药外壳4，壳体6整体装入剪切闸板壳体10，在聚能爆破切割器壳体6上设有若干个螺栓孔7，在剪切闸板壳体10上设有与螺栓孔7对应的通孔8，用螺栓9穿过通孔8与螺栓孔7拧紧将聚能爆破切割器壳体6固定在剪切闸板壳体10内，所述炸药3充装在炸药外壳4内，所述炸药外壳4为半圆圆管状，其外形贴合钻具，炸药外壳4的外部罩有聚能罩1，炸药外壳4塞入炸药的口由防水保护层2封住，防水保护层2通过高粘度防水胶固定在炸药外壳4上，起爆装置5安装在炸药外壳4的外侧并与炸药3相连，聚能爆破切割器壳体6内壁上设有药包紧固件12将聚能罩1和炸药外壳4夹紧。

作为优选，所述剪切闸板壳体10后部与防喷器活塞杆相连。

作为优选，所述聚能剪切闸板可采用遥控引爆，也可以采用导线引爆。

作为优选，剪切闸板壳体10由金属锻件或者铸件制成。

在这一实施例中，两块防喷器剪切闸板配合使用将钻具夹在当中，当防喷器动作时液压推动防喷器活塞，由防喷器的活塞连杆推动两侧闸板向中间抱紧钻具，然后通过起爆装置引爆炸药，产生瞬间的巨大压力压迫聚能罩，产生金属射流，切断钻具。

本实用新型设计的剪切闸板创新性的采用聚能爆破切割原理，相比于传统的剪切切割，其切割速度快，可靠性好，不需要很大的液压压力，在作业过程中需要剪切闸板作业时，由防喷器液压系统提供压力推动剪切闸板抱紧钻杆，然后引爆炸药，炸药产生的巨大压力挤压聚能罩产生金属射流，切断钻具，剪切闸板壳体由金属锻件或者铸件制成、可以使用在不超过25000Psi的井口压力下，并可承受炸药爆炸所产生的冲击力，聚能爆破切割器可以整体进行维护和更换，也可以每次切割之后只更换聚能罩，炸药和防护层；聚能爆破切割的速度快，可靠性高，有利于发生紧急情况迅速切割钻具封井，切割消耗品成本低，使用本闸板不用改变整体的防喷器结构，只需更换闸板，能够解决现有剪切闸板防喷器剪切能力不足的问题，可以满足在水上和水下各种钻修井作业中的使用要求，由于可采用多种引爆方式，可根据实际需要灵活设计，本实用新型从原理上改变了传统防喷器的剪切方式，但基本不改变原有防喷器的结构，能够与传统防喷器兼容，并降低了传统剪切防喷器的尺寸和液压要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于聚能爆破切割的防喷器剪切闸板，包括一剪切闸板壳体，其特征在于，剪切闸板壳体内部设置一用于安装聚能爆破切割器并作为爆炸后的气体膨胀空间的空腔，空腔内设有聚能爆破切割器，切割器包括安装在壳体内的聚能罩、炸药、防水保护层、起爆装置和炸药外壳，壳体整体装入剪切闸板壳体，在聚能爆破切割器壳体上设有若干个螺栓孔，在剪切闸板壳体上设有与螺栓孔对应的通孔，用螺栓穿过通孔与螺栓孔拧紧将聚能爆破切割器壳体固定在剪切闸板壳体内，所述炸药充装在炸药外壳内，所述炸药外壳为半圆圆管状，其外形贴合钻具，炸药外壳的外部罩有聚能罩，炸药外壳塞入炸药的口由防水保护层封住，防水保护层通过高粘度防水胶固定在炸药外壳上，起爆装置安装在炸药外壳的外侧并与炸药相连，聚能爆破切割器壳体内壁上设有药包紧固件将聚能罩和炸药外壳夹紧。

2.根据权利要求1所述的剪切闸板，其特征在于，所述剪切闸板壳体后部与防喷器活塞杆相连。

3.根据权利要求1所述的剪切闸板，其特征在于，所述聚能剪切闸板采用遥控引爆或导线引爆。

4.根据权利要求1所述的剪切闸板，其特征在于，剪切闸板壳体由金属锻件或者铸件制成。