CN211573466U - 一种可伸缩式防喷管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可伸缩式防喷管，包括：壳体，第一填充元件，第二填充元件，柱塞组件，防喷器组，多个叠加防喷器，伸缩组件，第一环形防喷器，第二环形防喷器；所述壳体包括穿过其延伸的孔;所述第一填充元件位于壳体内;所述第二填充元件，位于壳体内并与所述第一填充元件轴向间隔开;所述柱塞组件，其构造成使所述第一填充元件和第二填充元件相对于所述孔进行径向移动；所述伸缩组件设置在所述多个叠加防喷器中的任意二者之间，包括上杆、中杆和下杆，所述上杆与中杆通过连接装置连接在一起，所述中杆与下杆连接在一起。

Description

一种可伸缩式防喷管

技术领域

本实用新型属于石油开采防泄漏设备技术领域，尤其是涉及一种可伸缩式防喷管。

背景技术

用于回收原油和天然气的近海沉积物的钻井和生产操作正在更深的水域中进行。深水中的钻井和生产作业通常是从浮船而不是从搁置在海底并通常用于浅水的固定平台进行的。根据传统程序，船舶动态地驻留或系泊在海底的井场上方。在建立井口之后，在井口上安装包括一个或多个防喷器的防喷器堆，以控制井口中的压力。典型的防喷器用作密封，控制和监测油气井的大型专用阀门或类似的机械装置。两种最常见的防喷器类别是雨型防喷器和环形防喷器。防喷器组经常使用两种类型的防喷器，通常具有至少一个堆叠在几个雨型防喷器上方的环形防喷器。一个或多个环形单元允许密封防喷器孔(例如，钻杆)中的管之间或开孔上的环形空间。通常，防喷器管可以固定到井口，并且可以提供用于在系统故障的情况下密封井的安全装置。图1示出了现有技术的环形防喷器 100。环形防喷器100包括垂直孔102，垂直孔102延伸穿过壳体104并围绕纵向轴线 106设置。填充元件108围绕纵向轴线106设置在环形防喷器100内。填充元件108 包括环形弹性体110和多个插入物112。插入物112围绕纵向轴线106径向分布。填充元件108包括与环形防喷器100的垂直孔102同心的孔114。通过将流体泵送到关闭室116中来致动环形防喷器100，以向活塞118施加压力，从而向上移动活塞118。随着活塞118向上移动，活塞将力转移到填充元件108。从活塞118转移到填充元件108 的力朝向环形防喷器100的内表面120向上并朝向环形防喷器100的纵向轴线106向内。因为填充元件108保持抵靠环形防喷器100的内表面120，所以填充元件108不会从由活塞118平移的力向上移位。而是填充元件108从平移力向内移位，这将填充元件 108朝向环形防喷器100的纵向轴线106压缩。如果钻杆位于环形防喷器100内，并且具有足够的径向压缩，则填充元件108将围绕钻杆密封到关闭位置。在不存在钻杆的情况下，具有足够径向压缩的填充元件108将完全密封孔102。当流体被泵送到开放室 122中时，环形防喷器100经历类似的反向运动。流体向下平移到活塞118，使得活塞允许填料元件径向膨胀到打开位置。如果需要，环形防喷器100可以在打开和关闭位置之间循环。当进入关闭位置时，环形防喷器100仅通过在填料元件108的弹性体110 周围形成密封点而仅在环形防喷器100下方的压力下密封。由于环形防喷器100及其填充元件108的几何形状以及插入物112围绕填充元件108的分布，环形防喷器100不能密封来自环形防喷器100上方的压力。也就是说，来自环形防喷器100上方的压力可以进入填充元件108的弹性体110，从而使其挤出。为了克服这个问题，本实用新型在单个防喷器堆叠中设置包括多个环形防喷器，并通过伸缩组件以确保在防喷器堆叠的上方和下方进行伸缩或者长度调节。

发明内容

本发明提供一种可伸缩式防喷管，包括：壳体，第一填充元件，第二填充元件，柱塞组件，防喷器组，多个叠加防喷器，伸缩组件，第一环形防喷器，第二环形防喷器；所述壳体包括穿过其延伸的孔；所述第一填充元件位于壳体内；所述第二填充元件，位于壳体内并与所述第一填充元件轴向间隔开；所述柱塞组件，其构造成使所述第一填充元件和第二填充元件相对于所述孔进行径向移动；所述伸缩组件设置在所述多个叠加防喷器中的任意二者之间，包括上杆、中杆和下杆，所述上杆与中杆通过连接装置连接在一起，所述中杆与下杆连接在一起，所述上杆与中杆的连接装置包括上杆外套、卡簧、滚珠、弹簧和上杆导套，其中所述上杆导套装在所述中杆的上端，所述上杆导套上装有所述弹簧、滚珠和卡簧。所述上杆外套套在所述上杆导套外，上杆的端部设有一环形凹槽，所述滚珠卡在所述环形凹槽中。第一填充元件和第二填充元件能够从打开位置移动到关闭位置，在打开位置，第一填充元件和第二填充元件从所述孔进行径向地抽出，在关闭位置，第一填充元件和第二填充元件从所述孔进行径向地移入。

附图说明

图1是现有技术的环形防喷器的局部横截面正视图。

图2示出了可伸缩式防喷管的侧视图。

图3示出了伸缩组件的横截面正视图。

图4示出了处于打开位置的可伸缩式防喷管的局部横截面正视图。

具体实施方式

可伸缩式防喷管200包括四个叠加防喷器202,204,206和208，各种类型的柱塞组件，所述柱塞组件构造成封闭在可伸缩式防喷管200的上孔和中心孔中，还包括连接两个叠加防喷器206和208的伸缩组件230，第一环形防喷器210，连接器212，第二环形防喷器214排列在四个叠加防喷器202,204,206和208上方，如图2所示。

如图3所示，伸缩组件230，包括上杆231、中杆232和下杆233，上杆231与中杆232通过连接装置连接在一起，中杆232与下杆233连接在一起，上杆231与中杆232的连接装置包括上杆外套235、卡簧236、滚珠237、弹簧238和上杆导套239，其中上杆导套239装在中杆232的上端，上杆导套239上装有弹簧238、滚珠237和卡簧236，上杆外套235套在上杆导套239外，上杆231的端部设有一环形凹槽234，滚珠237卡在此环形凹槽234中。按下上杆外套235，滚珠237有了活动空间，上杆231则可上下自由伸缩。松开上杆外套235, 抽出上杆231，由于弹簧238的作用，使上杆外套235向上，当滚珠237刚好卡于上杆231 的凹槽234时，上杆外套235受卡簧236和弹簧238的作用而被卡在顶部，且刚好锁紧上杆231，而且由于滚珠237与上杆231之间仍有间隙，上杆231被轴向锁紧后，仍可径向360度旋转。

中杆232与下杆233的连接装置包括中杆螺纹外套232-B和中杆弹性导套232-A，其中中杆螺纹外套232-B内孔有螺纹，上部为内圆锥面；中杆弹性导套232-A上端外圆为锥面，由于中杆弹性导套232-A的外锥圆受到中杆螺纹外套232-B上端内圆锥面的压力作用,使其向内收缩而将中杆232牢牢锁紧,且锁紧牢固可靠，即使挂上重物中杆232 也不会向下收缩。图4示出了处于打开位置的可伸缩式防喷管的局部横截面正视图。环形防喷器400可以包括在海底防喷器组中，例如图2中所示的防喷器组200。

环形防喷器400包括壳体402，壳体402包括第一壳体404和第二壳体406。第二壳体402包括穿过其延伸并围绕纵向轴线410设置的竖直孔408。第一填充元件412围绕纵向轴线410设置在壳体402内。第一填充元件412包括环形弹性体414和多个上插入物416，上插入物416围绕纵向轴线410径向分布。第一填充元件412包括与环形防喷器400的竖直孔408同心的孔418。

壳体402还包括围绕纵向轴线410设置的第二填充元件420，环形耐磨板430位于第一第二填充元件412和420之间。第二填充元件420包括环形弹性体422和多个下插入物424。下插入物424围绕纵向轴线410径向分布，第二填充元件420包括与环形防喷器400的竖直孔408同心并且相似的直径的孔426，上插入件416和下插入件424可包括适用于环形防喷器的任何材料或材料，例如金属和/或金属合金。环形弹性体414和 422可包括任何弹性体材料。环形耐磨板430可包括适用于上插入物416和下插入物424 的任何材料或材料，例如金属和/或金属合金。在所示实施例中，第一第二填充元件412 和420包括半球形几何形状。然而，可以设想其他几何形状，如下面将进一步讨论的。

环形防喷器400第一第二填充元件412和420通过将流体泵送到关闭室(未示出)中来致动，以向活塞428施加压力，从而向上移动活塞428。活塞428具有与第二填充元件420的半球形几何形状互补的半球形几何形状。随着活塞428向上移动，活塞428 将力直接转移到第二填充元件420并间接转换成环形耐磨板430和第一填充元件412。从活塞428转移到第二填充元件420，环形耐磨板430和第一填充元件412的力朝向环形防喷器400壳体402的内表面432向上，并且朝向环形纵向轴线410向内引导。

因为第一填充元件412保持抵靠环形防喷器400壳体402的内表面432，所以第一填充元件412，环形耐磨板430和第二填充元件420不会从由活塞428平移的力向上移位。相反，第一第二填充元件412和420推离环形耐磨板430并从平移力向内移位，这将第一第二填充元件412和420压向环形防喷器400的纵向轴线410。因此，在一个或多个实施例中，环形防喷器400可以配置成密封井，包括从环形防喷器400的上方和下方密封压力。如果钻杆位于环形防喷器400内，并具有足够的径向压缩，则第一第二填充元件412和 420将围绕钻杆密封到关闭位置。附图不一定按比例绘制，实施例的某些特征可能以比例夸大或略微示意性的形式示出，并且为了清楚和简明起见，可能未示出传统元件的一些细节。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释或以其他方式用作限制本公开的范围，包括权利要求。应充分认识到，所讨论的实施方案的不同教导可单独使用或以任何合适的组合使用以产生所需结果。另外，本领域技术人员将理解，该描述具有广泛的应用。

Claims (3)

1.一种可伸缩式防喷管，其特征在于：包括：壳体，第一填充元件，第二填充元件，柱塞组件，防喷器组，多个叠加防喷器，伸缩组件，第一环形防喷器，第二环形防喷器；所述壳体包括穿过其延伸的孔；所述第一填充元件位于壳体内；所述第二填充元件，位于壳体内并与所述第一填充元件轴向间隔开；所述柱塞组件，其构造成使所述第一填充元件和第二填充元件相对于所述孔进行径向移动；所述伸缩组件设置在所述多个叠加防喷器中的任意二者之间，包括上杆、中杆和下杆，所述上杆与中杆通过连接装置连接在一起，所述中杆与下杆连接在一起，所述上杆与中杆的连接装置包括上杆外套、卡簧、滚珠、弹簧和上杆导套，其中所述上杆导套装在所述中杆的上端，所述上杆导套上装有所述弹簧、滚珠和卡簧。

2.根据权利要求1所述的一种可伸缩式防喷管，其特征在于：所述上杆外套套在所述上杆导套外，上杆的端部设有一环形凹槽，所述滚珠卡在所述环形凹槽中。

3.根据权利要求1所述的一种可伸缩式防喷管，其特征在于：第一填充元件和第二填充元件能够从打开位置移动到关闭位置，在打开位置，第一填充元件和第二填充元件从所述孔进行径向地抽出，在关闭位置，第一填充元件和第二填充元件从所述孔进行径向地移入。

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