CN214196212U - 一种用于深海钻探伸缩补偿式短节 - Google Patents

Abstract

一种用于深海钻探伸缩补偿式短节，包括伸缩活塞节、伸缩节套筒、滑动键块和密封件，所述伸缩活塞节位于伸缩节套筒内，伸缩活塞节的外壁上设有滑槽，所述滑动键块固定在伸缩节套筒上部，滑动键块位于滑槽内，滑动键块与滑槽滑动配合，密封件位于伸缩活塞节与伸缩节套筒之间。本实用新型的优点如下：1、设置滑动键块约束伸缩节套筒的转动，防止缩节套筒运动时相对伸缩活塞节发生转动，避免密封组合因长时间转动产生磨损减少使用寿命；2、伸缩活塞节的滑槽下部设有泄压槽，能够时刻保持内部压力平衡，不会产生憋压而加速密封圈的磨损，提高工作效率；3、伸缩节套筒为多节拆卸连接方式，利于安装与更换密封圈，方便伸缩节回收后的保养与维护。

Description

一种用于深海钻探伸缩补偿式短节

技术领域

本实用新型涉及一种钻探装置，特别是一种用于深海钻探伸缩补偿式短节。

背景技术

随着油气钻探向海洋发展，深水钻探开发用钻井关键设备的设计与建造已被提升到重要日程。在海洋油气钻井作业时，海洋浮式钻井船或钻井平台在海浪作用下产生纵荡、横荡、升沉、纵摇、横摇和艏摇六个自由度的运动，其中升沉运动会使得整个钻井系统随平台面一起运动，导致钻头与井底之间的钻压发生变化，降低了钻井效率，增加了成本，影响钻井作业的顺利进行。在某些恶劣的海况下，钻头甚至会提离井底，引发钻井事故。同时，升沉运动也会影响水下设备安装的准确性，引起设备碰撞。目前，一般钻井船或钻井平台上都会带有被动式升沉补偿设备，但是被动式升沉补偿设备有时并不能很好的有效抵消升沉运动的效果。公知的钻井作业中，有采用伸缩节作为补偿部件。伸缩节一般用于因温度和(或)压力变化引起钻具长度变化时的管柱长度调节，这种伸缩变化的过程比较缓慢，变化频率和变化幅度远远低于海浪作用下的平台的上、下浮动，将现有的伸缩节应用于深海钻探，可能会发生其在管柱中无法及时提供一段伸缩长度来帮助补偿钻井船的上、下浮动，导致钻井事故的发生；此外，由于升缩钻杆在高温和泥浆的恶劣环境中工作，不停地传递着扭矩，内管在外管中周期性地上下滑动引起交变载荷，条件恶劣，很容易卡死和损坏，同时由于过高的伸缩补偿频率导致短节寿命大大降低，增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的弊端，提供一种可适用于升降变化频率快且不易卡死的用于深海钻探伸缩补偿式短节。

本实用新型所述问题是由下述技术方案解决的：

一种用于深海钻探伸缩补偿式短节，包括伸缩活塞节、伸缩节套筒、滑动键块和密封件，所述伸缩活塞节位于伸缩节套筒内，伸缩活塞节的外壁上设有滑槽，所述滑动键块固定在伸缩节套筒上部，滑动键块位于滑槽内，滑动键块与滑槽滑动配合，密封件位于伸缩活塞节与伸缩节套筒之间。

上述用于深海钻探伸缩补偿式短节，所述伸缩活塞节为台阶式变径结构，伸缩活塞节设有泄压槽，每条滑槽下端连接泄压槽上端，泄压槽下端连接伸缩活塞节大直径与小直径的连接处，泄压槽的槽宽小于滑槽的槽宽。

上述用于深海钻探伸缩补偿式短节，所述滑槽设置四条，四条滑槽均布在伸缩活塞节的外壁上，所述伸缩节套筒的外壁上均布四个键块通孔，滑动键块滑动键块经螺钉固定在伸缩节套筒上，滑动键块顶部穿过键块通孔位于滑槽内。

上述用于深海钻探伸缩补偿式短节，伸缩活塞节上部设有环形卡槽。

上述用于深海钻探伸缩补偿式短节，所述密封件为斯特封，斯特封不少于两处。

上述用于深海钻探伸缩补偿式短节，伸缩活塞节为中空结构，伸缩活塞节的上端设有锥孔螺纹，所述伸缩节套筒为多节结构，相邻伸缩节套筒之间螺纹连接，伸缩节套筒下端外锥面上设置外螺纹。

本实用新型的优点如下：1、设置滑动键块约束伸缩节套筒的转动，防止缩节套筒运动时相对伸缩活塞节发生转动，避免密封组合因长时间转动产生磨损减少使用寿命；2、伸缩活塞节的滑槽下部设有泄压槽，能够时刻保持内部压力平衡，不会产生憋压而加速密封圈的磨损，提高工作效率；3、伸缩节套筒为多节拆卸连接方式，利于安装与更换密封圈，方便伸缩节回收后的保养与维护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型外形图；

图2是本实用新型剖视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是伸缩活塞节的结构示意图；

图5是图4的B-B剖视图。

附图中各标号为：1、伸缩活塞节，2、环形卡槽，3、滑动键块，4、滑槽，5、伸缩节套筒，6、斯特封，7、泄压槽，8、限位台。

具体实施方式

参看图1-图3，本实用新型包括伸缩活塞节1、伸缩节套筒5、滑动键块3和密封件。伸缩活塞节为中空结构，伸缩活塞节的上端设有锥孔螺纹。伸缩活塞节位于伸缩节套筒内，伸缩节套筒可以相对伸缩活塞节轴向移动，使伸缩补偿式短节拉长或缩短。伸缩活塞节上部设有环形卡槽2,环形卡槽处可以安装卡箍，采用卡箍可以固定伸缩节缸套，方便运输与作业。环形卡槽下部设有限位台8。伸缩活塞节的外壁上设有滑槽4，所述滑动键块固定在伸缩节套筒上部，滑动键块位于与滑槽内，滑动键块与滑槽滑动配合。滑动键块的设置能防止伸缩节套筒运动时相对伸缩活塞节发生转动，避免密封组合因长时间转动产生磨损，减少使用寿命。图示实施例中滑动键块设置四块，伸缩节套筒的外壁上均布四个键块通孔，滑动键块经螺钉固定在伸缩节套筒上，滑动键块顶部穿过键块通孔位于滑槽内。滑动键块的设置数目可以酌情增减。所述密封件位于伸缩活塞节与伸缩节套筒之间。密封件为斯特封6，斯特封不少于两处。伸缩补偿式短节在高压和低压以及高频重载双向运动的情况下，采用斯特封提供了良好的密封力，同时增加了使用周期。所述伸缩节套筒为多节结构，相邻伸缩节套筒之间螺纹连接，伸缩节套筒下端外锥面上设置外螺纹，图示实施例伸缩节套筒为双节，两节通过螺纹连接。双节结构方便对斯特封的更换，以保证伸缩节运动过程中的密封性能良好。

参看图4、图5，所述伸缩活塞节为台阶变径结构，伸缩活塞节设有泄压槽7，每条滑槽下端连接泄压槽的上端，泄压槽下端连接伸缩活塞节大直径与小直径的连接处，泄压槽的槽宽小于滑槽的槽宽。泄压槽用于防止伸缩节套筒发生相对运动时内部产生憋压，损坏密封圈。

本实用新型使用时安装在钻铤串之间，可以通过采用多节组合形式最大限度保证伸缩补偿能力。工作时连接好补偿式短节组合，按照要求下放至海底预定深度。钻进过程中，当浮式钻井船向上运动时，钻杆或油管将补偿式伸缩短节拉长，当浮式钻井船向下运动时，钻杆或油管将补偿式伸缩短节压缩，能最大限度地缩小井底压力波动。钻进完成，上提钻具，回收补偿式伸缩短节。

Claims (6)

1.一种用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：包括伸缩活塞节、伸缩节套筒、滑动键块和密封件，所述伸缩活塞节位于伸缩节套筒内，伸缩活塞节的外壁上设有滑槽，所述滑动键块固定在伸缩节套筒上部，滑动键块位于滑槽内，滑动键块与滑槽滑动配合，密封件位于伸缩活塞节与伸缩节套筒之间。

2.根据权利要求1所述的用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：所述伸缩活塞节为台阶式变径结构，伸缩活塞节设有泄压槽，每条滑槽下端连接泄压槽上端，泄压槽下端连接伸缩活塞节大直径与小直径的连接处，泄压槽的槽宽小于滑槽的槽宽。

3.根据权利要求2所述的用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：所述滑槽设置四条，四条滑槽均布在伸缩活塞节的外壁上，所述伸缩节套筒的外壁上均布四个键块通孔，滑动键块滑动键块经螺钉固定在伸缩节套筒上，滑动键块顶部穿过键块通孔位于滑槽内。

4.根据权利要求3所述的用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：伸缩活塞节上部设有环形卡槽。

5.根据权利要求4所述的用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：所述密封件为斯特封，斯特封不少于两处。

6.根据权利要求5所述的用于深海钻探伸缩补偿式短节，其特征在于：伸缩活塞节为中空结构，伸缩活塞节的上端设有锥孔螺纹，所述伸缩节套筒为多节结构，相邻伸缩节套筒之间螺纹连接，伸缩节套筒下端外锥面上设置外螺纹。

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