CN218624152U - 试验用旋转密封井口装置 - Google Patents

Abstract

一种试验用旋转密封井口装置，主要包括井口三通、中心管套、胶芯法兰、密封胶芯、推力调心滚子轴承；以该井口三通的上、下部通道中心为轴从上到下依次安装中心管套、密封胶芯，两者通过胶芯法兰可拆卸连接；所述中心管套的外周依次安装推力调心滚子轴承及轴承套筒，该轴承套筒和井口三通密封连接；上压盖法兰和下压盖法兰设置于推力调心滚子轴承的上下两端并和中心管套、轴承套筒均密封连接。本实用新型结构简单，安装方便，密封可靠，可在模拟试验井中起到井口旋转防喷器的功能。

Description

试验用旋转密封井口装置

技术领域

本实用新型主要涉及石油钻采行业试验技术领域，具体指一种试验用旋转密封井口装置。

背景技术

随着社会经济发展对油气资源需求量的快速上升，油气田的勘探开发工作量不断加大，为加快技术进步提高工作效率，石油天然气钻采行业通过研发新井下工具采用新工艺来提高油气田开采效率增加产量。石油天然气井下工具共同点是工作在井下高温、高压的恶劣环境，出现故障无法在井内维修，难以判断分析故障原因，只能从几千米井中起出，费时费工，提高了油气田开发成本。因此开展井下工具研发提高可靠性意义重大，研发工作需要进行大量模拟试验，不断改进满足要求后，才能投入下井作业。模拟试验井是试验系统中重要的组成部分，石油钻采井下工具在模拟试验井中试验时，利用旋转密封井口装置密封钻杆和试验井筒环空中的高压试验液。在井场上密封钻杆使用的是旋转防喷器，因旋转防喷器造价昂贵，占用空间大，不适用于试验室内的模拟试验。因此在试验室内通常是采用专用密封光杆和密封筒体配合多功能试验机（相当于小型液压钻机）满足高压动密封的要求。但采用密封光杆做钻进试验时，钻完一根钻杆，需要将工具串整体从模拟井内取出，将钻杆卸扣后再加一根钻杆拧扣，再下入模拟井内，使得施工工作量巨大，成本高，而且适应性不强，下入试验管柱复杂麻烦，工作效率更是低下。

实用新型内容

本实用新型提供一种能用于石油钻采井下工具试验室模拟试验井上的一种试验用旋转密封井口装置，该装置相对于原有的井口密封装置，适应性强，下入试验管柱简单方便，工作效率更高。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种试验用旋转密封井口装置，主要包括井口三通、中心管套、胶芯法兰、密封胶芯、推力调心滚子轴承；以该井口三通的上、下部通道中心为轴从上到下依次安装中心管套、密封胶芯，两者通过胶芯法兰可拆卸连接；所述中心管套的外周依次安装推力调心滚子轴承及轴承套筒，该轴承套筒和井口三通密封连接；上压盖法兰和下压盖法兰设置于推力调心滚子轴承的上下两端并和中心管套、轴承套筒均密封连接。

所述推力调心滚子轴承有两组，分别安装于轴承套筒的上下部。

所述轴承套筒的外周面上有环槽，该环槽和井口三通内壁形成冷却水流道，该冷却水流道通过接头和循环管与设在外部的冷却水箱连通。

所述密封胶芯采用被动式旋转密封单胶芯结构。

本实用新型是为石油钻采井下工具在模拟试验井中试验时，利用旋转密封井口装置密封钻杆和试验井筒环空中的高压试验液，安装到模拟试验井上后，普通石油钻杆即可满足下入和密封要求，而且更换不同密封胶芯后可满足不同规格普通石油钻杆作为试验管柱的密封需要，节省了试验时间，提高了试验效率，减轻操作人员的劳动强度。可满足最大5-1/2"钻杆本体密封，最大密封压力35MPa，最大转速200r/min。

本实用新型结构简单，安装方便，密封可靠，可在模拟试验井中起到井口旋转防喷器的功能。

附图说明

图1 为实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参照图1，一种试验用旋转密封井口装置，主要包括井口三通3、中心管套5、胶芯法兰6、密封胶芯7、推力调心滚子轴承4；以该井口三通3的上、下部通道中心为轴从上到下依次安装中心管套5、密封胶芯7，两者通过胶芯法兰6可拆卸连接；所述中心管套5的外周依次安装推力调心滚子轴承4及轴承套筒2，该轴承套筒2和井口三通3密封连接；上压盖法兰1和下压盖法兰9设置于推力调心滚子轴承4的上下两端并和中心管套5、轴承套筒2均密封连接。

所述推力调心滚子轴承4有两组，分别安装于轴承套筒2的上下部。分别承受拉向、压向的轴向力；同时承受旋转时的径向力；试验时，配套试验设备夹持缸夹持井口三通3上法兰，可保证试验设备中心轴与试验用旋转密封井口装置中心的同轴，保证试验石油钻杆11通过密封胶芯7在模拟试验井中旋转时不会产生偏磨。

所述轴承套筒2的外周面上有环槽，该环槽和井口三通3内壁形成冷却水流道，该冷却水流道通过接头和循环管与设在外部的冷却水箱8连通。冷却水通过冷却水流道冷却试验时推力调心滚子轴承4旋转产生的热量。

所述密封胶芯7采用被动式旋转密封单胶芯结构。密封胶芯7通过螺栓与胶芯法兰6连接可更换，可密封最大石油钻杆5-1/2"本体，密封胶芯7施加轴向力可通过最大尺寸为石油钻杆5-1/2"接箍，最大密封压力35MPa，最大转速200r/min。密封胶芯7采用高硬度高弹的橡胶材质，能够满足较大直径变化范围内的密封要求。

本实用新型的工作原理：

本实用新型通过井口三通的法兰与套管悬挂法兰12连接到一起，组成完整的井下工具模拟试验井。模拟试验井是钻采井下工具试验室最关键的设备之一，试验管柱（石油钻杆或油管+井下工具）通过井口装置下入模拟试验井中，试验管柱通过试验设备带动在试验井中旋转，并向井中输入高压试验液，井口装置要密封试验井中的高压试验介质。具体：

石油钻杆11下入通过密封胶芯7，试验时试验设备旋转带动石油钻杆11在模拟试验井中旋转钻进，石油钻杆11与密封胶芯7之间的摩擦力带动中心管壳5、推力调心滚子轴承4、胶芯法兰6、密封胶芯7一起旋转；高压试验液从石油钻杆11中间处进入试验套管，从井口三通3的接头处排出；井口三通3内壁与轴承套筒2外壁之间的径向静密封，轴承套筒2内壁和上压盖法兰1、下压盖法兰9之间的径向静密封，均采用O型橡胶密封件；中心管套5内套与上压盖法兰1、下压盖法兰9之间的径向旋转动密封采用车氏密封或O型橡胶密封件。

Claims (4)

1.一种试验用旋转密封井口装置，其特征在于，主要包括井口三通（3）、中心管套（5）、胶芯法兰（6）、密封胶芯（7）、推力调心滚子轴承（4）；以该井口三通（3）的上、下部通道中心为轴从上到下依次安装中心管套（5）、密封胶芯（7），两者通过胶芯法兰（6）可拆卸连接；所述中心管套（5）的外周依次安装推力调心滚子轴承（4）及轴承套筒（2），该轴承套筒（2）和井口三通（3）密封连接；上压盖法兰（1）和下压盖法兰（9）设置于推力调心滚子轴承（4）的上下两端并和中心管套（5）、轴承套筒（2）均密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种试验用旋转密封井口装置，其特征在于，所述推力调心滚子轴承（4）有两组，分别安装于轴承套筒（2）的上下部。

3.根据权利要求1所述的一种试验用旋转密封井口装置，其特征在于，所述轴承套筒（2）的外周面上有环槽，该环槽和井口三通（3）内壁形成冷却水流道，该冷却水流道通过接头和循环管与设在外部的冷却水箱（8）连通。

4.根据权利要求1所述的一种试验用旋转密封井口装置，其特征在于，所述密封胶芯（7）采用被动式旋转密封单胶芯结构。

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