專(zhuān)利名稱(chēng)：一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，用于石油、天然氣鉆井工程中，為石油、天然氣鉆井控制設(shè)備，屬于石油、天然氣鉆井安全必備裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)形防噴器，又稱(chēng)萬(wàn)能防噴器，在石油、天然氣鉆井過(guò)程中地層流體一旦失去控制就可能發(fā)生井涌或井噴失控，井噴失控會(huì)使井下情況復(fù)雜化，無(wú)法進(jìn)行正常鉆井作業(yè)，甚至毀壞鉆井設(shè)備，破壞油氣資源，污染自然環(huán)境，危及鉆井人員和油氣井的安全。要有效地控制井噴必須使用防噴器，需要時(shí)可封閉井口，迅速控制井筒頂部流體，以保證鉆井操作人員和設(shè)備的安全。目前使用的環(huán)形防噴器存在的缺點(diǎn)有1.頂蓋和殼體采用螺栓直接連接，拆卸和安裝時(shí)需要較大力矩才能松開(kāi)和上緊這些螺栓，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，這些螺栓難免受力不均勻，且螺孔對(duì)殼體的強(qiáng)度影響較大；2.環(huán)形防噴器的膠芯采用錐形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)助封能力差，活塞行程長(zhǎng)，外形尺寸較高；當(dāng)石油、天然氣鉆井過(guò)程中地層流體工作壓力較高時(shí)，這種結(jié)構(gòu)很難滿足承載要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種防噴效果好，并可快速拆裝，外形高度小，且使用方便的石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，包括頂蓋、膠芯、擋泥環(huán)、密封圈、活塞、殼體，活塞置于殼體的底部，活塞的上端設(shè)有膠芯，膠芯和殼體的上端設(shè)有頂蓋，在頂蓋的下圈設(shè)有擋泥環(huán)，擋泥環(huán)通過(guò)密封圈與活塞的上端外壁連接，其特征在于，頂蓋與殼體之間上端一圈由多個(gè)壓緊圈和楔形塊連接。
所述的楔形塊與壓緊圈的接觸面為斜面。
所述的膠芯為球形，膠芯內(nèi)有支承筋，所述的頂蓋內(nèi)壁為與膠芯球形相匹配的球面。
本實(shí)用新型采用多個(gè)壓緊圈和楔形塊使頂蓋和殼體的上端連接在一起，充分利用楔形塊的斜面和壓緊圈上斜面形成較大倍數(shù)鎖緊力，所以拆裝方便，且楔形塊受力均勻、強(qiáng)度大。
本實(shí)用新型采用球形膠芯，與球形膠芯相匹配的內(nèi)壁為半球面頂蓋，在油缸的推動(dòng)下，膠芯沿球面向中心擠壓，起密封井口作用，并充分利用井壓的助封作用，密封效果更好。
活塞與殼體配合面裝有耐磨環(huán)，可隔離金屬之間的相對(duì)磨損；活塞的三個(gè)動(dòng)密封部位采用雙唇嵌O形條組合密封圈。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)頂蓋與殼體之間通過(guò)楔形塊和壓緊圈相固定，使頂蓋鎖定在殼體上，通過(guò)壓緊圈上螺釘可拆開(kāi)和鎖定楔形塊，可以方便省力地實(shí)現(xiàn)頂蓋的拆裝；(2)膠芯與頂蓋接觸面為半球面，膠芯內(nèi)有支承筋，在油缸作用下推動(dòng)膠芯沿球面向上向井口運(yùn)動(dòng)，膠芯內(nèi)支承筋靠攏，將橡膠擠向井口中心，并在井壓助封下，形成可靠的密封，也能使鉆桿接頭容易進(jìn)入膠芯，提高了膠芯的使用壽命；(3)活塞與殼體之間的耐磨環(huán)，避免了金屬間相互摩擦且摩擦系數(shù)小，配合精度高，扶正效果好，磨損后可更換，維修成本低；(4)活塞的三個(gè)動(dòng)密封部位采用雙唇嵌O形條組合密封圈，其變形范圍大，低壓和高壓密封均可靠，避免了液壓油泄漏，使用壽命長(zhǎng)；(5)外形高度小，且使用方便。


圖1為一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例如圖1所示，為一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器由頂蓋1、壓緊圈2、12塊楔形塊3、膠芯4、擋泥環(huán)5、密封圈6、活塞7、殼體8、耐磨環(huán)9組成。
殼體8是一個(gè)階梯形的圓筒體，其下端具有法蘭及連接螺栓孔，其中部有驅(qū)動(dòng)油缸高壓液體的下進(jìn)出油口(開(kāi))10和上進(jìn)出油口(關(guān))11，上部裝有吊耳，供安裝和運(yùn)輸用，內(nèi)部裝有頂蓋1、壓緊圈2、楔形塊3、球形膠芯4、擋泥環(huán)5、密封件6、活塞7、耐磨環(huán)9，活塞7徑向斷面呈“Z”字形，安裝在殼體8的底部，有利于井壓的助封，其外徑裝有二道耐磨環(huán)9和二道正反向的唇型密封圈6，殼體8內(nèi)部中間裝有二道正反向的唇型密封圈6和一道耐磨環(huán)9，活塞7的上端設(shè)有膠芯4，所述的膠芯4材料為橡膠，制成球形，膠芯內(nèi)有支承筋13，膠芯4和殼體8的上端設(shè)有頂蓋1，所述的頂蓋1內(nèi)壁為與膠芯4球形相匹配的球面，在頂蓋1的下圈安裝擋泥環(huán)5，擋泥環(huán)5與殼體8內(nèi)壁連接處裝有一道密封圈，擋泥環(huán)5與活塞7的上端外壁連接處裝有二道正反向唇型密封圈6，在頂蓋1與殼體8之間均勻裝有12塊楔形塊3和壓緊圈2，所述的楔形塊3與壓緊圈2的接觸面為斜面，拆卸螺釘14用于取出壓緊圈2，觀察孔15用于泄漏來(lái)自楔形塊3之間的液體，可觀察判斷油缸是否泄漏。
當(dāng)液壓油通過(guò)下進(jìn)出油口10進(jìn)入油缸下A腔推動(dòng)活塞7向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，球形膠芯4在活塞7上端平面和頂蓋球面的作用下，迫使膠芯沿球面向上，向井口中心運(yùn)動(dòng)，膠芯內(nèi)的支承筋13相互靠攏，將其間的橡膠擠向井口中心，從而形成初始密封；另一方面當(dāng)井內(nèi)有壓力時(shí)，作用在活塞7內(nèi)腔上部環(huán)形面積上的井內(nèi)壓力進(jìn)一步向上推動(dòng)活塞7，促使膠芯封閉更加緊密，從而形成可靠的密封。環(huán)形膠芯從自由狀態(tài)到密封狀態(tài)，各橫斷直徑的縮小是不相等的，上部縮小的數(shù)值大，下部縮小的數(shù)值小，因此，膠芯頂部擠出橡膠多，底部最少，形成倒置漏斗狀，這種橡膠的流向不僅密封性強(qiáng)，而且在現(xiàn)場(chǎng)使用中使鉆桿接頭容易進(jìn)入膠芯，提高膠芯壽命，當(dāng)液壓油通過(guò)上進(jìn)出油口11進(jìn)入油缸B腔推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，膠芯4靠自身的彈性張開(kāi)，并向下回落，實(shí)現(xiàn)打開(kāi)膠芯的過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，包括頂蓋(1)、膠芯(4)、擋泥環(huán)(5)、密封圈(6)、活塞(7)、殼體(8)，活塞(7)置于殼體(8)的底部，活塞(7)的上端設(shè)有膠芯(4)，膠芯(4)和殼體(8)的上端設(shè)有頂蓋(1)，在頂蓋(1)的下圈設(shè)有擋泥環(huán)(5)，擋泥環(huán)(5)通過(guò)密封圈(6)與活塞(7)的上端外壁連接，其特征在于，頂蓋(1)與殼體(8)上端之間由多個(gè)壓緊圈(2)和楔形塊(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的楔形塊(3)與壓緊圈(2)的接觸面為斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的膠芯(4)為球形，膠芯內(nèi)有支承筋(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的頂蓋(1)內(nèi)壁為與膠芯(4)球形相匹配的球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的密封圈(6)為雙唇嵌O形條組合密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的活塞(7)徑向斷面呈“Z”形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的殼體(8)為一個(gè)階梯形的圓筒體，其下端設(shè)有法蘭及連接螺栓孔，其中部設(shè)有驅(qū)動(dòng)油缸高壓液體的下進(jìn)出油口(10)、上進(jìn)出油口(11)和觀察孔(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，其特征在于，所述的活塞(7)與殼體(8)之間設(shè)有耐磨環(huán)(9)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井用環(huán)形防噴器，包括頂蓋、膠芯、擋泥環(huán)、密封圈、活塞、殼體，活塞置于殼體的底部，活塞的上端設(shè)有膠芯，膠芯和殼體的上端設(shè)有頂蓋，在頂蓋的下圈設(shè)有擋泥環(huán)，擋泥環(huán)通過(guò)密封圈與活塞的上端外壁連接，其特征在于，頂蓋與殼體之間上端一圈由多個(gè)壓緊圈和楔形塊連接；所述的膠芯為球形，膠芯內(nèi)有支承筋，所述的頂蓋內(nèi)壁為與膠芯球形相匹配的球面。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是防噴效果好，并可快速拆裝，外形高度小，且使用方便。
文檔編號(hào)E21B33/06GK2773304SQ20052004053
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者姚胥源, 施俊寶, 章連鑫 申請(qǐng)人:上海神開(kāi)石油化工設(shè)備有限公司