組合環形防噴器的製作方法

2023-05-21 23:19:01 1

專利名稱：組合環形防噴器的製作方法
技術領域：
本發明屬於石油鑽、修井裝備技術領域，涉及一種組合環形防噴器。
背景技術：
不壓井作業技術，由於具有作業效率高、能有效保護地層、實現環保作業等特點，在油、氣勘探開發中越來越受到人們的重視。現有的不壓井作業裝置，在井口帶壓強行起下管柱時，只能通過單閘板防噴器和雙閘板防噴器的閘板不斷開關來實現，作業非常緩慢，並需要配有專用的井液排放回收系統；還有的不壓井作業裝置，採用環形防噴器裡的球形膠芯抱住井內管柱並密封井口 ，實現帶壓強行起下管柱作業，但球形膠芯磨損非常快，作業一口井就需更換一個膠芯，且球形膠芯的價格非常昂貴。另外，目前的鑽修井作業大都採用壓井技術，在增加作業成本的同時，巨大地汙染了地層環境，損害了油氣採收量。

發明內容
本發明的目的是提供一種組合環形防噴器，解決了現有技術結構複雜，使用不方便、維修使用成本高的問題，實現在不壓井、不放噴的情況下，帶壓強行起下管柱時密封井□。 本發明所採用的技術方案是，一種組合環形防噴器，包括下殼體和與下殼體連接的上殼體，下殼體朝向上殼體的一端設置有環形凹槽，該環形凹槽中安裝有截面為S型的活塞，活塞與下殼體的外環接觸面之間設置有組合密封圈I，活塞與下殼體的內環接觸面之間設置有組合密封圈II，活塞與上殼體接觸面之間設置有防塵圈，防塵圈與上殼體之間通過凹槽與凸稜的方式結合，防塵圈與活塞接觸面之間設置有組合密封圈III，防塵圈與下殼體的外環接觸面之間設置有密封圈I，防塵圈與上殼體接觸面之間設置有密封圈II ;
在上殼體的下段內表面設置有球型凹槽，該球型凹槽內安裝有球形膠芯，球形膠芯的下端與活塞的上端面接觸； 在上殼體的上段內表面設置有圓柱形凹槽，該圓柱形凹槽中從軸心向外依次安裝有筒狀膠芯1、筒狀膠芯II，上殼體在圓柱形凹槽處向外開有通孔，通孔外口與馬龍套總成聯通； 上殼體的上埠設置有端蓋，端蓋上安裝有定位銷。
本發明的組合環形防噴器，其特徵還在於
所述的球形膠芯為球形或錐形形狀。 所述的端蓋與上殼體之間通過卡扣或螺栓_螺母結構連接。
所述的筒狀膠芯I由鐵芯與橡膠I組成；其中鐵芯為分體式或整體式結構。
所述的筒狀膠芯II由橡膠II及在橡膠II兩端設置的鐵芯I和鐵芯II組成。
所述的筒狀膠芯II選用圓筒狀或膠囊狀。 所述的筒狀膠芯II的鐵芯之間設置有一個支架，支架為兩半式或整體式，且圓周方向開有多個進液孔。
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所述的筒狀膠芯II上的橡膠II在內圓周方向開設有凹槽。 本發明裝置的有益效果是，採用標準的API法蘭，實現與下部閘板防噴器組的連 接；採用筒狀膠芯，在液壓伺服系統的作用下，實現井口的密封，結構簡單，使用方便，保證 在井內帶壓的情況下順利起下管柱，提高鑽、修井作業效率，降低了維修使用成本。


圖1是本發明裝置的半剖主視圖； 圖2是圖1中的筒狀膠芯I的全剖面視圖； 圖3是圖1中的筒狀膠芯II的全剖面視圖。 圖中，l.下殼體，2.活塞，3.組合密封圈1，4.組合密封圈11，5.組合密封圈III， 6.密封圈I，7.防塵圈，8.密封圈I1，9.球形膠芯，IO.螺杆I，ll.上殼體，12.筒狀膠芯I， 13.筒狀膠芯I1，14.馬龍套總成，15.支架，16.端蓋，17.定位銷，18.螺杆11，19.鐵芯， 20.橡膠1，21.鐵芯1，22.橡膠11,23.鐵芯II。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。 如圖l，本發明裝置的結構是，包括下殼體1和上殼體ll，下殼體1和上殼體11之 間通過螺杆I 10連接，下殼體1朝向上殼體11的一端設置有環形凹槽，該環形凹槽中安裝 有截面為S型的活塞2，活塞2與下殼體1的外環接觸面之間設置有組合密封圈I 3，活塞 2與下殼體1的內環接觸面之間設置有組合密封圈II 4，活塞2與上殼體11接觸面之間設 置有防塵圈7，防塵圈7與上殼體11之間通過凹槽與凸稜的方式結合，保證位置相對固定， 防塵圈7與活塞2接觸面之間設置有組合密封圈1115，防塵圈7與下殼體1的外環接觸面 之間設置有密封圈I 6，防塵圈7與上殼體11接觸面之間設置有密封圈II 8，在上殼體11 的下段內表面設置有球型凹槽，該球型凹槽內安裝有球形膠芯9，球形膠芯9的下端與活塞 2的上端面接觸；在上殼體11的上段內表面設置有臺階式的圓柱形凹槽，該圓柱形凹槽中 從軸心向外依次安裝有筒狀膠芯I 12、筒狀膠芯I1 13、支架15，上殼體11在圓柱形凹槽處 向外開有通孔，通孔外口安裝有馬龍套總成14 ; 上殼體11的上埠設置有端蓋16，端蓋16上安裝有定位銷17、螺杆II 18，端蓋 16與上殼體11之間通過卡扣連接，安裝時旋轉120°後，再插上定位銷17即可，以保證作 業現場更換膠芯快速方便。 下殼體1與活塞2之間通過正反組合密封圈加耐磨圈，使其達到最佳密封和耐磨 效果。球形膠芯9通過活塞2在液壓力的作用下向上運動實現封井。球形膠芯9可以是球 形膠芯，也可以是錐形等其它結構形式。 端蓋16與上殼體11之間可以通過卡扣連接，也可採用螺栓-螺母等其它結構。端 蓋16與上殼體11之間的卡扣連接，可採用專用工具旋轉實現，也可採用捶擊等其它方式。
如圖2，筒狀膠芯I 12由鐵芯19與橡膠I 20硫化在一起而成，也可沒有鐵芯19。 其中鐵芯19為分體式，也可以是整體式；鐵芯19採用分體式結構時，在當筒狀膠芯II 13 在液壓力的作用下，鐵芯19可以向井口中心移動，也可以是不能移動的。
如圖3，筒狀膠芯II 13由兩端的鐵芯I 21、鐵芯II 23與橡膠II 22硫化在一起
4而成，也可沒有鐵芯I 21、鐵芯11 23。筒狀膠芯II 13上橡膠I1 22在內圓周方向開設有 凹槽，也可不開設凹槽。筒狀膠芯II 13可以採用圓筒狀，也可採用膠囊狀等其它結構。筒 狀膠芯II 13鐵芯之間帶有一個支架15，也可採用不帶支架的其它結構。支架15為兩半 式，且圓周方向開有多個進液孔；支架15也可是整體式，且只開兩個或兩個以上的進液孔。
筒狀膠芯I 12通過筒狀膠芯I1 13在液壓力的作用下向井口中心擠壓變形實現 封井。 馬龍套總成14連接的液壓伺服系統設有一個或多個儲能器，也可不帶儲能器。液 壓伺服系統上的儲能器固定在組合環形防噴器上或就近設在組合環形防噴器旁邊，也可設 在距離組合環形防噴器較遠的地方。液壓伺服系統提供的壓力根據實際井壓和筒狀膠芯I 12與管柱之間井液的滲漏量的不同而隨時調整，以達到最佳綜合經濟效益；也可是液壓控 制系統提供恆定的壓力，實現封井。 上述所有與井液直接接觸的金屬與非金屬材料部件的理化性能符合API16A對抗 H2S腐蝕環境的要求，也可不具備抗H2S腐蝕環境的要求。 本發明的組合防噴器，上殼體11、下殼體1與外部連接均為API標準法蘭接口，以 保證該裝置的通用性；端蓋16與上殼體11之間通過卡扣連接；上殼體11、下殼體1之間採 用螺杆I IO連接，保證了在高內壓作用下連接的可靠性。球形膠芯9通過活塞2在液壓力 的作用下向上運動實現封井；筒狀膠芯I 12、筒狀膠芯I1 13在液壓力的作用下向井口中 心擠壓實現封井。 正常工作時，主要依靠筒狀膠芯I 12、筒狀膠芯I1 13和液壓伺服系統提供壓力 的聯合作用，通過液壓控制系統，將管柱抱住並密封井口，以達到對管柱的動態密封；在特 殊情況下，當筒狀膠芯II 13的磨損失效後，或突然出現高壓時，則依靠球形膠芯9，通過控 制系統提供的油壓，抱住相應管柱，強行起下管柱，以便更換筒狀膠芯II 13或處理高壓井 況，使其處於合適位置，以備後續作業。 本發明的優點是，端蓋與上殼體之間通過卡扣連接，便於更換筒狀膠芯I和筒狀 膠芯n，而且安裝簡捷、方便；易實現帶壓強行起下管柱時密封井口與管柱之間的環空，易 於實現液壓伺服控制，減小筒狀膠芯I的磨損，使用維護成本顯著降低，工作效率明顯提 高，滿足了不壓井作業的需求。
權利要求
一種組合環形防噴器，其特徵在於包括下殼體(1)和與下殼體(1)連接的上殼體(11)，下殼體(1)朝向上殼體(11)的一端設置有環形凹槽，該環形凹槽中安裝有截面為S型的活塞(2)，活塞(2)與下殼體(1)的外環接觸面之間設置有組合密封圈I(3)，活塞(2)與下殼體(1)的內環接觸面之間設置有組合密封圈II(4)，活塞(2)與上殼體(11)接觸面之間設置有防塵圈(7)，防塵圈(7)與上殼體(11)之間通過凹槽與凸稜的方式結合，防塵圈(7)與活塞(2)接觸面之間設置有組合密封圈III(5)，防塵圈(7)與下殼體(1)的外環接觸面之間設置有密封圈I(6)，防塵圈(7)與上殼體(11)接觸面之間設置有密封圈II(8)；在上殼體(11)的下段內表面設置有球型凹槽，該球型凹槽內安裝有球形膠芯(9)，球形膠芯(9)的下端與活塞(2)的上端面接觸；在上殼體(11)的上段內表面設置有圓柱形凹槽，該圓柱形凹槽中從軸心向外依次安裝有筒狀膠芯I(12)、筒狀膠芯II(13)，上殼體(11)在圓柱形凹槽處向外開有通孔，通孔外口與馬龍套總成(14)聯通；上殼體(11)的上埠設置有端蓋(16)，端蓋(16)上安裝有定位銷(17)。
2. 根據權利要求1所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的球形膠芯(9)為球形 或錐形形狀。
3. 根據權利要求1所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的端蓋(16)與上殼體 (11)之間通過卡扣或螺栓-螺母結構連接。
4. 根據權利要求1所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的筒狀膠芯I(12)由鐵芯(19)與橡膠1(20)組成；其中鐵芯(19)為分體式或整體式結構。
5. 根據權利要求l所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的筒狀膠芯I1(13)由橡膠II (22)及在橡膠II (22)兩端設置的鐵芯I (21)和鐵芯II (23)組成。
6. 根據權利要求1或5所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的筒狀膠芯II (13) 選用圓筒狀或膠囊狀。
7. 根據權利要求5所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的筒狀膠芯I1(13)的鐵 芯之間設置有一個支架(15)，支架(15)為兩半式或整體式，且圓周方向開有多個進液孔。
8. 根據權利要求5所述的組合環形防噴器，其特徵在於所述的筒狀膠芯I1(13)上的 橡膠11(22)在內圓周方向開設有凹槽。
全文摘要
本發明公開了一種組合環形防噴器，包括下殼體和上殼體，下殼體和上殼體之間通過螺杆I連接，下殼體朝向上殼體一端的環形凹槽中安裝有活塞，活塞與下殼體之間設置有組合密封圈I，活塞與下殼體之間設置有組合密封圈II，活塞與上殼體之間設置有防塵圈，防塵圈與活塞之間設置有組合密封圈III，防塵圈與下殼體之間設置有密封圈I，防塵圈與上殼體之間設置有密封圈II；在上殼體的下段內表面設置有球形膠芯；在上殼體的上段內表面設置有筒狀膠芯I、筒狀膠芯II，上殼體在圓柱形凹槽處的通孔外口安裝有馬龍套總成；上殼體的上埠設置有端蓋。本發明的防噴器結構簡單、緊湊，操作方便，安全可靠，使用維護成本低，鑽、修井作業效率高。
文檔編號E21B33/06GK101705801SQ20091021882
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者盧韻皎, 張豐功, 楊建武, 王定亞, 鄧平 申請人:寶雞石油機械有限責任公司