欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器制造技术

本发明专利技术公开了欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，该旋转防喷器由旋转总成（1）和壳体（2）两部分组成，旋转总成（1）通过密封圈（3）安装在壳体（2）上，整体构成了欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器；壳体（2）的壳体本体（4）上有两个间隔150度的凹槽，旋转总成（1）外壳（36）上同样有两个间隔150度的凸台，这样就保证了壳体（2）和旋转总成（1）之间安装角度的唯一性，密封圈（3）密封住旋转总成（1）和壳体（2）之间的密封面。本发明专利技术将钻杆从井内带出的泥浆密封在旋转防喷器的内部，从而避免了泥浆掉落在井口，有效的保护了井口周围的环境。

【技术实现步骤摘要】
欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器
本专利技术涉及机械装置，具体涉及石油欠平衡钻井上使用的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器。
技术介绍
欠平衡钻井技术已发展成熟，而且其发现和保护油气层及提高钻井速度等方面的效果也得到认同。随着石油工业的飞速发展，石油钻井领域已把欠平衡钻井技术作为一种首选技术。同时国家大力推行环境整治，对石油工业的生产设备提出了更高的要求。目前国内外所使用的旋转防喷器在使用过程中都存在着污染环境的问题。具体出现在起钻的过程中，钻杆从井底起到平台上的时候，井内的泥浆会被钻杆带出井口，并掉落在地面和平台上，对周围环境产生极大的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，避免了欠平衡钻井过程中泥浆掉落污染周围环境的技术难题，保护了井口周围的环境。本专利技术的技术解决方案是：该欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器由旋转总成和壳体两部分组成，旋转总成通过密封圈安装在壳体上；壳体的壳体本体上有两个间隔150度的凹槽，旋转总成的外壳上同样有两个间隔150度的凸台，这样就保证了壳体和旋转总成之间安装角度的唯一性；通过顶丝装置的收回，旋转总成进入壳体本体安装在壳体上，通过顶丝装置的伸长，将旋转总成牢牢的卡装在壳体上；密封圈密封住旋转总成和壳体之间的密封面，这样就完成了欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器的安装。本专利技术的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器中，密封圈内圆面与旋转总成贴合，外圆面设计成圆弧面，这样更容易进入壳体并与之形成密封，整个密封圈紧密的镶嵌在旋转总成的固定槽内。本专利技术的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器中，壳体的壳体本体的内孔上有两个间隔150度的凹槽，用来镶入旋转总成；壳体本体的上法兰安装一个冷却液进口装置、一个冷却液出口装置、一个润滑油进口装置和十二个顶丝装置；壳体本体中部外圆面上铣了两个平面，其分别用螺栓、钢垫环连接着大法兰短节和小法兰短节，大法兰短节连接液动平板阀，小法兰短节连接压力传感器。所述的润滑油进口装置由密封杆、O型圈、填料上座、密封填料、填料下座、填料压盖组成；密封杆顶部设计成60度角圆锥形，这样更方便密封杆进入旋转总成的润滑油通道中，密封杆通过O型圈与旋转总成形成密封，密封杆中部有螺纹并通过螺纹旋紧在壳体本体上，密封杆通过该螺纹旋进和旋出旋转总成，密封杆尾部设有螺纹孔，用于连接润滑油管线；填料上座装在壳体本体的内孔中，密封填料装在填料上座上，填料下座装在密封填料上，填料压盖顶住填料下座，填料压盖通过螺纹旋紧在壳体本体上，密封杆通过密封填料与壳体本体形成密封；冷却液出口装置和冷却液进口装置与润滑油进口装置的结构相同。所述的顶丝装置由顶丝杆、密封圈上座、组合密封圈、密封圈下座、密封圈压帽组成；顶丝杆顶部设计成45度角圆锥形，旋转总成的外壳与之接触的部分设计成45度的沟槽，这样保证了顶丝杆能以最大的强度顶住旋转总成的外壳，顶丝杆前部有螺纹并通过螺纹旋紧在壳体上，顶丝杆通过该螺纹旋进和旋出；密封圈上座装在壳体的内孔中，组合密封圈装在密封圈上座上，密封圈下座装在组合密封圈上，密封圈压帽顶住密封圈下座，密封圈压帽通过螺纹旋紧在壳体上，顶丝杆通过组合密封圈与壳体形成密封。本专利技术的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器中，旋转总成由上胶芯装置、轴承装置、下胶芯组成；上胶芯装置通过轴承装置连接下胶芯整体构成旋转总成；旋转总成上设有两组冷却液通道和一组润滑油通道；两组冷却液通道通往轴承装置的上部密封，一进一出用于注冷却液，冷却液注入轴承装置的上部并从轴承装置的上部出来，经过冷却后再注入轴承装置的上部，不断往复循环来冷却轴承装置的上部油封；润滑油通道通往轴承装置的下部，将润滑油注入轴承装置下部后保持一定压力，一方面平衡轴承装置外部井内的介质压力，另一方面润滑油封和轴承。所述的上胶芯装置包括驱动套、螺母、上胶芯、上胶芯杯、内六角螺栓、连接螺栓；驱动套顶部有四个倾斜的槽安装方钻杆驱动器；上胶芯通过螺母锁紧在驱动套底部；驱动套通过两道O型圈与上胶芯杯形成密封，驱动套通过16只高强度的内六角螺栓与上胶芯杯形成紧密连接；当方钻杆驱动器带动驱动套旋转时，驱动套就带动上胶芯杯、上胶芯一起旋转。所述的轴承装置由上密封体装置、两组SL184948滚子轴承、两组SLI81248推力轴承、外壳、芯轴、下密封体装置组成；两组SL184948滚子轴承、两组SLI81248推力轴承装在外壳和芯轴的环空内，四组轴承上面顶住上密封体装置，下面顶住下密封体装置，两组SL184948滚子轴承承受径向载荷，两组SLI81248推力轴承承受轴向载荷。所述的上密封体装置包括一号挡板、上连接体、上压盖、唇形油封、隔圈、油封压板、沉头螺栓、动密封体、旋转油封和上密封座；上连接体右旋螺纹旋入芯轴上，由一号挡板挡住上连接体并通过内六角螺栓固定在芯轴上，防止上连接体从芯轴上脱开；上压盖坐在外壳上，上压盖通过内六角螺栓和外壳连在一起，由O型圈密封住上连接体和外壳之间的密封面；两个一号唇形油封装在上压盖内，中间用隔圈隔开，一号油封压板通过沉头螺栓将一号唇形油封压紧在上压盖内，上压盖通过一号唇形油封与上连接体形成密封；动密封体装在芯轴上，通过O型圈与芯轴形成密封；上密封座装在动密封体下，上密封座内孔上有沟槽，沟槽内装有一号旋转油封，两个二号唇形油封装在上密封座内，中间用隔圈隔开，二号油封压板通过沉头螺栓与上密封座连接，并将二号唇形油封压紧在上密封座内，上密封座通过O型圈与外壳之间的密封面形成密封；当芯轴带动上连接体和动密封体旋转时，上连接体和动密封体与唇型油封和旋转油封形成动密封。所述的下密封体装置包括下密封座、内六角螺栓、三号油封压板、沉头螺栓、三号唇形油封、隔圈、二号旋转油封、导向带、下胶芯座、护套和二号挡板；下密封座装在外壳底部，通过内六角螺栓和外壳连在一起，由O型圈密封住下密封座和外壳之间的密封面；二号旋转油封装在下密封座的内孔台阶上，两个三号唇形油封背对背装在二号旋转油封上方，三号唇形油封背对背放置同时密封轴承装置内的润滑油和井内介质两个方向的压力，三号唇形油封与二号旋转油封之间用隔圈隔开，三号油封压板通过沉头螺栓与下密封座连接，并将三号唇形油封压紧在下密封座内；下胶芯座左旋螺纹旋入芯轴上，通过O型圈与芯轴形成密封，由二号挡板挡住下胶芯座并通过内六角螺栓固定在芯轴上，防止下胶芯座从芯轴上脱开；下密封座内孔上有沟槽，沟槽内装有导向带；当芯轴带动下胶芯座旋转时，下胶芯座与三号唇型油封和二号旋转油封形成动密封。欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器的安装及运行：壳体的底部法兰通过密封钢圈连接在石油钻井井口的环形防喷器或闸板防喷器上，顶部通过升高短节连接在井架的底部，实现井口设备的完全密封，旋转总成通过密封圈安装在壳体上，十二个顶丝将旋转总成牢牢的卡装在壳体上；当钻具旋转钻井时，钻具带动旋转总成内的驱动器装置、芯轴一起转动，壳体、旋转总成的外壳在钻具旋转时，则随石油钻井井口装置固定静止不转。本专利技术具有以下优点：1、采用整体集成式结构，去除了老式的液缸结构，实现了井口设备的完全密封，将钻杆从井内带出的泥浆密封在旋转防喷器的内部，从而避免了泥浆掉落在井口，有效的保护了井口周围的环境，在正常进行钻井作业的同时对保护生态环境起到了极大的作用。2、额定静压3本文档来自技高网...

【技术保护点】
欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，该旋转防喷器由旋转总成（1）和壳体（2）两部分组成，旋转总成（1）通过密封圈（3）安装在壳体（2）上；其特征在于：壳体（2）的壳体本体（4）上有两个间隔150度的凹槽，旋转总成（1）的外壳（36）上同样有两个间隔150度的凸台，这样就保证了壳体（2）和旋转总成（1）之间安装角度的唯一性；通过顶丝装置（10）的收回，旋转总成（1）进入壳体本体（4）安装在壳体（2）上，通过顶丝装置（10）的伸长，将旋转总成（1）牢牢的卡装在壳体（2）上；密封圈（3）密封住旋转总成（1）和壳体（2）之间的密封面，这样就完成了欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器的安装。

【技术特征摘要】
1.欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，该旋转防喷器由旋转总成（1）和壳体（2）两部分组成，旋转总成（1）通过密封圈（3）安装在壳体（2）上；其特征在于：壳体（2）的壳体本体（4）上有两个间隔150度的凹槽，旋转总成（1）的外壳（36）上同样有两个间隔150度的凸台，这样就保证了壳体（2）和旋转总成（1）之间安装角度的唯一性；通过顶丝装置（10）的收回，旋转总成（1）进入壳体本体（4）安装在壳体（2）上，通过顶丝装置（10）的伸长，将旋转总成（1）牢牢的卡装在壳体（2）上；密封圈（3）密封住旋转总成（1）和壳体（2）之间的密封面，这样就完成了欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器的安装。2.根据权利要求1所述的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，其特征在于：密封圈（3）内圆面与旋转总成（1）贴合，密封圈（3）外圆面设计成圆弧面，这样密封圈（3）更容易进入壳体（2）并与之形成密封，整个密封圈（3）紧密的镶嵌在旋转总成（1）的固定槽内。3.根据权利要求1所述的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，其特征在于：壳体（2）的壳体本体（4）内孔上有两个间隔150度的凹槽，用来镶入旋转总成（1）；壳体本体（4）的上法兰安装一个冷却液进口装置（5）、一个冷却液出口装置（6）、一个润滑油进口装置（9）和十二个顶丝装置（10）；壳体本体（4）中部外圆面上铣了两个平面，其分别用螺栓（11）、钢垫环（12）连接着大法兰短节（7）和小法兰短节（8），大法兰短节（8）连接液动平板阀，小法兰短节（8）连接压力传感器。4.根据权利要求3所述的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，其特征在于：润滑油进口装置（9）由密封杆（13）、O型圈（14）、填料上座（15）、密封填料（16）、填料下座（17），填料压盖（18）组成；密封杆（13）顶部设计成60度角圆锥形，这样更方便密封杆（13）进入旋转总成（1）的润滑油通道中，密封杆（13）通过O型圈（14）与旋转总成（1）形成密封，密封杆（13）中部有螺纹并通过螺纹旋紧在壳体本体（4）上，密封杆（13）通过该螺纹旋进和旋出旋转总成（1），密封杆（13）尾部设有螺纹孔，用于连接润滑油管线；填料上座（15）安装在壳体本体（4）的内孔中，密封填料（16）安装在填料上座（15）上，填料下座（17）安装在密封填料（16）上，填料压盖（18）顶住填料下座（17），填料压盖（18）通过螺纹旋紧在壳体（2）上，密封杆（13）通过密封填料（16）与壳体本体（4）形成密封；冷却液出口装置（5）和冷却液进口装置（6）与润滑油进口装置（9）结构相同。5.根据权利要求3所述的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，其特征在于：顶丝装置（10）由顶丝杆（19）、密封圈上座（20）、组合密封圈（21）、密封圈下座（22）、密封圈压帽（23）组成；顶丝杆（19）顶部设计成45度角圆锥形，旋转总成（1）的外壳（36）与之接触的部分设计成45度的沟槽，这样保证了顶丝杆（19）能以最大的强度顶住旋转总成（1）的外壳（36），顶丝杆（19）前部有螺纹并通过螺纹旋紧在壳体本体（4）上，顶丝杆（19）通过该螺纹旋进和旋出；密封圈上座（20）安装在壳体本体（4）的内孔中，组合密封圈（21）安装在密封圈上座（21）上，密封圈下座（22）安装在组合密封圈（21）上，密封圈压帽（23）顶住密封圈下座（22），密封圈压帽（23）通过螺纹旋紧在壳体本体（4）上，顶丝杆（19）通过组合密封圈（21）与壳体本体（4）形成密封。6.根据权利要求1所述的欠平衡钻井环保密闭式旋转防喷器，其特征在于：旋转总成（1）由上胶芯装置（24）、轴承装置（25）、下胶芯（26）组成；上胶芯装置（24）通过轴承装置（25）连接下胶芯（26）整体构成旋转总成（1）；旋转总成（1）上设有两组冷却液通道和一组润滑油通道；两组冷却液通道通往轴承装置（25）的上部密封，一进一出用于注冷却液，冷却液注入轴承装置（25）的上部并从轴承装置（25）的上部出来，经过冷却后再注入轴承装置（25）的上部，不断往复循环来冷却轴承装置（25）的上部油封；润滑油通道通往轴承装置（25）的下部，将润滑油注入轴承装置（25）下部后保持一定压力，一方面平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙道伶，曹阳，
申请(专利权)人：江苏卫东机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32