一种双流道流体注入装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双流道流体注入装置，包括主轴、轴承箱和密封盒；其中主轴包括外管和内管，内管的内部孔道与上下贯通道构成第一流体通道，内管与外管形成环隙，外管下部径向加工有孔道，孔道与环隙连通构成第二流体通道；轴承箱安装在外管凸台上，并与外管构成旋转密封配合；密封盒包括密封筒，固定连接在轴承箱下端盖下端，并与外管构成旋转密封配合，在密封筒与外管孔道对应位置上径向加工有孔道，孔道与第二流体通道连通。本装置液压介质压力随第二流体通道内压力的变化而变化，能够保证密封盒旋转扭矩合理、降低上密封圈和下密封圈的磨损，并保证突发高压等情况下仍然能够具备很高的密封可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种双流道流体注入装置
本技术涉及钻井工具领域中的一种注入装置，尤其涉及一种双壁钻杆充气钻井用双流道流体注入装置。
技术介绍
近年来，地热钻井以及石油钻井等领域的钻井过程中，很多井都遭遇恶性失返性漏失的影响，严重制约钻井进度和地层的钻遇率。漏失地层钻井可以采用充气钻井方式予以解决，该技术从注气工艺方式上分为钻杆内充气钻井技术、套管寄生管注气技术、同心套管注气技术以及双壁钻杆注气技术等。其中双壁钻杆充气钻井技术与传统的钻杆内充气钻井技术相比具有以下优势：①气液分别注入、效率更高并且易于控制：可通过调节多种参数(钻井液密度、排量、双壁钻井下深、气量等)获得并控制最佳井筒ECD梯度分布；②不降低钻井液密度及排量，更好发挥井下提速工具优势；③所需注气设备少，压力低，经济性好；④钻杆内注入纯液相可以使用常规MWD进行定向服务。双壁钻杆充气钻井技术的实施，有望大幅减少常低压易漏地层井漏处理失效、解决漏塌同存负窗口地层安全高效钻井等难题，进一步保障钻井施工成功率，具有良好推广及应用前景。双壁钻杆充气钻井的主要新增设备包括双壁钻杆、双流道流体注入装置和井下气液混流器。在转盘钻机上，双流道流体注入装置上部连接钻机水龙头，下部连接双壁方钻杆；在顶驱钻机上，双流道流体注入装置上部连接顶驱，下部连接双壁钻杆；双流道流体注入装置使用过程中，气体从其旁通口注入，而液体从其轴向孔道注入，主要实现气液两种介质的注入和流体旋转密封。现用双流道流体注入装置存在密封过盈量不可调、密封寿命短以及井控安全性低的问题，这些问题已经成为制约双壁钻杆充气钻井技术发展的关键问题之一。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种双流道流体注入装置，提高双流道流体注入装置密封寿命和承压等级。双流道流体注入装置上部连接钻机水龙头，下部连接双壁方钻杆，双壁方钻杆包括外方钻杆和内插管，内插管插入外方钻杆的内部形成两个孔道，一个是内插管与外方钻杆之间的环隙A，另一个是内插管内部孔道A。本技术的目的是这样实现的：一种双流道流体注入装置，包括主轴、轴承箱和密封盒；其中：所述主轴包括外管和内管，外管呈圆筒状，外管内部轴向设有上下连通的孔道C，孔道C上端加工有向外凹陷的台阶孔，内管为圆管状，上端加工有向外的凸台，内管从上向下插入外管孔道C内，内管的凸台下端面抵靠在外管台阶孔下端面，内管的凸台外缘与外管台阶孔内缘固定连接，内管的内部孔道为孔道B，孔道B与上下贯通道构成第一流体通道，内管外缘面下部与外管内缘面下部形成环形孔道为环隙B，外管下部径向加工有孔道D，孔道D与环隙B连通构成第二流体通道，外管上、下端分别设有连接头，内管下端设有插接密封头；外管上部外缘加工有凸台，所述轴承箱安装在外管凸台上，并与外管构成旋转密封配合；密封盒包括密封筒，密封筒为筒状结构，固定连接在轴承箱下端盖下端，并与外管构成旋转密封配合，在密封筒与外管下部孔道D对应位置上径向加工有孔道E，孔道E与第二流体通道连通。上述方案进一步包括：所述轴承箱包括上端盖、下端盖、外壳、轴承组、端盖密封圈和油封；其中，外筒外缘上端凸台上下安装轴承组，轴承组外端安装外壳，外壳上下端分别安装上端盖和下端盖；上端盖、下端盖与外壳之间分别安装端盖密封圈；上端盖、下端盖与外管之间分别安装油封。所述密封盒还包括上滑动套、下滑动套、上密封圈、下密封圈和密封下盖；其中，密封下盖安装在密封筒下端，密封筒与密封下盖套在外管的外缘上；密封筒中部径向加工有孔道E；在密封筒内缘面与外管外缘面之间，孔道E与轴承箱下端盖之间设置有上密封圈和上滑动套，上密封圈位于上滑动套下端；轴承箱下端盖与密封筒之间形成一个上活塞腔，上滑动套安装在上活塞腔里；密封筒上部加工有径向孔道F，孔道F与上活塞腔连通；液压介质一路到孔道F，液压介质推动上滑动套压紧上密封圈；在密封筒内缘面与外管外缘面之间，孔道E与密封下盖之间设置有下密封圈和下滑动套，下密封圈位于下滑动套上端；密封下盖与密封筒之间形成一个下活塞腔，下滑动套安装在下活塞腔里；密封筒下部加工有径向孔道G，孔道G与下活塞腔连通；液压介质另一路到孔道G，液压介质推动下滑动套压紧下密封圈。所述上密封圈与孔道E之间，下密封圈与孔道E之间均再安装一道旋转密封。上密封圈与下密封圈为V型组合密封圈。所述内管的凸台外缘与外管台阶孔内缘通过螺纹连接；内管与外管之间安装密封圈A。本技术的优点是：①通过调节液压站输出介质压力，可以调节上下滑动套对上下密封圈的压紧程度，从而调节密封过盈量，达到调节旋转扭矩、密封磨损程度和承压水平的目的；②当出现井控高压等紧急情况时，可以通过提高液压站输出介质压力，保证旁通口密封承压能力，提高井控安全性。附图说明图1是本技术一种双流道流体注入装置的结构示意图。图中：1、主轴，2、轴承箱，3、密封盒，10、外管，11、内管，12、密封圈A，13、环隙B，14、孔道B，15、孔道D，20、上端盖，21、下端盖，22、外壳，23、轴承组，24、油封，25、压注油杯，26、端盖密封圈，30、密封筒，31、密封下盖，32、上旋转密封，33、上密封圈，34、上滑动套，35、孔道F，36、孔道E，37、下旋转密封，38、下密封圈，39、孔道G，310、下滑动套。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述：实施例1：一种双流道流体注入装置，包括主轴1、轴承箱2和密封盒3；其中：所述主轴1包括外管10和内管11，外管10呈圆筒状，外管10内部轴向设有上下连通的孔道C，孔道C上端加工有向外凹陷的台阶孔，内管11为圆管状，上端加工有向外的凸台，内管11从上向下插入外管10孔道C内，内管11的凸台下端面抵靠在外管10台阶孔下端面，内管11的凸台外缘与外管10台阶孔内缘固定连接，内管11的内部孔道为孔道B14，孔道B14与上下贯通道构成第一流体通道，内管11外缘面下部与外管10内缘面下部形成环形孔道为环隙B13，外管10下部径向加工有孔道D15，孔道D15与环隙B13连通构成第二流体通道，外管10上、下端分别设有连接头，内管11下端设有插接密封头；外管10上部外缘加工有凸台，所述轴承箱2安装在外管10凸台上，并与外管10构成旋转密封配合；密封盒3包括密封筒30，密封筒30为筒状结构，固定连接在轴承箱下端盖21下端，并与外管10构成旋转密封配合，在密封筒30与外管10下部孔道D15对应位置上径向加工有孔道E36，孔道E36与第二流体通道连通。实施例2：基于实施例1的基础上进一步包括：所述轴承箱2包括上端盖20、下端盖21、外壳22、轴承组23、端盖密封圈26和油封24；其中，外筒2外缘上端凸台上下安装轴承组23，轴承组23外端安装外壳22，外壳上下端分别安装上端盖20和下端盖21；上端盖20、下端盖21与外壳22之间分别安装端盖密封圈26；上端盖20、下端盖21与外管10之间分别安装油封24。所述密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双流道流体注入装置，包括主轴(1)、轴承箱(2)和密封盒(3)；其特征在于：所述主轴(1)包括外管(10)和内管(11)，外管(10)呈圆筒状，外管(10)内部轴向设有上下连通的孔道C，孔道C上端加工有向外凹陷的台阶孔，内管(11)为圆管状，上端加工有向外的凸台，内管(11)从上向下插入外管(10)孔道C内，内管(11)的凸台下端面抵靠在外管(10)台阶孔下端面，内管(11)的凸台外缘与外管(10)台阶孔内缘固定连接，内管(11)的内部孔道为孔道B(14)，孔道B(14)与上下贯通道构成第一流体通道，内管(11)外缘面下部与外管(10)内缘面下部形成环形孔道为环隙B(13)，外管(10)下部径向加工有孔道D(15)，孔道D(15)与环隙B(13)连通构成第二流体通道，外管(10)上、下端分别设有连接头，内管(11)下端设有插接密封头；/n外管(10)上部外缘加工有凸台，所述轴承箱(2)安装在外管(10)凸台上，并与外管(10)构成旋转密封配合；/n密封盒(3)包括密封筒(30)，密封筒(30)为筒状结构，固定连接在轴承箱下端盖(21)下端，并与外管(10)构成旋转密封配合，在密封筒(30)与外管(10)下部孔道D(15)对应位置上径向加工有孔道E(36)，孔道E(36)与第二流体通道连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双流道流体注入装置，包括主轴(1)、轴承箱(2)和密封盒(3)；其特征在于：所述主轴(1)包括外管(10)和内管(11)，外管(10)呈圆筒状，外管(10)内部轴向设有上下连通的孔道C，孔道C上端加工有向外凹陷的台阶孔，内管(11)为圆管状，上端加工有向外的凸台，内管(11)从上向下插入外管(10)孔道C内，内管(11)的凸台下端面抵靠在外管(10)台阶孔下端面，内管(11)的凸台外缘与外管(10)台阶孔内缘固定连接，内管(11)的内部孔道为孔道B(14)，孔道B(14)与上下贯通道构成第一流体通道，内管(11)外缘面下部与外管(10)内缘面下部形成环形孔道为环隙B(13)，外管(10)下部径向加工有孔道D(15)，孔道D(15)与环隙B(13)连通构成第二流体通道，外管(10)上、下端分别设有连接头，内管(11)下端设有插接密封头；
外管(10)上部外缘加工有凸台，所述轴承箱(2)安装在外管(10)凸台上，并与外管(10)构成旋转密封配合；
密封盒(3)包括密封筒(30)，密封筒(30)为筒状结构，固定连接在轴承箱下端盖(21)下端，并与外管(10)构成旋转密封配合，在密封筒(30)与外管(10)下部孔道D(15)对应位置上径向加工有孔道E(36)，孔道E(36)与第二流体通道连通。


2.根据权利要求1所述的双流道流体注入装置，其特征在于：所述轴承箱(2)包括上端盖(20)、下端盖(21)、外壳(22)、轴承组(23)、端盖密封圈(26)和油封(24)；其中，外管(10)外缘上端凸台上下安装轴承组(23)，轴承组(23)外端安装外壳(22)，外壳(22)上下端分别安装上端盖(20)和下端盖(21)；上端盖(20)、下端盖(21)与外壳(22)之间分别安装端盖密封圈(26)；上端盖(20)、下端盖(21)与外管(10)之间分别安装油封(24)。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱焕刚，李建成，孙浩玉，曹强，陈勇，杨德京，李宗清，王畅，李作会，宋荣荣，许萍，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11