CN113464082A - 一种油田用使用寿命高的旋转防喷器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井控设备领域，且公开了一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，包括上位壳体、下位壳体、钻杆，上位壳体与下位壳体法兰连接，钻杆贯穿上位壳体、下位壳体的中部，所述上位壳体内腔的底部轴承套装有下位转块，所述下位转块的顶部设有下位密封胶环，所述上位壳体内设有仅可纵向移动的上位滑块。通过上位壳体内仅可纵向移动的上位滑块，配合与上位滑块联动的竖轴、限位弧板、转盘、弧形磁板和定位磁块的结构设计，有效的避免了现有旋转防喷器中补偿用弹簧初始状态下的弹力值过大，导致前期摩擦损耗较高，使得旋转防喷器的持续使用寿命降低，需要频繁更换下位密封胶环和上位密封胶环的问题。
Description
技术领域
本发明涉及井控设备领域，具体为一种油田用使用寿命高的旋转防喷器。
背景技术
旋转防喷器是油田开采作业中常用的一种井口井控设备，主要用于是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生，通过密封胶圈封住钻杆与井口装置的环形空间，从而对井内外两侧形成密封，确保在欠平衡钻进或起下钻的过程中，使钻井液不能从井口环隙喷出。
由于旋转防喷器对高速旋转的钻杆进行密封，故而密封胶圈的摩擦损耗较大，现有旋转防喷器采用弹簧力作用进行补偿的方式，对旋转密封部位进行补偿，然而这使得弹簧初始状态下的弹力值过大时，导致上位密封胶环对下位密封胶环的压力较大，从而在下位密封胶环相对上位密封胶环旋转时的摩擦力较大，前期摩擦损耗较高，导致旋转防喷器的持续使用寿命降低，需要频繁更换下位密封胶环和上位密封胶环的问题，弹簧的弹力过小又影响密封效果，为此提供一种油田用使用寿命高的旋转防喷器。
发明内容
本发明提供了一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，具备持续使用寿命高的优点，解决了背景技术中提到的技术问题。
为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，包括上位壳体、下位壳体、钻杆，上位壳体与下位壳体法兰连接，钻杆贯穿上位壳体、下位壳体的中部，所述上位壳体内腔的底部轴承套装有下位转块，所述下位转块的顶部设有下位密封胶环，所述上位壳体内设有仅可纵向移动的上位滑块，且上位滑块的外侧与上位壳体的内壁的贴合处设有密封胶圈，所述上位滑块的底部设有与下位密封胶环活动贴合的上位密封胶环，所述上位滑块顶部的两侧均设有定位磁块，所述上位壳体内腔的底部设有可旋转的转盘，且转盘随上位滑块的下移而旋转，所述转盘底部的两侧均设有位于设有弧形块，两个弧形块的底部均设有位于定位磁块正上方的弧形磁板，且弧形块、弧形磁板的高度值由一端到另一端均匀增大，弧形磁板底部的磁极与定位磁块顶部的磁极相同。
可选的，所述下位壳体内腔的底部固定连接有外套管，所述外套管活动套装在钻杆的外侧，且外套管的外侧与转盘的内侧轴承套接。
可选的，所述上位滑块顶部的两侧均固定连接有联动轴，两个所述联动轴的顶部分别固定连接有位于两个弧形块正下方的支撑块，所述定位磁块固定套装在支撑块的顶部。
可选的，转盘的一侧开设有弧形槽，且弧形槽的圆心与转盘的圆心位于同一点，上位滑块的顶部固定连接有位于联动轴外侧的竖轴，且竖轴的顶端贯穿转盘上的弧形槽，且竖轴正面的一侧固定连接有限位弧板，限位弧板的弧度与弧形槽的弧度相适配，且限位弧板的弧长由下至上均匀增大，限位弧板的斜面与弧形槽的一侧内壁活动贴合。
可选的，所述上位壳体的内部固定套装有位于上位滑块上方的限位盘，且限位盘与钻杆、联动轴、竖轴均活动套接。
本发明提供了一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，具备以下有益效果：
1、该油田用使用寿命高的旋转防喷器，通过上位壳体内仅可纵向移动的上位滑块，配合与上位滑块联动的竖轴、限位弧板、转盘、弧形磁板和定位磁块的结构设计，在利用弧形磁板对支撑块的磁斥力使得上位滑块下移补偿上位密封胶环与下位密封胶环之间的摩擦损耗时，转盘随之带动弧形磁板旋转，从而对定位磁块的下移距离进行补偿，相较于现有的旋转防喷器利用弹簧力进行补偿的方式来说，有效的避免了弹簧初始状态下的弹力值过大，导致上位密封胶环对下位密封胶环的压力较大，从而在下位密封胶环相对上位密封胶环旋转时的摩擦力较大，前期摩擦损耗较高，导致旋转防喷器的持续使用寿命降低，需要频繁更换下位密封胶环和上位密封胶环的问题。
2、该油田用使用寿命高的旋转防喷器，相较于现有旋转防喷器的补偿方式来说，有效的避免吃使状态弹簧力作用较大，导致上位密封胶环对下位密封胶环的压力较大，从而使得驱动钻杆旋转时克服摩擦力的能耗提高，且随着弹簧弹力对上位密封胶环与下位密封胶环摩擦损耗进行补偿后，上位密封胶环对下位密封胶环的压力大幅度减小，容易导致上位密封胶环与下位密封胶环之间的贴合不充分，存在泄漏的问题，进一步提高了旋转防喷器的使用寿命。
3、该油田用使用寿命高的旋转防喷器，利用弧形磁板的弹力作用推动上位滑块下移，来提供上位密封胶环与下位密封胶环摩擦损耗的补偿，避免了现有的旋转防喷器利用弹簧的弹力来提供补偿力来说，避免了弹簧长期使用的弹力衰减影响后期补偿效果，容易导致上位密封胶环与下位密封胶环贴合度不够，而使得旋转防喷器存在泄漏的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1的A处局部放大结构示意图；
图3为本发明图1结构转盘的仰视示意图；
图4为本发明图1结构限位弧板的侧视示意图。
图中：1、上位壳体；2、下位壳体；201、外套管；3、钻杆；4、下位转块；401、下位密封胶环；5、上位滑块；501、上位密封胶环；502、竖轴；503、限位弧板；6、联动轴；601、支撑块；602、定位磁块；7、转盘；701、弧形块；702、弧形磁块；8、限位盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，包括上位壳体1、下位壳体2、钻杆3，上位壳体1与下位壳体2法兰连接，钻杆3贯穿上位壳体1、下位壳体2的中部，上位壳体1内腔的底部轴承套装有下位转块4，下位转块4的顶部固定套装有下位密封胶环401，上位壳体1内活动套装有位于下位转块4上方的上位滑块5，上位滑块5的外侧与上位壳体1的内壁活动贴合，且上位滑块5与上位壳体1的贴合处设有密封胶圈，上位滑块5的底部固定套装有位于下位密封胶环401上方的上位密封胶环501，且上位密封胶环501的底部与下位密封胶环401的顶部活动贴合，上位密封胶环501的内侧与钻杆3的外侧不接触，上位滑块5的底部与下位转块4的顶部之间预留有一定间距，上位滑块5顶部的两侧均固定连接有联动轴6，联动轴6的顶部固定连接有支撑块601，支撑块601的顶部固定套装有定位磁块602，下位壳体2内腔的底部固定连接有外套管201，外套管201活动套装在钻杆3的外侧，且外套管201的外侧轴承套装有转盘7，转盘7底部的两侧均固定连接有弧形块701，弧形块701一端到另一端的高度值均匀增大，弧形块701的底部固定套装有弧形磁板，且弧形磁板的底部与弧形块701的底部齐平，两个弧形块701底部的弧形磁板分别位于两个定位磁块602的正上方，且弧形磁板底部的磁极与定位磁块602顶部的磁极相同，转盘7的一侧开设有弧形槽，且弧形槽的圆心与转盘7的圆心位于同一点，上位滑块5的顶部固定连接有位于联动轴6外侧的竖轴502，且竖轴502的顶端贯穿转盘7上的弧形槽，且竖轴502正面的一侧固定连接有限位弧板503，限位弧板503的弧度与弧形槽的弧度相适配，且限位弧板503的弧长由下至上均匀增大，限位弧板503的斜面与弧形槽的一侧内壁活动贴合。
通过弧形磁板对定位磁块602的磁斥力，使得上位滑块5保持下移的趋势，从而使得上位密封胶环501与下位密封胶环401紧密贴合，在钻杆3旋转时，钻杆3带动下位密封胶环401、下位转块4整体相对上位密封胶环501旋转，当随着下位密封胶环401相对上位密封胶环501的持续旋转，下位密封胶环401与上位密封胶环501的贴合面磨损，在弧形磁板对定位磁块602的磁斥力作用下，使得上位滑块5、上位密封胶环501整体下移，上位密封胶环501始终保持与下位密封胶环401紧密贴合的密封状态，从而对上位密封胶环501与下位密封胶环401的磨损进行补偿，在上位密封胶环501下移时，竖轴502带动限位弧板503下移，通过限位弧板503的斜面作用于转盘7，使得转盘7带动弧形磁板旋转，从而对定位磁块602的下移距离进行补偿，已保障弧形磁板对定位磁块602的磁斥力保持在一定范围内，，进而在对上位密封胶环501和下位密封胶环401贴合面磨损进行补偿后，弧形磁板对定位磁块602的斥力仍旧保持几乎相同的状态，从而相较于现有旋转防喷器通过弹簧的弹力进行补偿上位密封胶环501和下位密封胶环401贴合面磨损的方式来说，有效的避免了弹簧初始状态下的弹力值过大，导致上位密封胶环501对下位密封胶环401的压力较大，从而在下位密封胶环401相对上位密封胶环501旋转时的摩擦力较大，前期摩擦损耗较高，且驱动钻杆3旋转时克服摩擦力的能耗提高，而随着弹簧弹力对上位密封胶环501与下位密封胶环401摩擦损耗进行补偿后，上位密封胶环501对下位密封胶环401的压力大幅度减小，容易导致上位密封胶环501与下位密封胶环401之间的贴合不充分，存在泄漏的问题，进而提高了旋转防喷器的使用寿命。
上位壳体1的内部固定套装有位于上位滑块5上方的限位盘8，且限位盘8与钻杆3、联动轴6、竖轴502均活动套接，利用限位盘8对联动轴6、竖轴502进行限位，避免上位滑块5在上位密封胶环501与下位密封胶环401的摩擦力作用下随之旋转。
使用时，上位壳体1的底部固定安装在井口的套管顶处，钻杆3由下位壳体2的顶部向上位壳体1下方的井内***，钻杆3的外侧与下位密封胶环401的内壁贴合，下位密封胶环401的顶部与上位密封胶环501的底部贴合密封，同时上位滑块5外侧的密封胶圈与上位壳体1的内壁贴合，使得油井内外形成密封，在驱动钻杆3旋转时，通过下位密封胶环401与钻杆3的摩擦力，使得钻杆3带动下位转块4、下位密封胶环401整体相对上位滑块5旋转，当随着上位密封胶环501与下位密封胶环401贴合面的摩擦损耗，转盘7底部的弧形磁板使得定位磁块602带动联动轴6、上位滑块5、上位密封胶环501整体下移，从而对上位密封胶环501与下位密封胶环401的摩擦损耗进行补偿，同时竖轴502带动限位弧板503随之下移，使得转盘7旋转，进而使得转盘7底部的弧形磁板相对定位磁块602旋转，使得弧形磁板与定位磁块602的间距值减小，对定位磁块602的下移距离进行补偿，已保障弧形磁板对定位磁块602的磁斥力保持在一定范围内，既确保弧形磁板对定位磁块602的磁斥力使得上位密封胶环501与下位密封胶环401能够紧密贴合密封的同时，还避免磁斥力过大或过小的问题，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，包括上位壳体(1)、下位壳体(2)、钻杆(3)，上位壳体(1)与下位壳体(2)法兰连接，钻杆(3)贯穿上位壳体(1)、下位壳体(2)的中部，其特征在于：所述上位壳体(1)内腔的底部轴承套装有下位转块(4)，所述下位转块(4)的顶部设有下位密封胶环(401)，所述上位壳体(1)内设有仅可纵向移动的上位滑块(5)，且上位滑块(5)的外侧与上位壳体(1)的内壁的贴合处设有密封胶圈，所述上位滑块(5)的底部设有与下位密封胶环(401)活动贴合的上位密封胶环(501)，所述上位滑块(5)顶部的两侧均设有定位磁块(602)，所述上位壳体(1)内腔的底部设有可旋转的转盘(7)，且转盘(7)随上位滑块(5)的下移而旋转，所述转盘(7)底部的两侧均设有位于设有弧形块(701)，两个弧形块(701)的底部均设有位于定位磁块(602)正上方的弧形磁板，且弧形块(701)、弧形磁板的高度值由一端到另一端均匀增大，弧形磁板底部的磁极与定位磁块(602)顶部的磁极相同。
2.根据权利要求1所述的一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，其特征在于：所述下位壳体(2)内腔的底部固定连接有外套管(201)，所述外套管(201)活动套装在钻杆(3)的外侧，且外套管(201)的外侧与转盘(7)的内侧轴承套接。
3.根据权利要求1所述的一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，其特征在于：所述上位滑块(5)顶部的两侧均固定连接有联动轴(6)，两个所述联动轴(6)的顶部分别固定连接有位于两个弧形块(701)正下方的支撑块(601)，所述定位磁块(602)固定套装在支撑块(601)的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，其特征在于：转盘(7)的一侧开设有弧形槽，且弧形槽的圆心与转盘(7)的圆心位于同一点，上位滑块(5)的顶部固定连接有位于联动轴(6)外侧的竖轴(502)，且竖轴(502)的顶端贯穿转盘(7)上的弧形槽，且竖轴(502)正面的一侧固定连接有限位弧板(503)，限位弧板(503)的弧度与弧形槽的弧度相适配，且限位弧板(503)的弧长由下至上均匀增大，限位弧板(503)的斜面与弧形槽的一侧内壁活动贴合。
5.根据权利要求4所述的一种油田用使用寿命高的旋转防喷器，其特征在于：所述上位壳体(1)的内部固定套装有位于上位滑块(5)上方的限位盘(8)，且限位盘(8)与钻杆(3)、联动轴(6)、竖轴(502)均活动套接。
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