[發明專利]回轉式變徑油管夾緊防噴器

無效

• 申請號: 201310385651.2
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104420845A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 張樹平;張振軍;楊桂青;卞康群
• 申請（專利權）人: 江蘇貴鑫石油裝備有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種油田井下作業所使用的油管夾緊防噴器，尤其是回轉式變徑油管夾緊防噴器。

背景技術

油管夾緊防噴器是油田井下作業所使用的井控防噴裝置，是一種因防范井噴事故而設計的，在井涌發生后能及時安全關井的裝置；目前，油管夾緊防噴器采用液壓驅動，當起下油管時，油氣井發生溢流或井噴或其它特發情況時，油管夾緊防噴器能很好地實現封閉油氣井，它同時也是油田井下作業所使用的夾緊油管的器具。油管夾緊防噴器包括殼體、液壓缸、閘板總成、側門、側門螺栓、油口接頭，油管夾緊防噴器還包括密封機構；油管夾緊防噴器為左右對稱結構，即其左側結構與右側結構的規格結構相同并且對稱；殼體包括本體和法蘭結構，本體為長方體結構，本體的中心為空心的圓形結構的主通孔，法蘭結構包括法蘭頸和法蘭盤，殼體上有兩個法蘭結構，兩個法蘭結構分別位于本體的兩側，其兩個法蘭結構的中間通孔分別與主通孔相通連，法蘭結構的中心線與主通孔的中心線在同一直線上，殼體有多個側通孔，側通孔分別與主通孔相通，其側通孔兩兩成對組合構成多對側通孔的結構，同一對側通孔的一個側通孔位于主通孔一側，另一個側通孔位于主通孔另一側，兩個側通孔的中心線在同一直線上并與主通孔的中心線垂直相交；液壓缸包括缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、絲桿、缸筒螺栓及密封裝置，活塞桿固定連接于活塞的一側，活塞桿的外端為公扣結構，其頂為平面，稱之為頂平面，頂平面與活塞的中心線垂直，與頂平面相連的兩側面為平面即側平面，其兩側平面分別與頂平面垂直，且相互平行，其兩側平面分別到活塞的中心線的垂直距離相等，側平面與活塞桿主體之間有凹槽結構相連，凹槽結構兩端敞口，其凹槽結構包括槽底面和槽側面，其槽底面與側平面平行，其兩槽側面相互平行，并且與槽底面垂直，槽側面與活塞桿的頂平面平行，活塞桿上有連接絲桿的盲孔，連接絲桿的盲孔與活塞的中心通孔相通連，連接絲桿的盲孔與活塞的中心通孔及活塞桿、活塞的中心線在同一直線上，活塞的中心通孔及連接在一起的連接絲桿的盲孔內有內螺紋，絲桿包括本體和臺階，本體為圓形桿，本體的中間周壁向外凸出圓環形的臺階，其臺階把絲桿本體分出前段和后段，前段的外徑小于后段的外徑，本體的前段上有公螺紋。液壓缸、側門及殼體的側通孔之間相互配套，液壓缸、側門及殼體的側通孔的數量對應相同，液壓缸及側門與殼體之間配合連接。液壓缸及側門與殼體之間連接結構，即活塞桿套進側門中間的孔內，活塞套入缸筒內，絲桿的本體的前段上的公螺紋與活塞的中心通孔及連接在一起的活塞桿的連接絲桿的盲孔內的內螺紋旋合連接，缸蓋密封套連絲桿的本體的后段，液壓缸的密封裝置包括缸蓋與絲桿的本體的后段之間的密封及缸蓋與缸筒之間的密封和側門與缸筒之間的密封、活塞桿與側門之間的密封，活塞桿與側門之間的密封分為兩部分，一部分是密封井壓，一部分是密封液控產生的油壓，兩次密封機構位于這兩部門之間，為使該處的密封十分可靠，有多重結構的密封圈，以及中間O形密封圈的輔助密封；側門本身由側門螺栓與殼體連接，側門位于殼體的側通孔外側，側門覆蓋于側通孔上，缸蓋和缸筒通過缸筒螺栓與側門固定連接在一起，側門與缸筒之間的密封采用Y形密封圈實現雙向密封。油管夾緊防噴器的密封機構包括側門與殼體之間的密封和油路的密封。殼體的本體內分布多條各自獨立的油路孔，其獨立的的油路孔有一個外口和兩個油路孔口，外口位于本體外側面上，兩個油路孔口分別位于殼體同一對側通孔的兩側通孔的外側，殼體的本體的油路孔的油路孔口與側門的油路孔口配合相對應連接，其殼體的本體的油路孔的外口固定連接油口接頭；側通孔的外側有兩油路孔口，其兩油路孔口分別屬于兩條油路孔，其兩條油路孔分別為控制活塞前進的油路孔和控制活塞后退的油路孔；缸蓋本體內有一條油路孔，其油路孔從缸蓋內側與缸筒對應相連的周側上穿進缸蓋本體，并從缸蓋內側的中間穿出；缸筒有一油路孔，缸蓋油路孔的周側油路孔口與缸筒的油路孔的一油路孔口密封相接，缸蓋的油路孔的內側的中間的油路孔口通向缸筒內，其側門內有兩條穿通側門的油路孔，側門的一條油路孔的兩油路孔口分別與缸筒的油路孔的另一油路孔口及殼體的控制活塞前進的油路孔密封相通連，側門的另一條油路孔與殼體的控制活塞后退的油路孔密封相通連且通向缸筒內；各部件分別依程序先后安裝連接完成，其相互直接連接的油路孔口之間有橡膠密封圈密封連接，形成獨立完整密封的油路。油路的密封包括相互直接連接的油路孔口之間的密封及油口接頭與殼體的油路孔外口的密封。油管夾緊防噴器裝備閘板總成和卡瓦總成。閘板總成包括閘板本體和密封件，閘板本體上有母扣結構，母扣結構與活塞桿的外端的公扣結構相配套，其為凸直槽，其由內槽和外槽構成，即閘板本體的外側有凸直槽，橫向穿通座體，其槽底面為平面，凸直槽包括內槽和外槽，其內槽的寬度大于外槽的寬度，外槽的兩槽側面之間的垂直距離與活塞桿的外端的公扣結構的頂部的兩凹槽結構的兩槽底面之間的垂直距離相同，其活塞桿的外端的公扣結構的凹槽結構槽底面的寬度與閘板本體的母扣結構的外槽的槽側面的寬度相同，活塞桿的外端的公扣結構頂平面至凹槽結構的與頂平面相鄰的槽側面的垂直距離與閘板本體的母扣結構的內槽的深度相同，活塞桿的外端的公扣結構的兩側平面之間的垂直距離與閘板本體的母扣結構的凸直槽的內槽的兩槽側面之間的垂直距離相等；閘板本體與密封件相互配套并連接。油管夾緊防噴器為左右對稱結構，殼體的多對側通孔中，其中有兩個側通孔為夾緊的側通孔，其它各側通孔為防噴的側通孔，兩個夾緊的側通孔成對組合構成一對夾緊的側通孔的結構，卡瓦總成上有母扣結構，卡瓦總成兩兩相對地成對安裝于夾緊的側通孔內，即在殼體的同一對左、右夾緊的側通孔內分別安裝卡瓦總成，其對應的活塞桿的公扣結構插進卡瓦總成上的母扣結構內且相互吻合，其兩個卡瓦總成相互配套、兩兩相對構成一組卡瓦總成，而其防噴的側通孔內安裝閘板總成，在殼體的同一對左、右防噴的側通孔內的閘板總成相互配套、兩兩相對，而其對應的活塞桿的公扣結構插進閘板本體上的母扣結構內且相互吻合，其兩個相互配套的閘板總成構成一組閘板總成；防噴的側通孔與閘板總成的數量對應相同。閘板總成有兩類，一類閘板總成為全封結構，稱之為全封閘板總成，另一類閘板總成為半封結構，稱之為半封閘板總成；當油管夾緊防噴器裝備全封閘板總成時，其為全封結構的油管夾緊防噴器；當油管夾緊防噴器裝備半封閘板總成時，其為半封結構的油管夾緊防噴器；當油管夾緊防噴器既裝備全封又裝備半封閘板總成時，其為全封和半封相結合的結構的油管夾緊防噴器；油管夾緊防噴器根據所裝備的閘板總成數量的不同為單閘板的油管夾緊防噴器或雙閘板的油管夾緊防噴器或多閘板的油管夾緊防噴器，即當油管夾緊防噴器裝備一組閘板總成時，其為單閘板的油管夾緊防噴器；當油管夾緊防噴器裝備兩組閘板總成時，其為雙閘板的油管夾緊防噴器；當油管夾緊防噴器裝備三組及三組以上的閘板總成時，其為多閘板的油管夾緊防噴器。油口接頭密封連接液壓系統的液壓輸油管，當液控系統高壓油進入控制閘板總成的左右缸筒關閉腔時，推動活塞前進且帶動左右閘板總成沿殼體的側通孔分別向井口中心移動，實現封閉油氣井，當高壓油進入左右缸筒開啟腔時，推動活塞后退且帶動左右閘板總成向離開井口中心方向運動，打開油氣井，閘板總成開關由液壓系統的液控裝置的換向閥控制；當液控系統高壓油進入控制卡瓦總成的左右缸筒關閉腔時，推動活塞前進且帶動左右卡瓦總成沿殼體的側通孔分別向井口中心移動，實現夾緊油管，當高壓油進入左右缸筒開啟腔時，推動活塞后退且帶動左右卡瓦總成向離開井口中心方向運動，松開油管，卡瓦總成開關由液壓系統的液控裝置的換向閥控制。但在同一口油氣井內安裝的一組油管通常是由不同外徑規格的油管連接構成，所以在起下油管，使用油管夾緊防噴器夾緊油管時，要根據油管的外徑規格不同的需要，使用與其油管的外徑規格相適應匹配的不同的內徑規格的卡瓦總成，卡瓦總成的內徑規格指卡瓦總成的卡瓦牙的內壁周面的內徑規格，而一旦油管夾緊防噴器組裝完成，其油管夾緊防噴器內裝備一組卡瓦總成，其油管夾緊防噴器的卡瓦總成的內徑規格就固定不能改變，這樣起下油氣井內油管，其油管夾緊防噴器通常就要更換多次卡瓦牙或卡瓦總成，以適應所需夾緊的油管的外徑規格的變化，而更換多次卡瓦牙或卡瓦總成過程復雜、麻煩，還會浪費時間，并且反復拆卸液壓缸往往會損壞油路的密封，損壞油管夾緊防噴器，產生新的安全隱患。