[實用新型]旋轉防噴器端面組合防污排屑結構

有效

• 申請號: 201320485841.7
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN203394422U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉勇;羨維偉;柏軻;孫翊成;陳科旭
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術領域

本實用新型涉及一種旋轉防噴器端面組合防污除屑結構，用于鉆井用旋轉防噴器下部動密封的防污，屬于石油、天然氣、煤層氣、地熱等鉆井裝備制造技術領域。

背景技術

目前在實施石油、天然氣、煤層氣、地熱等能源鉆井時，都要采用一種鉆井介質進行循環，通過循環起到防止井下物質噴出地面，同時作為從井下向地面攜帶鉆屑的介質。常規鉆井一般屬于過平衡鉆井，即鉆井介質壓力大于地層流體壓力，小于地層破裂壓力。該方式優點是防止井噴，缺點是機械鉆速慢、不利于發現油氣藏。20世紀80年代欠平衡鉆井在國際上逐步推廣，其優點是機械鉆速快、能及時發現油氣藏、利于油氣藏開采。

欠平衡鉆井施工一般采用旋轉防噴器封隔鉆具與井口之間的環空，導流鉆井介質和鉆屑，其旋轉密封總成隨鉆密封鉆具，是該設備的核心部件。為了防止井內的泥漿、石油、鉆屑等通過轉動間隙侵入旋轉密封總成腔室，目前基本上都是在旋轉接頭與密封外殼之間縱向設置密封圈。例如，中國專利號“CN201120478787.4”公開了一種用于油氣田在鉆井中封隔鉆柱與井眼的旋轉防噴器的動密封裝置，公開日為2012年07月11日。其在盤根盒內安裝有支承環，在支承環上設有油孔b和油孔c，在支承環外表面設有環形凹槽b；碟簧安裝在支承環內，碟簧下部安裝隔環，隔環與壓圈間安裝支承環；壓圈上設有油孔a，下部依次間隔安裝V形密封圈與隔圈；浮動環下端安裝盤根壓圈，盤根壓圈固定在盤根盒的端部，盤根壓圈與中心管襯套間隙配合；中心管襯套與中心管過盈配合，盤根盒與旋轉防噴器上殼體過盈配合，潤滑油經軸承進入旋轉防噴器上殼體的油孔。

但采用上述結構存在的問題在于：縱向設置的密封圈在轉動軸線上為垂直方向的密封，并通過油壓來防止泥沙的侵入。而鉆井現場工況惡劣，偏心旋轉的情況較多，尤其是在環空壓力波動較大時泥沙通過間隙上竄至旋轉密封腔室，從而導致密封失效。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述問題，提供一種旋轉防噴器端面組合防污排屑結構，本實用新型不僅能防止鉆井介質進入旋轉密封總成的內部，而且能夠排除因磨損產生的磨屑。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種旋轉防噴器端面組合防污排屑結構，其特征在于：在密封總成外殼的下端面與旋轉接頭的上端面之間設置排污油槽，在密封總成外殼的下端面圓周上設置上部溝槽，上部溝槽中設置有上部防污環，在旋轉接頭的上端面圓周上對應上部溝槽設置下部溝槽，下部溝槽中設置有與上部防污環配合密封排污油槽的下部防污環。

所述上部防污環與下部防污環咬合，且沿排污油槽中的油壓方向的咬合面設置為V型口，V型口沿油壓方向內凹。

所述下部溝槽底部設置有用于使下部防污環與上部防污環配合密封的彈性補償圈。

采用本實用新型的優點在于：

一、本實用新型中，在密封總成外殼的下端面與旋轉接頭的上端面之間為排污油槽，在密封總成外殼的下端面圓周上設置有上部溝槽，上部溝槽中安裝有上部防污環，在旋轉接頭的上端面圓周上對應上部溝槽設置有下部溝槽，下部溝槽中安裝有與上部防污環配合密封排污油槽的下部防污環。采用此結構，將現有技術的在下部動密封實施縱向密封，改為了外部端面密封防污，能避免鉆井介質進入旋轉密封總成的內部，而且自上而下的油壓流程還起到了潤滑、冷卻下部動密封件，延長其使用壽命的作用。

二、本實用新型中，所述上部防污環與下部防污環咬合，且沿排污油槽中的油壓方向的咬合面設置為V型口，V型口沿油壓方向內凹。采用此結構，一方面，通過持續注入潤滑冷卻液防止井口環空內的鉆井介質侵入密封腔室，減小或降低對其動密封組件的傷害；另一方面，具有一定壓力的潤滑冷卻液自上而下從V型夾縫流出，能持續有效地排出因摩擦而產生的密封圈磨屑，并有效防止污物上竄。

三、本實用新型中，所述下部溝槽底部設置有用于使下部防污環與上部防污環配合密封的彈性補償圈，彈性補償圈主要起彈性補償的作用，在使用的過程中，上、下防污環有磨損時，在彈性補償圈的作用下，下部防污環將被推動向上補償磨損的間隙，達到長期密封防污的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型在旋轉放噴器上安裝的位置示意圖

圖2是本實用新型的放大結構示意圖

圖中標記為：1、密封總成外殼，2、排污油槽，3、上部防污環，4、下部防污環，5、彈性補償圈，6、旋轉接頭，7、上部溝槽，8、下部溝槽。

具體實施方式