專利名稱：一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，用于石油、天然氣鉆井工程中，為石油、天然氣鉆井控制設(shè)備，屬于石油、天然氣鉆井安全必備裝置。
背景技術(shù)：
在石油、天然氣鉆井過(guò)程中地層流體一旦失去控制，就可能發(fā)生井涌或井噴失控，井噴失控會(huì)使井下情況復(fù)雜化，無(wú)法進(jìn)行正常鉆井作業(yè)甚至損壞鉆井設(shè)備，破壞油氣資源，污染自然環(huán)境并危及鉆井人員和油氣井的安全，要有效地控制井噴，必須使用防噴器，當(dāng)需要時(shí)可封閉井口迅速控制井筒頂部，保證鉆井人員和鉆井設(shè)備的安全。隨著石油、天然氣勘探開發(fā)形勢(shì)的發(fā)展，鉆井使用的防噴器設(shè)備中閘板防噴器結(jié)構(gòu)形式較多。目前，高壓大通徑閘板防噴器存在的缺點(diǎn)為(1)殼體與側(cè)門之間的密封采用端面填料式密封結(jié)構(gòu)，密封完全靠螺栓預(yù)緊力，這樣不但螺栓預(yù)緊力要足夠大，對(duì)密封平面幾何尺寸要求也很高，而且這樣結(jié)構(gòu)密封性能不可靠，經(jīng)常發(fā)生泄漏現(xiàn)象；(2)殼體閘板腔橫截面是矩形，在直角處存在應(yīng)力易集中，為了達(dá)到承載能力要求，就只能增加殼體的壁厚，這樣也就增加了整體尺寸和重量；(3)傳統(tǒng)的閘板防噴器側(cè)門與殼體的連接采用承載鉸鏈中有控制油路的結(jié)構(gòu)，在打開側(cè)門時(shí)易把油路上的密封件損壞，而失去密封能力；(4)殼體腔室底部為平面，這樣泥砂長(zhǎng)期積留在腔體內(nèi)造成閘板開啟和關(guān)閉阻力增大，嚴(yán)重時(shí)可使閘板軸與閘板總成連接部位拉斷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種密封可靠，重量比較輕，承載能力強(qiáng)，操作方便的石油、天然氣鉆井用閘板防噴器。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，包括殼體、閘板、側(cè)門、閘板軸、液缸、活塞、液缸頭、鎖緊軸，兩塊閘板分別設(shè)于殼體兩側(cè)的閘板腔室內(nèi)，側(cè)門通過(guò)螺栓分別固定在殼體的兩側(cè)，閘板軸置于側(cè)門的中間，液缸設(shè)于側(cè)門和液缸頭之間，閘板軸一端和閘板連接，另一端和活塞連接，活塞設(shè)于液缸內(nèi)，鎖緊軸通過(guò)螺紋和閘板軸連接，其特征在于，所述的殼體閘板腔室橫截面兩側(cè)為圓弧形。
所述的殼體閘板腔室底部設(shè)有支承筋和朝井眼傾斜的沉砂斜面；所述的閘板上表面置有弧形的頂密封槽，在閘板體前端面具有前密封槽，兩道密封槽在閘板體前端面相連通，在頂密封槽內(nèi)裝有頂部密封膠芯，在前密封槽內(nèi)裝有前部密封膠芯，頂部密封膠芯和前部密封膠芯的兩端搭接在一起。
所述的殼體與側(cè)門之間設(shè)有由骨架、頂密封圈和兩個(gè)側(cè)密封圈組成的浮動(dòng)式密封圈，殼體與側(cè)門還通過(guò)承載鉸鏈總成連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)殼體內(nèi)的閘板腔室兩側(cè)為圓弧形，減小了殼體上因結(jié)構(gòu)不連續(xù)造成的應(yīng)力集中，從而降低應(yīng)力峰值，提高殼體的承載能力；(2)殼體和側(cè)門之間安裝浮動(dòng)式密封圈，具有助封功能，使得密封更為可靠，同時(shí)可以降低聯(lián)接螺栓的預(yù)緊力；(3)殼體兩側(cè)閘板腔室底部開有朝井眼傾斜的沉砂槽斜面，能在閘板開關(guān)時(shí)自動(dòng)清除泥砂，防止堵塞，減小閘板運(yùn)動(dòng)摩擦力，這種結(jié)構(gòu)還有利于井壓對(duì)閘板產(chǎn)生助封推力；(4)殼體與側(cè)門連接的承載鉸鏈和液壓鉸鏈分開，側(cè)門重量由承載鉸鏈承擔(dān)，內(nèi)有自行潤(rùn)滑的徑向滾針軸承和止推軸承，使開關(guān)側(cè)門輕便，液壓鉸鏈僅起連接油路和密封油壓的作用，不承受側(cè)門重量，增加密封件的使用壽命。


圖1為一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為殼體閘板腔室示意圖；圖3為閘板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為浮動(dòng)式密封圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為鉸鏈結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例如圖1所示，為一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器結(jié)構(gòu)示意圖，一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，包括殼體1、閘板2、側(cè)門3、閘板軸4、液缸5、活塞6、液缸頭7、鎖緊軸8。
如圖2所示，為殼體閘板腔室示意圖，所述的殼體1閘板腔室橫截面兩側(cè)為圓弧形9，殼體1閘板腔室底部設(shè)有支承筋和朝井眼傾斜的沉砂斜面10。
在殼體1內(nèi)的閘板腔室橫截面兩側(cè)為圓弧形9的腔室內(nèi)分別安裝閘板2，如圖3所示，為閘板結(jié)構(gòu)示意圖，所述的閘板2上表面置有弧形的頂密封槽11，在閘板體前端面具有前密封槽12，兩道密封槽在閘板體前端面相連通，在頂密封槽內(nèi)裝有頂部密封膠芯13，在前密封槽內(nèi)裝有前部密封膠芯14，頂部密封膠芯和前部密封膠芯的兩端搭接在一起。
如圖4所示，為浮動(dòng)式密封圈結(jié)構(gòu)示意圖，所述的浮動(dòng)式密封圈17由密封圈骨架15和三個(gè)密封圈16組成，安裝在側(cè)門3端面上的密封槽內(nèi)，利用密封圈16的壓縮過(guò)盈量建立初始密封，當(dāng)高壓液體或氣體進(jìn)入密封圈骨架15背面后更壓緊密封圈骨架15與殼體1的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)更可靠的密封，殼體1與側(cè)門3還通過(guò)承載鉸鏈總成19連接，如圖5所示，所述的承載鉸鏈總成19由可圍繞液壓鉸鏈21旋轉(zhuǎn)的承載鉸鏈20和液壓鉸鏈21組成。
側(cè)門3通過(guò)10個(gè)側(cè)門螺栓18分別固定安裝在殼體1的兩側(cè)，側(cè)門3中心有安裝閘板軸4的通孔，在側(cè)門3與閘板軸4之間設(shè)有二次密封裝置22，在殼體1上每對(duì)閘板腔室有兩道油道，設(shè)有2條控制油道口，分別控制關(guān)閉、打開閘板，側(cè)門3、液缸5和液缸頭7通過(guò)8個(gè)螺栓和8個(gè)螺母將它們連接在一起，液缸5設(shè)于側(cè)門3和液缸頭7之間，在液缸5內(nèi)裝有活塞6，活塞6和液缸5之間裝有兩道密封圈和兩道耐磨環(huán)，活塞6和閘板軸4通過(guò)活塞螺母連接，活塞6和閘板軸4之間有一道密封圈，閘板軸4穿過(guò)側(cè)門3中心孔，其一端與閘板2通過(guò)插塊形式掛鉤連接在一起，閘板軸4與側(cè)門3之間安裝有組合密封圈，閘板軸4另一端聯(lián)上帶有臺(tái)階的鎖緊軸8，鎖緊軸8的絲扣段旋入閘板軸4內(nèi)，和閘板軸4連接在一起，鎖緊軸8的另一端通過(guò)液缸頭7中心孔，它們之間安裝有密封圈，該閘板防噴器左右對(duì)稱，分別具有左右側(cè)門2、液缸頭5。
工作時(shí)，將該閘板防噴器安裝在鉆井施工的井口上，將控制管線分別連接到關(guān)閉、打開閘板進(jìn)出油口23上，在鉆井過(guò)程中，一旦發(fā)生井涌或井噴需要封閉井口時(shí)，打開控制管線上的轉(zhuǎn)閥，使控制液進(jìn)入液缸5關(guān)腔內(nèi)，作用在活塞6上的力通過(guò)閘板軸4推動(dòng)閘板2向井口中心移動(dòng)，將井口封閉，若要長(zhǎng)時(shí)間封井，將鎖緊軸8從閘板軸4中退出直至鎖緊軸上的臺(tái)階頂在液缸頭7上，此時(shí)可將閘板2鎖緊，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間封井的目的。若要打開井口，先將鎖緊軸8旋入閘板軸4內(nèi)，再通過(guò)控制液的壓力推動(dòng)活塞6向相反方向移動(dòng)閘板，即可打開井口。若要更換或檢修閘板，先將側(cè)門3螺釘卸掉，打開側(cè)門即可將閘板移出殼體閘板腔，進(jìn)行更換或檢修，檢修完畢后關(guān)上側(cè)門3，旋上閘板2螺釘即可。
權(quán)利要求1.一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，包括殼體(1)、閘板(2)、側(cè)門(3)、閘板軸(4)、液缸(5)、活塞(6)、液缸頭(7)、鎖緊軸(8)，兩塊閘板(2)分別設(shè)于殼體(1)兩側(cè)的閘板腔室內(nèi)，側(cè)門(3)通過(guò)螺栓(18)分別固定在殼體(1)的兩側(cè)，閘板軸(4)置于側(cè)門(3)的中間，液缸(5)設(shè)于側(cè)門(3)和液缸頭(7)之間，閘板軸(4)一端和閘板(2)連接，另一端和活塞(6)連接，活塞(6)設(shè)于液缸(5)內(nèi)，鎖緊軸(8)通過(guò)螺紋和閘板軸(4)連接，其特征在于，所述的殼體(1)閘板腔室橫截面兩側(cè)為圓弧形(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，其特征在于，所述的殼體(1)閘板腔室底部設(shè)有支承筋和朝井眼傾斜的沉砂斜面(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，其特征在于，所述的閘板(2)上表面置有弧形的頂密封槽(11)，在閘板體前端面具有前密封槽(12)，兩道密封槽在閘板體前端面相連通，在頂密封槽內(nèi)裝有頂部密封膠芯(13)，在前密封槽內(nèi)裝有前部密封膠芯(14)，頂部密封膠芯和前部密封膠芯的兩端搭接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，其特征在于，所述的殼體(1)與側(cè)門(3)之間設(shè)有由骨架(15)、頂密封圈和兩個(gè)側(cè)密封圈(16)組成的浮動(dòng)式密封圈(17)，殼體(1)與側(cè)門(3)還通過(guò)承載鉸鏈總成(19)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，其特征在于，所述的承載鉸鏈總成(19)由可圍繞液壓鉸鏈(21)旋轉(zhuǎn)的承載鉸鏈(20)和液壓鉸鏈(21)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，其特征在于，所述的側(cè)門(3)與閘板軸(4)之間設(shè)有二次密封裝置(22)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井用閘板防噴器，包括殼體、閘板、側(cè)門、閘板軸、液缸、活塞、液缸頭、鎖緊軸，其特征在于，所述的殼體閘板腔室橫截面兩側(cè)為圓弧形，所述的閘板上表面置有弧形的頂密封槽，在閘板體前端面具有前密封槽，兩道密封槽在閘板體前端面相連通，在頂密封槽內(nèi)裝有頂部密封膠芯，在前密封槽內(nèi)裝有前部密封膠芯，頂部密封膠芯和前部密封膠芯的兩端搭接在一起。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是密封可靠，重量比較輕，承載能力強(qiáng)，操作方便。
文檔編號(hào)E21B33/06GK2773303SQ20052004053
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者施俊寶, 姚胥源, 章連鑫 申請(qǐng)人:上海神開石油化工設(shè)備有限公司