剪切閘板防噴器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種剪切閘板防噴器，包括：上剪切閘板、下剪切閘板和剪切密封條，所述上剪切閘板的刀口平面上設(shè)有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內(nèi)，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，本發(fā)明提供的一種剪切閘板防噴器，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時(shí)有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對(duì)剪切密封條進(jìn)行擠壓時(shí)剪切密封條受到的作用力，從而可以保護(hù)剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長(zhǎng)使用壽命。
【專利說(shuō)明】
剪切閘板防噴器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種剪切閘板防噴器。
【背景技術(shù)】
[0002]防噴器是石油鉆井中的重要設(shè)備，其主要作用是在鉆井過(guò)程中防止井噴事故的發(fā)生。防噴器按照結(jié)構(gòu)與工作原理分為閘板防噴器與環(huán)形防噴器兩類，其中，閘板防噴器主要由承壓殼體、側(cè)門(mén)、閘板、驅(qū)動(dòng)閘板關(guān)閉的油缸等組成。閘板防噴器可以安裝配備剪切閘板，當(dāng)在鉆井、修井或者試油等作業(yè)過(guò)程中遇到緊急情況時(shí)，關(guān)閉剪切閘板，剪斷井內(nèi)鉆具，同時(shí)實(shí)現(xiàn)井筒密封。
[0003]具體地，剪切閘板防噴器的剪切閘板成對(duì)使用，分為上剪切閘板和下剪切閘板，剪切閘板防噴器的密封是通過(guò)剪切閘板體刀口平面內(nèi)的剪切密封條實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)有技術(shù)中，采用剪切密封條直接與上剪切閘板接觸的頂密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)剪切閘板防噴器剪斷鉆桿后，活塞帶動(dòng)上剪切閘板和下剪切閘板繼續(xù)前行，下剪切閘板刃口滑過(guò)并壓縮上剪切閘板刀口平面內(nèi)的剪切密封條，從而實(shí)現(xiàn)密封。
[0004]但是，采用現(xiàn)有技術(shù)，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，下剪切閘板刃口壓縮剪切密封條產(chǎn)生的接觸應(yīng)力較大，容易將密封條擠壓壞，特別是下剪切閘板移動(dòng)過(guò)程中夾雜有固體顆粒的情況下，很容易將剪切密封條劃傷，甚至直接將剪切密封條拖出，大大降低了密封性能，使得鉆井、修井或者試油等作業(yè)過(guò)程存在極大的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種剪切閘板防噴器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)剪切密封條容易被劃傷的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供一種剪切閘板防噴器，包括:上剪切閘板、下剪切閘板和剪切密封條，所述上剪切閘板的刀口平面上設(shè)有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內(nèi)，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述上剪切閘板的刀口平面兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)板，所述兩個(gè)側(cè)板上均設(shè)有凹槽。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述剪切密封條的兩側(cè)設(shè)有與所述凹槽相匹配的凸起，所述凸起卡合在所述凹槽中。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述兩個(gè)側(cè)板與所述上剪切閘板的閘板槽固定連接。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述剪切密封條的材料為橡膠。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述剪切密封條的材料為丁腈橡膠。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述下剪切閘板的刃口為V型。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，下剪切閘板的刃口的倒角為15度。
[0014]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述預(yù)留距離為0.5mm。
[0015]本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時(shí)有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對(duì)剪切密封條進(jìn)行擠壓時(shí)剪切密封條受到的作用力，從而可以保護(hù)剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長(zhǎng)使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板打開(kāi)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板的平面示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的上剪切閘板的爆炸圖；
[0020]圖4為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的下剪切閘板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板關(guān)閉狀態(tài)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0023]1:上剪切閘板；
[0024]2:下剪切閘板；
[0025]3:剪切密封條；
[0026]4:上剪切閘板的刀口平面；
[0027]5:密封槽；
[0028]6:預(yù)留距離；
[0029]7:第一側(cè)板；
[0030]8:第二側(cè)板；
[0031]9:凹槽；
[0032]10:凸起；
[0033]11:閘板槽；
[0034]12:刃口；
[0035]13:刃口倒角；
[0036]14:上刀體；
[0037]15:下刀體；
[0038]16:頂密封。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]圖1為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板打開(kāi)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板的平面示意圖，圖3為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的上剪切閘板的爆炸圖，如圖1、圖2和圖3所示，剪切閘板防噴器包括:上剪切閘板1、下剪切閘板2和剪切密封條3，上剪切閘板的刀口平面4上設(shè)有密封槽5，剪切密封條3放置在密封槽5內(nèi)，剪切密封條3與密封槽5的底部之間設(shè)有預(yù)留距離6。
[0041]需要說(shuō)明的是，剪切閘板防噴器的上剪切閘板I的后部與液壓柱塞栗的輸出桿連接，剪切閘板防噴器的下剪切閘板2的后部與液壓柱塞栗的輸出桿連接。其中，由液壓控制系統(tǒng)來(lái)液壓柱塞栗打開(kāi)或關(guān)閉上剪切閘板I以及下剪切閘板2。
[0042]本實(shí)施例中，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時(shí)有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對(duì)剪切密封條進(jìn)行擠壓時(shí)剪切密封條受到的作用力，從而可以保護(hù)剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長(zhǎng)使用壽命。
[0043]另一實(shí)施例中，在上述剪切閘板防噴器包括:上剪切閘板1、下剪切閘板2和剪切密封條3的基礎(chǔ)上，上剪切閘板的刀口平面4兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板上均設(shè)有凹槽9。
[0044]具體地，上剪切閘板的刀口平面4兩側(cè)設(shè)置的兩個(gè)側(cè)板分別是第一側(cè)板7和第二側(cè)板8。
[0045]較優(yōu)地，第一側(cè)板7上的凹槽9和第二側(cè)板8的凹槽9可以為長(zhǎng)方形，但在此不作限制，例如，第一側(cè)板7上的凹槽9和第二側(cè)板8的凹槽9的形狀也可根據(jù)具體情況設(shè)置為三角形、不規(guī)則多變形等形狀。
[0046]進(jìn)一步地，第一側(cè)板7上可以設(shè)置多個(gè)凹槽9，第二側(cè)板8上也可以設(shè)置多個(gè)凹槽9。
[0047]可選地，剪切密封條3的兩側(cè)設(shè)有與凹槽9相匹配的凸起10，凸起10卡合在凹槽9中。以防止剪切密封條3脫落。
[0048]較優(yōu)地，剪切密封條3兩側(cè)的凸起為長(zhǎng)方形，但在此不作限制，剪切密封條3兩側(cè)的凸起的形狀與第一側(cè)板7上的凹槽9以及第二側(cè)板8上的凹槽9的形狀相匹配。
[0049]需要說(shuō)明的是，剪切密封條3兩側(cè)的凸起10可以為多個(gè)，其中剪切密封條兩側(cè)凸起的數(shù)目分別與第一側(cè)板7上凹槽9的數(shù)目以及第二側(cè)板8上凹槽9的數(shù)目相等。
[0050]進(jìn)一步地，兩個(gè)側(cè)板與上剪切閘板I的閘板槽11固定連接，也就是說(shuō)第一側(cè)板7和上剪切閘板I的閘板槽11固定連接，第二側(cè)板8和上剪切閘板I的閘板槽11固定連接。
[0051]進(jìn)一步地，在另一實(shí)施例中，剪切密封條3的材料為橡膠。
[0052]較優(yōu)地，剪切密封條3的材料為丁腈橡膠。
[0053]需要說(shuō)明的是，剪切密封條3的材料可以為任何耐H2S和CO2腐蝕的材料。
[0054]進(jìn)一步地，上剪切閘板I的頂部設(shè)置有頂密封16，下剪切閘板2的頂部設(shè)置有頂密封16。
[0055]進(jìn)一步地，上剪切閘板I的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)密封，下剪切閘板2的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)密封(側(cè)密封圖中未示出)，可選地，可以采用上述第一側(cè)板7和第二側(cè)板8對(duì)剪切閘板防噴器進(jìn)行側(cè)密封。
[0056]需要說(shuō)明的是，上剪切閘板I的頂部設(shè)置有頂密封16以及下剪切閘板2的頂部設(shè)置有頂密封16使得上剪切閘板I的頂部和下剪切閘板2的頂部實(shí)現(xiàn)密封。上剪切閘板I的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)密封以及下剪切閘板2的兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)密封使得上剪切閘板I的兩側(cè)和下剪切閘板2的兩側(cè)實(shí)現(xiàn)密封。
[0057]優(yōu)選地，剪切密封條3的密封面分為弧面和平面兩部分。具體地，可以根據(jù)密封槽5的形狀具體設(shè)置，在此不做限定。
[0058]需要說(shuō)明的是，剪切密封條3的密封面的弧面部分用來(lái)密封鉆桿的表面，剪切密封條3的密封面的平面部分用來(lái)密封上剪切閘板和下剪切閘板之間的封井界平面。
[0059]本實(shí)施例中，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時(shí)有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對(duì)剪切密封條進(jìn)行擠壓時(shí)剪切密封條受到的作用力，從而可以保護(hù)剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長(zhǎng)使用壽命，此外，由于上剪切閘板的刀口平面兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板上均設(shè)有凹槽，剪切密封條的兩側(cè)設(shè)有與凹槽相匹配的凸起，使得上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條時(shí)剪切密封條不容易脫落。
[0060]圖4為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的下剪切閘板的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，較優(yōu)地，下剪切閘板2的刃口 12為V型。
[0061]其中，下剪切閘板2的刃口 12為V型，當(dāng)上剪切閘板I和下剪切閘板2在液壓柱塞栗的輸出桿推動(dòng)的作用下，相互靠近，能快速剪斷鉆桿，同時(shí)使斷后的兩段鉆桿快速分開(kāi)。
[0062]優(yōu)選地，下剪切閘板2的刃口倒角13為15度。
[0063]其中，下剪切閘板2的刃口倒角13為15度時(shí)，當(dāng)上剪切閘板I和下剪切閘板2在液壓柱塞栗的輸出桿推動(dòng)的作用下，更有利于快速剪斷鉆桿，并使斷后的兩段鉆桿快速分開(kāi)。
[0064]另一實(shí)施例中，優(yōu)選地，剪切密封條3與密封槽5的底部之間設(shè)有預(yù)留距離6，優(yōu)選地，預(yù)留距離為0.5mm。
[0065]本實(shí)施例中，下剪切閘板刃口運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時(shí)有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對(duì)剪切密封條進(jìn)行擠壓時(shí)剪切密封條受到的作用力，從而可以保護(hù)剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長(zhǎng)使用壽命，此外，由于上剪切閘板的刀口平面兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板上均設(shè)有凹槽，剪切密封條的兩側(cè)設(shè)有與凹槽相匹配的凸起，使得上剪切閘板和下剪切閘板同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條時(shí)剪切密封條不容易脫落。
[0066]圖5為本發(fā)明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板關(guān)閉狀態(tài)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)上剪切閘板I和下剪切閘板2在液壓柱塞栗的輸出桿推動(dòng)的作用下，相互靠近，上剪切閘板I的上刀體14與下剪切閘板2的下刀體15相互嵌套合并，快速剪斷鉆桿時(shí)，兩段鉆桿分離，下剪切閘板2的刃口 12運(yùn)動(dòng)到與上剪切閘板I底部的剪切密封條3接觸的位置進(jìn)行密封時(shí)，上剪切閘板I和下剪切閘板2同時(shí)移動(dòng)擠壓剪切密封條3實(shí)現(xiàn)密封。
[0067]剪切閘板防噴器封井的具體過(guò)程是:操作液控系統(tǒng)，由液壓能作用于液壓柱塞栗的輸出桿，上剪切閘板I和下剪切閘板2在液壓柱塞栗的輸出桿推動(dòng)作用下，產(chǎn)生封井力，即上剪切閘板I和下剪切閘板2進(jìn)行合并，在上剪切閘板I和下剪切閘板2進(jìn)行合并的過(guò)程中，會(huì)使得剪切密封條3的弧面首先與鉆桿的表面接觸，由于被封鉆桿的表面半徑通常大于剪切密封條3的弧面的半徑，在封井力的作用下，鉆桿擠壓剪切密封條3，導(dǎo)致剪切密封條3擴(kuò)張，剪切密封條3的弧面擴(kuò)張的這一過(guò)程為剪切閘板防噴器封井的第一階段。
[0068]剪切密封條3受鉆桿擠壓擴(kuò)張階段終止后，上剪切閘板I和下剪切閘板2在液壓柱塞栗的輸出桿推動(dòng)下，繼續(xù)向中心移動(dòng)，進(jìn)行合并關(guān)井，此時(shí)，剪切密封條3的密封面的弧面和平面部分同時(shí)受上剪切閘板I和下剪切閘板2的擠壓而變形，直到推動(dòng)上剪切閘板I和上剪切閘板2的關(guān)井力與被密封面的反作用力、上剪切閘板I和上剪切閘板2運(yùn)動(dòng)的阻力達(dá)到平衡為止，這一過(guò)程為剪切密封條封井的第二階段。
[0069]當(dāng)剪切閘板防噴器關(guān)井時(shí)，井內(nèi)介質(zhì)壓力會(huì)在上剪切閘板I和下剪切閘板2的背部產(chǎn)生助推力，使剪切密封條3的密封面的弧面和平面的接觸比壓增大，形成助封的效果，這是第三階段，上述封井的三個(gè)階段連續(xù)進(jìn)行，通常第二、三階段同時(shí)完成。
[0070]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種剪切閘板防噴器，包括:上剪切閘板、下剪切閘板和剪切密封條，所述上剪切閘板的刀口平面上設(shè)有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內(nèi)，其特征在于，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設(shè)有預(yù)留距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述上剪切閘板的刀口平面兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)板，所述兩個(gè)側(cè)板上均設(shè)有凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述剪切密封條的兩側(cè)設(shè)有與所述凹槽相匹配的凸起，所述凸起卡合在所述凹槽中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述兩個(gè)側(cè)板與所述上剪切閘板的閘板槽固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述剪切密封條的材料為橡膠。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述剪切密封條的材料為丁腈橡膠。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述下剪切閘板的刃口為V型。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述下剪切閘板的刃口的倒角為15度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述預(yù)留距離為0.5_。
【文檔編號(hào)】E21B33/06GK105822250SQ201510009471
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】王裕海, 李鋒, 梁紅軍, 謝沖, 王延民, 韓傳軍, 董仁, 杜鋒輝, 張濤, 鄧昌松, 唐斌
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司