專利名稱：帶緩沖結構的旋轉控制頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田鉆井作業設備中的旋轉控制頭，特別是帶緩沖結構的旋轉控制頭。
背景技術：
油氣田鉆井作業設備中的旋轉控制頭(RCH)，是欠平衡鉆井、控壓鉆井、地熱鉆井、煤層氣鉆井的關鍵裝置。利用它和其它地面設備可實現邊噴邊鉆。使用旋轉控制頭已成為一種降低鉆井成本、提高油井產量的重要手段。降低鉆井成本主要是通過提高機械鉆速、減少非鉆井時間和欠平衡鉆井過程中泥漿的消耗等手段來實現。有時，通過減少泥漿對地層的損害以增加油井產量。除欠平衡鉆井外，在那些強調安全性和環境保護，而通常又不可能進行欠平衡鉆井的地區，旋轉控制頭也開始得到應用，比如海洋平臺有時候也會應用旋轉控制頭。·[0003]現有技術中，旋轉控制頭中的軸承在旋轉控制頭中是一個重要部件，鉆井時由井壓產生的軸向力、鉆桿偏心力以及其他相關的作用力都是靠軸承來承受，利用它可以實現膠芯的密封、高速旋轉等。由于鉆井作業時在起下鉆時和鉆頭鉆進時，以及鉆桿與井眼中心不同心時都會產生偏移，此時鉆桿都會產生嚴重的剛性沖擊和振動，這對旋轉控制頭內的處于高速旋轉的軸承具有很大的傷害。這種沖擊后的損傷累積必然影響到旋轉控制頭內軸承的使用壽命。而在開采現場對旋轉控制頭旋轉部分的維修具有一定的難度。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術中所存在的缺陷，提供一種帶緩沖結構的旋轉控制頭，旨在保護旋轉頭內的軸承，使其避免或減少振動沖擊而產生的
有害影響。本實用新型采用了下列技術方案解決了其技術問題一種帶緩沖結構的旋轉控制頭，包括殼體，以及置在殼體之中膠芯筒，該膠芯筒通過軸承與殼體呈轉動連接狀，膠芯筒底端固定連接膠芯，上端外側固定連接一套筒，并與該套筒一起被卡箍所緊固鎖定，其特征在于所述的膠芯筒分為內殼和外殼構成的內外兩層，在膠芯筒內殼和外殼兩層之間形成環形空間，該環形空間中置有硫化橡膠層。本實用新型將旋轉控制頭中的膠芯筒設置成內外雙筒形式，使內外兩筒之間形成一定的環形空間，并在該環形空間中間置有橡膠，使之對內外筒進行硫化和粘結成一個整體。本實用新型的這種柔性連接，使旋轉控制頭能夠對沖擊力有很好的緩沖作用，克服了沖擊和振動對旋轉頭內的軸承產生的有害影響，滿足了實際生產需要，延長了軸承的使用壽命，從而保證旋轉控制頭整體的使用壽命。
圖I為本實用新型結構示意圖。[0008]圖2為本實用新型所述膠芯筒結構示意圖。圖3為圖2中A — A向剖面圖。圖4為圖2中A — A向又一實施例的剖面圖。圖5為圖2中A — A向再一實施例的剖面圖。圖中各序號分別表示為I-殼體、2 —軸承、3 —套筒、4 一卡植、5 —I父芯筒、5. I 一I父芯筒內殼、5. 2 —硫化
橡膠層、5. 3 一膠芯筒外殼、6 —膠芯。
具體實施方式
以下結合實施例以及附圖對本實用新型作進一步的描述。·參照圖1，本實用新型所述帶緩沖結構的旋轉控制頭，包括殼體1，以及置在殼體I之中膠芯筒5，該膠芯筒5通過軸承2與殼體I呈轉動連接狀，膠芯筒5底端固定連接膠芯6，上端外側固定連接一套筒3，并與該套筒3 —起被卡箍4所緊固鎖定。參照圖I或者圖2，本實用新型所述的膠芯筒5分為膠芯筒內殼5. I和膠芯筒外殼5. 3構成的內外兩層，在膠芯筒內殼5. I和外殼5. 3兩層之間形成環形空間，該環形空間中置有硫化橡膠層5. 2。由于膠芯筒內筒5. I和外筒5. 3之間的環形空間部分被填充了橡膠，并對其進行硫化使之與內外筒粘結成一個整體，這樣，膠芯筒內筒5. I與外筒5. 3之間就形成一種柔性連接，而柔性連接對沖擊由很好的緩解釋放作用，由此避免了在高速旋轉下由鉆桿帶來的嚴重沖擊和振動對旋轉控制頭內軸承的破壞，能大大延長旋轉控制頭的使用壽命。參照圖3、圖4、圖5，由于膠芯筒內外筒之間是由硫化橡膠連接，所以傳遞扭矩的能力有所減弱，為了彌補這一缺陷，本實用新型在所述膠芯筒內殼5. I的外側面、膠芯筒外殼5. 3的內側面以及硫化橡膠層5. 2內外兩側面徑向都置有相對應的凹凸狀的楞。參照圖3，該實施例是將在膠芯筒內筒5. I外徑、膠芯筒外筒5. 3的內徑做成類似于花鍵槽的十二等分槽，然后利用這些凹凸的鋸齒狀楞來增強橡膠可傳遞的扭矩，以保證旋轉控制頭的高速旋轉。當然，這種凹凸狀的楞也可以設置成如圖4、圖5中所示的形狀，這些都屬于本實用新型設計思想。總之，帶緩沖裝置的旋轉控制頭，其作用是最大可能的利用膠芯筒內外筒之間的硫化橡膠來對高速旋轉中的旋轉控制頭受到的沖擊載荷進行釋放。而硫化橡膠材料以及內外筒的環空結構的優化則可以最大程度的保證旋轉控制頭的高速旋轉的有效性。
權利要求1.一種帶緩沖結構的旋轉控制頭，包括殼體，以及置在殼體之中膠芯筒，該膠芯筒通過軸承與殼體呈轉動連接狀，膠芯筒底端固定連接膠芯，上端外側固定連接一套筒，并與該套筒一起被卡箍所緊固鎖定，其特征在于所述的膠芯筒分為內殼和外殼構成的內外兩層，在膠芯筒內殼和外殼兩層之間形成環形空間，該環形空間中置有硫化橡膠層。
2.根據權利要求I所述的帶緩沖結構的旋轉控制頭，其特征在于所述膠芯筒內殼的外側面、膠芯筒外殼的內側面以及硫化橡膠層內外兩側面徑向都置有相對應的凹凸狀的楞。
專利摘要一種帶緩沖結構的旋轉控制頭，包括殼體，以及置在殼體之中膠芯筒，該膠芯筒通過軸承與殼體呈轉動連接狀，膠芯筒底端固定連接膠芯，上端外側固定連接一套筒，并與該套筒一起被卡箍所緊固鎖定，其特征在于所述的膠芯筒分為內殼和外殼構成的內外兩層，在膠芯筒內殼和外殼兩層之間形成環形空間，該環形空間中置有硫化橡膠層。本實用新型將膠芯筒設置成內外雙筒形式，并在其中間置有橡膠，使之對內外筒進行硫化和粘結成一個整體。本實用新型能夠使旋轉控制頭對沖擊力有很好的緩沖作用，克服了沖擊和振動對旋轉頭內的軸承產生的有害影響，滿足了實際生產需要，延長了軸承的使用壽命，從而保證旋轉控制頭整體的使用壽命。
文檔編號E21B33/03GK202755938SQ20122032330
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月5日 優先權日2012年7月5日
發明者黃河 申請人:上海美鉆設備成套有限公司