剪切閘板防噴器的制造方法
【專利摘要】本發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有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設有預留距離，本發明提供的一種剪切閘板防噴器，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，上剪切閘板和下剪切閘板同時移動擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設有預留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對剪切密封條進行擠壓時剪切密封條受到的作用力，從而可以保護剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長使用壽命。
【專利說明】
剪切閘板防噴器
技術領域
[0001]本發明涉及石油鉆井技術領域，尤其涉及一種剪切閘板防噴器。
【背景技術】
[0002]防噴器是石油鉆井中的重要設備，其主要作用是在鉆井過程中防止井噴事故的發生。防噴器按照結構與工作原理分為閘板防噴器與環形防噴器兩類，其中，閘板防噴器主要由承壓殼體、側門、閘板、驅動閘板關閉的油缸等組成。閘板防噴器可以安裝配備剪切閘板，當在鉆井、修井或者試油等作業過程中遇到緊急情況時，關閉剪切閘板，剪斷井內鉆具，同時實現井筒密封。
[0003]具體地，剪切閘板防噴器的剪切閘板成對使用，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剪切閘板體刀口平面內的剪切密封條實現的，現有技術中，采用剪切密封條直接與上剪切閘板接觸的頂密封結構，當剪切閘板防噴器剪斷鉆桿后，活塞帶動上剪切閘板和下剪切閘板繼續前行，下剪切閘板刃口滑過并壓縮上剪切閘板刀口平面內的剪切密封條，從而實現密封。
[0004]但是，采用現有技術，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，下剪切閘板刃口壓縮剪切密封條產生的接觸應力較大，容易將密封條擠壓壞，特別是下剪切閘板移動過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過程存在極大的隱患。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種剪切閘板防噴器，用以解決現有技術中下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時剪切密封條容易被劃傷的問題。
[0006]本發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有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設有預留距離。
[0007]在本發明一實施例中，所述上剪切閘板的刀口平面兩側設有兩個側板，所述兩個側板上均設有凹槽。
[0008]在本發明一實施例中，所述剪切密封條的兩側設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]在本發明一實施例中，所述兩個側板與所述上剪切閘板的閘板槽固定連接。
[0010]在本發明一實施例中，所述剪切密封條的材料為橡膠。
[0011]在本發明一實施例中，所述剪切密封條的材料為丁腈橡膠。
[0012]在本發明一實施例中，所述下剪切閘板的刃口為V型。
[0013]在本發明一實施例中，下剪切閘板的刃口的倒角為15度。
[0014]在本發明一實施例中，所述預留距離為0.5mm。
[0015]本發明提供的剪切閘板防噴器，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，上剪切閘板和下剪切閘板同時移動擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設有預留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對剪切密封條進行擠壓時剪切密封條受到的作用力，從而可以保護剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長使用壽命。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板打開狀態的結構示意圖；
[0018]圖2為本發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為本發明提供的剪切閘板防噴器的下剪切閘板的結構示意圖；
[0021]圖5為本發明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板關閉狀態的剖面結構示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[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:預留距離；
[0029]7:第一側板；
[0030]8:第二側板；
[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。
【具體實施方式】
[0039]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0040]圖1為本發明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板打開狀態的結構示意圖，圖2為本發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上設有密封槽5，剪切密封條3放置在密封槽5內，剪切密封條3與密封槽5的底部之間設有預留距離6。
[0041]需要說明的是，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，由液壓控制系統來液壓柱塞栗打開或關閉上剪切閘板I以及下剪切閘板2。
[0042]本實施例中，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，上剪切閘板和下剪切閘板同時移動擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設有預留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對剪切密封條進行擠壓時剪切密封條受到的作用力，從而可以保護剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長使用壽命。
[0043]另一實施例中，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的基礎上，上剪切閘板的刀口平面4兩側設有兩個側板，兩個側板上均設有凹槽9。
[0044]具體地，上剪切閘板的刀口平面4兩側設置的兩個側板分別是第一側板7和第二側板8。
[0045]較優地，第一側板7上的凹槽9和第二側板8的凹槽9可以為長方形，但在此不作限制，例如，第一側板7上的凹槽9和第二側板8的凹槽9的形狀也可根據具體情況設置為三角形、不規則多變形等形狀。
[0046]進一步地，第一側板7上可以設置多個凹槽9，第二側板8上也可以設置多個凹槽9。
[0047]可選地，剪切密封條3的兩側設有與凹槽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]較優地，剪切密封條3兩側的凸起為長方形，但在此不作限制，剪切密封條3兩側的凸起的形狀與第一側板7上的凹槽9以及第二側板8上的凹槽9的形狀相匹配。
[0049]需要說明的是，剪切密封條3兩側的凸起10可以為多個，其中剪切密封條兩側凸起的數目分別與第一側板7上凹槽9的數目以及第二側板8上凹槽9的數目相等。
[0050]進一步地，兩個側板與上剪切閘板I的閘板槽11固定連接，也就是說第一側板7和上剪切閘板I的閘板槽11固定連接，第二側板8和上剪切閘板I的閘板槽11固定連接。
[0051]進一步地，在另一實施例中，剪切密封條3的材料為橡膠。
[0052]較優地，剪切密封條3的材料為丁腈橡膠。
[0053]需要說明的是，剪切密封條3的材料可以為任何耐H2S和CO2腐蝕的材料。
[0054]進一步地，上剪切閘板I的頂部設置有頂密封16，下剪切閘板2的頂部設置有頂密封16。
[0055]進一步地，上剪切閘板I的兩側分別設置側密封，下剪切閘板2的兩側分別設置側密封(側密封圖中未示出)，可選地，可以采用上述第一側板7和第二側板8對剪切閘板防噴器進行側密封。
[0056]需要說明的是，上剪切閘板I的頂部設置有頂密封16以及下剪切閘板2的頂部設置有頂密封16使得上剪切閘板I的頂部和下剪切閘板2的頂部實現密封。上剪切閘板I的兩側分別設置側密封以及下剪切閘板2的兩側分別設置側密封使得上剪切閘板I的兩側和下剪切閘板2的兩側實現密封。
[0057]優選地，剪切密封條3的密封面分為弧面和平面兩部分。具體地，可以根據密封槽5的形狀具體設置，在此不做限定。
[0058]需要說明的是，剪切密封條3的密封面的弧面部分用來密封鉆桿的表面，剪切密封條3的密封面的平面部分用來密封上剪切閘板和下剪切閘板之間的封井界平面。
[0059]本實施例中，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，上剪切閘板和下剪切閘板同時移動擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設有預留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對剪切密封條進行擠壓時剪切密封條受到的作用力，從而可以保護剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長使用壽命，此外，由于上剪切閘板的刀口平面兩側設有兩個側板，兩個側板上均設有凹槽，剪切密封條的兩側設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移動擠壓剪切密封條時剪切密封條不容易脫落。
[0060]圖4為本發明提供的剪切閘板防噴器的下剪切閘板的結構示意圖，如圖4所示，較優地，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的作用下，相互靠近，能快速剪斷鉆桿，同時使斷后的兩段鉆桿快速分開。
[0062]優選地，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，當上剪切閘板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。
[0064]另一實施例中，優選地，剪切密封條3與密封槽5的底部之間設有預留距離6，優選地，預留距離為0.5mm。
[0065]本實施例中，下剪切閘板刃口運動到與上剪切閘板底部的剪切密封條接觸的位置進行密封時，上剪切閘板和下剪切閘板同時移動擠壓剪切密封條，由于剪切密封條與密封槽的底部之間設有預留距離，使得剪切密封條在受到擠壓時有一定的退讓空間，減小了下剪切閘板對剪切密封條進行擠壓時剪切密封條受到的作用力，從而可以保護剪切密封條不被下剪切閘板刃口損壞，延長使用壽命，此外，由于上剪切閘板的刀口平面兩側設有兩個側板，兩個側板上均設有凹槽，剪切密封條的兩側設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移動擠壓剪切密封條時剪切密封條不容易脫落。
[0066]圖5為本發明提供的剪切閘板防噴器的剪切閘板關閉狀態的剖面結構示意圖，當上剪切閘板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，兩段鉆桿分離，下剪切閘板2的刃口 12運動到與上剪切閘板I底部的剪切密封條3接觸的位置進行密封時，上剪切閘板I和下剪切閘板2同時移動擠壓剪切密封條3實現密封。
[0067]剪切閘板防噴器封井的具體過程是:操作液控系統，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作用下，產生封井力，即上剪切閘板I和下剪切閘板2進行合并，在上剪切閘板I和下剪切閘板2進行合并的過程中，會使得剪切密封條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，導致剪切密封條3擴張，剪切密封條3的弧面擴張的這一過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下，繼續向中心移動，進行合并關井，此時，剪切密封條3的密封面的弧面和平面部分同時受上剪切閘板I和下剪切閘板2的擠壓而變形，直到推動上剪切閘板I和上剪切閘板2的關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運動的阻力達到平衡為止，這一過程為剪切密封條封井的第二階段。
[0069]當剪切閘板防噴器關井時，井內介質壓力會在上剪切閘板I和下剪切閘板2的背部產生助推力，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，上述封井的三個階段連續進行，通常第二、三階段同時完成。
[0070]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
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有密封槽，所述剪切密封條放置在所述密封槽內，其特征在于，所述剪切密封條與所述密封槽的底部之間設有預留距離。2.根據權利要求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設有兩個側板，所述兩個側板上均設有凹槽。3.根據權利要求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設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.根據權利要求3所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述兩個側板與所述上剪切閘板的閘板槽固定連接。5.根據權利要求1-4任一項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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的剪切閘板防噴器，其特征在于，所述預留距離為0.5_。
【文檔編號】E21B33/06GK105822250SQ201510009471
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月8日
【發明人】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
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司