一種油田鉆修井環形防噴器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆修井防噴裝置，尤其是一種適于油田鉆修井作業的環形防噴器，屬于鉆進設備技術領域。
【背景技術】
[0002]在石油天然氣鉆修井施工過程中，為避免發生井噴失控事故，需要在井口上安裝防噴裝置，防噴器作為防噴裝置的主要組成部件，不僅要具有一定的耐壓能力，而且在安裝旋轉防噴器后，還可在不壓井的情況下進行鉆進作業。
[0003]現有的環形、球形防噴器的通徑設計均參照作業管柱接箍外徑，并要求環形、球形防噴器通徑略大于作業管柱接箍外徑，兩者差值在20mm以內，以保證橡膠膠筒承壓橫截面的過盈承壓能力，因而上述防噴器不能適應大跨度、多規格下井管柱、工具組合復合工藝鉆修井施工作業。另外由于現有的欠平衡鉆井旋轉環形防噴器通徑小、承壓能力差，普遍存在以下方面的缺陷:一是不能保證多種不同直徑尺寸的工具通過，因而在切換大直徑工具時還需要更換與其匹配的防噴器;二是作業管柱變徑部分通過時強拔強拽極易造成膠筒的損傷;三是當采用大直徑膠筒配合小直徑管柱時，在壓力作用下，橡膠膠筒的橫截面變型過大，膠筒會因外涌倒翻導致爆裂失效；四是旋轉過程中，膠筒依靠摩擦力將作業管柱抱緊，同時向外傳遞扭矩，膠筒不僅受到液壓介質的強大壓力，而且還要承載較大的剪切應力，縮短了其工作壽命。上述問題使得現有欠平衡鉆井旋轉環形防噴器難以被大范圍推廣使用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是針對現有技術之弊端，提供一種耐高壓能力強、通用性能好、工作壽命長，適于常規井下作業、帶壓作業及欠平衡鉆井作業的油田鉆修井環形防噴器。
[0005]本實用新型上述目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]—種油田鉆修井環形防噴器，包括上端蓋、殼體和防噴器芯體;所述上端蓋通過螺栓組件與殼體裝配;所述防噴器芯體布置在由上端蓋和殼體圍合的空腔中，在防噴器芯體中設有卡瓦總成、豎直布置的膠筒和剛性材質的扭力傳遞筒;所述膠筒上下兩端分別設置膠筒上扭力傳導軸、膠筒下扭力傳導軸，所述膠筒上扭力傳導軸為中空結構，其內壁為與卡瓦總成配合的圓錐面;所述扭力傳遞筒套裝在膠筒外部。
[0007]上述油田鉆修井環形防噴器，所述防噴器芯體還設有環形膠筒油馕組件，所述環形膠筒油馕組件包括油馕本體和位于油馕本體兩端的油馕密封頭，所述油馕本體包覆在膠筒的外圓柱面上，位于油馕本體上端的油馕密封頭將扭力傳遞筒與膠筒上扭力傳導軸固定連接，位于油馕本體下端的油馕密封頭與膠筒下扭力傳導軸固定裝配。
[0008]上述油田鉆修井環形防噴器，所述卡瓦總成包括支撐機構、驅動機構和卡瓦本體，所述卡瓦本體布置在膠筒的上方，由一組數量不少于六個的卡瓦單體組成，卡瓦本體外表面為與膠筒上扭力傳導軸中空結構匹配的圓錐面。
[0009]上述油田鉆修井環形防噴器，所述卡瓦總成的支撐機構包括卡瓦底座、支撐桿和支撐盤;所述支撐桿沿卡瓦底座圓周方向均勾布置，其上端與支撐盤固定裝配，下端與扭力傳遞筒固定裝配;所述卡瓦底座設有一組支撐桿穿過孔，卡瓦底座在驅動機構帶動下沿支撐桿上下滑動。
[0010]上述油田鉆修井環形防噴器，所述卡瓦總成的驅動機構包括卡瓦聚攏驅動組件和卡瓦鎖止驅動組件;所述卡瓦聚攏驅動組件包括布置在卡瓦底座中的一組徑向動作油缸，所述徑向動作油缸與卡瓦單體數量匹配，徑向動作油缸的活塞與對應的卡瓦單體固定裝配。
[0011 ]上述油田鉆修井環形防噴器，所述卡瓦鎖止驅動組件包括布置在扭矩傳遞筒側壁中的一組軸向動作油缸，軸向動作油缸的活塞桿上端與卡瓦底座固定裝配。
[0012]上述油田鉆修井環形防噴器，所述防噴器芯體通過布置在扭矩傳遞筒上、下兩端的推力調心滾子軸承與上端蓋、殼體裝配，通過布置在膠筒下扭力傳導軸上的滾子軸承與殼體裝配。
[0013]上述油田鉆修井環形防噴器，通過上端蓋的法蘭密封結構和殼體的法蘭密封結構與鉆井設備裝配。
[0014]本實用新型在需要抱緊作業管柱進行旋轉起下鉆防噴作業時，可通過徑向動作油缸控制卡瓦本體運動，使各卡瓦單體聚攏，同時由軸向動作油缸使卡瓦本體向下運動，通過卡瓦本體圓錐面與膠筒上扭力傳導軸內壁圓錐面的配合將作業管柱抱緊;此時井壓作用在膠筒下扭力傳導軸的下端面上，同時通過對液壓油路中液體流向及壓力的控制，向膠筒施加徑向擠壓力，使膠筒向中心軸線方向收縮，將作業管柱抱緊;上述操作過程中，由于膠筒上扭力傳導軸通過卡瓦本體已將作業管柱抱緊，并且由膠筒上扭力傳導軸阻止膠筒橡膠在井壓作用下發生過盈上翻溢膠爆裂現象，不僅避免了防噴器失效問題，同時降低了對防噴器通徑與作業管柱外徑尺寸的配合要求，因此本實用新型可與多種尺寸規格的作業管柱配合，從而提高了防噴器的通用性能。本實用新型還設置了環形膠筒油馕組件，通過包覆在膠筒的外圓柱面上的油馕本體將膠筒與液壓油介質隔離，避免了高壓液壓油介質中雜質對隨作業管柱高速旋轉的膠筒的損壞。本實用新型通過剛性材質的扭矩傳遞筒向外傳遞扭矩，解決了現有技術中由膠筒向外傳遞扭矩造成的膠筒工作壽命短的問題。總之，本實用新型具有耐高壓能力強、通用性能好、工作壽命長的特點，適于常規井下作業、帶壓作業及欠平衡鉆井作業。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型所述的油田鉆修井環形防噴器結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的結構爆炸圖；
[0017]圖3是防噴器芯體剖面結構示意圖(鎖緊狀態)；
[0018]圖4是圖3中A-A剖面結構示意圖；
[0019]圖5是油田鉆修井環形防噴器打開狀態剖面結構示意圖；
[0020]圖6是圖5中B-B剖面結構示意圖；
[0021 ]圖7是油田鉆修井環形防噴器鎖緊狀態剖面結構示意圖；
[0022]圖8是圖7中C-C剖面結構示意圖。
[0023]圖中各標號清單為:1、上端蓋，2、殼體，3、防噴器芯體，3-1、支撐盤，3-2、支撐桿，3-3、卡瓦底座，3-4、扭矩傳遞筒，3-5、軸向動作油缸，3-6、軸向動作油缸的活塞桿，3-7、膠筒下扭力傳導軸，3-8、膠筒，3-9、環形膠筒油馕組件，3-9-1、油馕密封頭，3-10、膠筒上扭力傳導軸，3-11卡瓦總成，3-12、徑向動作油缸，3-13、徑向動作油缸的活塞，4、作業管柱，5、推力調心滾子軸承，6、滾子軸承。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]參看圖1、圖2，本實用新型所述油田鉆修井環形防噴器包括上端蓋1、殼體2和防噴器芯體3;所述上端蓋I通過螺栓組件與殼體2裝配;所述防噴器芯體3布置在由上端蓋I和殼體2圍合的空腔中。本實用新型所述油田鉆修井環形防噴器可通過上端蓋I的法蘭密封結構和殼體2的法蘭密封結構與鉆井設備裝配。
[0026]參看圖3、圖4，本實用新型所述油田鉆修井環形防噴器在防噴器芯體3中設