旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，在密封總成外殼的下端面與旋轉(zhuǎn)接頭的上端面之間為排污油槽，在密封總成外殼的下端面圓周上設(shè)置有上部溝槽，上部溝槽中設(shè)置有上部防污環(huán)，在旋轉(zhuǎn)接頭的上端面圓周上對應(yīng)上部溝槽設(shè)置有下部溝槽，下部溝槽中設(shè)置有與上部防污環(huán)配合密封排污油槽的下部防污環(huán)。本實用新型不僅避免鉆井介質(zhì)進入旋轉(zhuǎn)密封總成的內(nèi)部，而且能夠排除因磨損產(chǎn)生的磨屑。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污除屑結(jié)構(gòu)，用于鉆井用旋轉(zhuǎn)防噴器下部動密封的防污，屬于石油、天然氣、煤層氣、地?zé)岬茹@井裝備制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在實施石油、天然氣、煤層氣、地?zé)岬饶茉淬@井時，都要采用一種鉆井介質(zhì)進行循環(huán)，通過循環(huán)起到防止井下物質(zhì)噴出地面，同時作為從井下向地面攜帶鉆屑的介質(zhì)。常規(guī)鉆井一般屬于過平衡鉆井，即鉆井介質(zhì)壓力大于地層流體壓力，小于地層破裂壓力。該方式優(yōu)點是防止井噴，缺點是機械鉆速慢、不利于發(fā)現(xiàn)油氣藏。20世紀(jì)80年代欠平衡鉆井在國際上逐步推廣，其優(yōu)點是機械鉆速快、能及時發(fā)現(xiàn)油氣藏、利于油氣藏開采。
[0003]欠平衡鉆井施工一般采用旋轉(zhuǎn)防噴器封隔鉆具與井口之間的環(huán)空，導(dǎo)流鉆井介質(zhì)和鉆屑，其旋轉(zhuǎn)密封總成隨鉆密封鉆具，是該設(shè)備的核心部件。為了防止井內(nèi)的泥漿、石油、鉆屑等通過轉(zhuǎn)動間隙侵入旋轉(zhuǎn)密封總成腔室，目前基本上都是在旋轉(zhuǎn)接頭與密封外殼之間縱向設(shè)置密封圈。例如，中國專利號“CN201120478787.4”公開了一種用于油氣田在鉆井中封隔鉆柱與井眼的旋轉(zhuǎn)防噴器的動密封裝置，
【公開日】為2012年07月11日。其在盤根盒內(nèi)安裝有支承環(huán)，在支承環(huán)上設(shè)有油孔b和油孔C，在支承環(huán)外表面設(shè)有環(huán)形凹槽b ;碟簧安裝在支承環(huán)內(nèi)，碟簧下部安裝隔環(huán)，隔環(huán)與壓圈間安裝支承環(huán)；壓圈上設(shè)有油孔a，下部依次間隔安裝V形密封圈與隔圈；浮動環(huán)下端安裝盤根壓圈，盤根壓圈固定在盤根盒的端部，盤根壓圈與中心管襯套間隙配合；中心管襯套與中心管過盈配合，盤根盒與旋轉(zhuǎn)防噴器上殼體過盈配合，潤滑油經(jīng)軸承進入旋轉(zhuǎn)防噴器上殼體的油孔。
[0004]但采用上述結(jié)構(gòu)存在的問題在于:縱向設(shè)置的密封圈在轉(zhuǎn)動軸線上為垂直方向的密封，并通過油壓來防止泥沙的侵入。而鉆井現(xiàn)場工況惡劣，偏心旋轉(zhuǎn)的情況較多，尤其是在環(huán)空壓力波動較大時泥沙通過間隙上竄至旋轉(zhuǎn)密封腔室，從而導(dǎo)致密封失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，本實用新型不僅能防止鉆井介質(zhì)進入旋轉(zhuǎn)密封總成的內(nèi)部，而且能夠排除因磨損產(chǎn)生的磨屑。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于:在密封總成外殼的下端面與旋轉(zhuǎn)接頭的上端面之間設(shè)置排污油槽，在密封總成外殼的下端面圓周上設(shè)置上部溝槽，上部溝槽中設(shè)置有上部防污環(huán)，在旋轉(zhuǎn)接頭的上端面圓周上對應(yīng)上部溝槽設(shè)置下部溝槽，下部溝槽中設(shè)置有與上部防污環(huán)配合密封排污油槽的下部防污環(huán)。
[0008]所述上部防污環(huán)與下部防污環(huán)咬合，且沿排污油槽中的油壓方向的咬合面設(shè)置為V型口，V型口沿油壓方向內(nèi)凹。
[0009]所述下部溝槽底部設(shè)置有用于使下部防污環(huán)與上部防污環(huán)配合密封的彈性補償圈。
[0010]采用本實用新型的優(yōu)點在于:
[0011]一、本實用新型中，在密封總成外殼的下端面與旋轉(zhuǎn)接頭的上端面之間為排污油槽，在密封總成外殼的下端面圓周上設(shè)置有上部溝槽，上部溝槽中安裝有上部防污環(huán)，在旋轉(zhuǎn)接頭的上端面圓周上對應(yīng)上部溝槽設(shè)置有下部溝槽，下部溝槽中安裝有與上部防污環(huán)配合密封排污油槽的下部防污環(huán)。采用此結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有技術(shù)的在下部動密封實施縱向密封，改為了外部端面密封防污，能避免鉆井介質(zhì)進入旋轉(zhuǎn)密封總成的內(nèi)部，而且自上而下的油壓流程還起到了潤滑、冷卻下部動密封件，延長其使用壽命的作用。
[0012]二、本實用新型中，所述上部防污環(huán)與下部防污環(huán)咬合，且沿排污油槽中的油壓方向的咬合面設(shè)置為V型口，V型口沿油壓方向內(nèi)凹。采用此結(jié)構(gòu)，一方面，通過持續(xù)注入潤滑冷卻液防止井口環(huán)空內(nèi)的鉆井介質(zhì)侵入密封腔室，減小或降低對其動密封組件的傷害；另一方面，具有一定壓力的潤滑冷卻液自上而下從V型夾縫流出，能持續(xù)有效地排出因摩擦而產(chǎn)生的密封圈磨屑，并有效防止污物上竄。
[0013]三、本實用新型中，所述下部溝槽底部設(shè)置有用于使下部防污環(huán)與上部防污環(huán)配合密封的彈性補償圈，彈性補償圈主要起彈性補償?shù)淖饔?，在使用的過程中，上、下防污環(huán)有磨損時，在彈性補償圈的作用下，下部防污環(huán)將被推動向上補償磨損的間隙，達(dá)到長期密封防污的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型在旋轉(zhuǎn)放噴器上安裝的位置示意圖
[0015]圖2是本實用新型的放大結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖中標(biāo)記為:1、密封總成外殼，2、排污油槽，3、上部防污環(huán)，4、下部防污環(huán)，5、彈性補償圈，6、旋轉(zhuǎn)接頭，7、上部溝槽，8、下部溝槽。
【具體實施方式】
[0017]一種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，在密封總成外殼I的下端面與旋轉(zhuǎn)接頭6的上端面之間為排污油槽2，在密封總成外殼I的下端面圓周上設(shè)置有上部溝槽7，上部溝槽中7設(shè)置有上部防污環(huán)3，在旋轉(zhuǎn)接頭6的上端面圓周上對應(yīng)上部溝槽7設(shè)置有下部溝槽8，下部溝槽8中設(shè)置有與上部防污環(huán)3配合密封排污油槽2的下部防污環(huán)4。
[0018]本實用新型中，所述上部防污環(huán)3與下部防污環(huán)4咬合，且沿排污油槽2中的油壓方向的咬合面設(shè)置為V型口，V型口沿油壓方向內(nèi)凹。
[0019]本實用新型中，所述下部溝槽8底部設(shè)置有用于使下部防污環(huán)4與上部防污環(huán)3配合密封的彈性補償圈。
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明:
[0021]裝配旋轉(zhuǎn)防噴器時，先在設(shè)置好的下部溝槽8中依次裝入彈性補償圈5和下部防污環(huán)4，保證下部防污環(huán)4的上端面會高于旋轉(zhuǎn)接頭6的上端面，然后將上部防污環(huán)3裝入上部溝槽7中，隨后將旋轉(zhuǎn)接頭6與密封總成外殼I連接固定，此時上部溝槽7中的上部防污環(huán)3就壓在下部防污環(huán)4上，使下部防污環(huán)4下面的彈性補償件8被壓縮，對旋轉(zhuǎn)接頭6下部端面與外殼上部端面之間的排污油槽2形成相對轉(zhuǎn)動密封。[0022]在使用的過程中，由于密封防污圈是設(shè)置在密封總成外殼I下部端面與旋轉(zhuǎn)接頭
6上端面圓周上，密封排污油槽2，形成了平面徑向的防污密封。
[0023]在旋轉(zhuǎn)防噴器使用過程中，由偏心轉(zhuǎn)動造成的鉆井介質(zhì)進入密封總成外殼I下部端面與旋轉(zhuǎn)接頭6上端面之間的排污油槽2中時，受到設(shè)置在上部防污環(huán)3和下部防污環(huán)4的外緣的阻擋，使其不能繼續(xù)侵入上部防污環(huán)3和下部防污環(huán)4的內(nèi)端面；在旋轉(zhuǎn)防噴器長期工作時，潤滑冷卻油自上而下流入排污油槽，以不可逆的擠壓力通過V型口推開上部防污環(huán)3和下部防污環(huán)4，使其形成內(nèi)大外小的排污環(huán)縫，持續(xù)防止井口環(huán)空污物的侵入和排出因摩擦產(chǎn)生的磨屑；當(dāng)上部防污環(huán)3和下部防污環(huán)4有磨損時，在下部溝槽8中的彈性補償件5的作用下，下部防污環(huán)4將被推動向上補償磨損的間隙，達(dá)到長期密封防污、排屑的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于:在密封總成外殼(I)的下端面與旋轉(zhuǎn)接頭(6)的上端面之間為排污油槽(2)，在密封總成外殼(I)的下端面圓周上設(shè)置有上部溝槽(7)，上部溝槽(7)中設(shè)置有上部防污環(huán)(3)，在旋轉(zhuǎn)接頭(6)的上端面圓周上對應(yīng)上部溝槽(7)設(shè)置有下部溝槽(8)，下部溝槽(8)中設(shè)置有與上部防污環(huán)(3)配合密封排污油槽(2)的下部防污環(huán)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上部防污環(huán)(3)與下部防污環(huán)(4)咬合，且沿排污油槽(2)中的油壓方向的咬合面設(shè)置為V型口，V型口沿油壓方向內(nèi)凹。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)防噴器端面組合防污排屑結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下部溝槽(8)底部設(shè)置有用于使下部防污環(huán)(4)與上部防污環(huán)(3)配合密封的彈性補償圈(5)。
【文檔編號】E21B33/06GK203394422SQ201320485841
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】劉勇, 羨維偉, 柏軻, 孫翊成, 陳科旭 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司