技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及油田井口井控設(shè)備領(lǐng)域，特別是專用于修井、壓裂、注水等作業(yè)時(shí)，適用于帶壓起下管柱工況的防噴器，尤其涉及一種雙膠芯環(huán)形防噴器。

背景技術(shù)：
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帶壓作業(yè)作為一種新型的井下作業(yè)技術(shù)，可以在井筒內(nèi)有油氣壓力的情況下實(shí)施修井及增產(chǎn)措施等井下作業(yè)工作，帶壓工作過(guò)程中無(wú)需循環(huán)壓井液壓井、無(wú)需放噴溢流，縮短了作業(yè)周期的同時(shí)減輕了對(duì)地層損害，保護(hù)了油井產(chǎn)能，降低了油井修井作業(yè)后的二次作業(yè)成本。

現(xiàn)有的帶壓作業(yè)裝置，在井口帶壓起下管柱時(shí)，采用環(huán)形防噴器中的球形膠芯抱緊井內(nèi)管柱實(shí)現(xiàn)密封井口，帶壓起下管柱時(shí)，油管接箍強(qiáng)行通過(guò)環(huán)形防噴器膠芯，導(dǎo)致膠芯磨損嚴(yán)重，作業(yè)一口井就需要更換一個(gè)膠芯，且膠芯的價(jià)格非常昂貴，尤其進(jìn)行高壓帶壓修井過(guò)程中，膠芯磨損過(guò)快增加了井噴發(fā)生的可能性，嚴(yán)重威脅作業(yè)人員的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種克服傳統(tǒng)環(huán)形防噴器工作壓力低、工作通徑小和膠芯磨損快的弊端，實(shí)現(xiàn)在不壓井、不放噴的情況下，帶壓起下管柱時(shí)密封井口壓力的雙膠芯環(huán)形防噴器。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：雙膠芯環(huán)形防噴器，它包括法蘭座、下壓蓋、下耐磨環(huán)、下外膠芯、下內(nèi)膠芯、下活塞頭、下刮泥盤(pán)、下支撐架、下支撐筒、下活塞桿、平衡管匯、上活塞桿、上支撐筒、上支撐架、上活塞頭、上端蓋、上刮泥盤(pán)、上壓蓋、上耐磨環(huán)、上外膠芯、上內(nèi)膠芯、外殼體、泄壓管匯、接箍檢測(cè)儀。上內(nèi)膠芯、上外膠芯與下內(nèi)膠芯和下外膠芯對(duì)稱安裝于外殼體中。上內(nèi)膠芯與上端蓋之間通過(guò)螺釘安裝耐磨環(huán)，下內(nèi)膠芯與法蘭座之間通過(guò)螺釘安裝耐磨環(huán)。上支撐筒與下支撐筒通過(guò)螺栓對(duì)稱安裝于外殼體中。上刮泥盤(pán)安裝于上內(nèi)膠芯與上支撐筒之間，下刮泥盤(pán)安裝于下內(nèi)膠芯與下支撐筒之間。上活塞頭與上活塞桿通過(guò)螺釘連接安裝于上外膠芯下部，下活塞頭與下活塞桿通過(guò)螺釘連接安裝于下外膠芯上部。上支撐架安裝于上端蓋與外殼體之間。上壓蓋通過(guò)螺栓將上端蓋與外殼體連接在一起。下支撐架安裝于法蘭座與外殼體之間。下壓蓋通過(guò)螺栓將法蘭座與外殼體連接在一起。外殼體中部安裝平衡管匯、泄壓管匯和接箍檢測(cè)儀。

所述的法蘭座是圓環(huán)形，外圓大小與配套的井口法蘭大小一致，圓環(huán)形法蘭座周向均布24個(gè)螺栓孔，圓環(huán)形法蘭座下表面開(kāi)鋼圈槽，用以安裝八角環(huán)鋼圈，法蘭座外表面與外殼體之間安裝“o”形密封圈，實(shí)現(xiàn)密封。

所述法蘭座法蘭座周向均勻分布24個(gè)φ47螺栓孔。

所述的外殼體內(nèi)部采用階梯孔，便于其他零件安裝和定位。

所述的外殼體周向均布四個(gè)法蘭座，用以安裝平衡管匯、泄壓管匯和接箍檢測(cè)儀。

所述的上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯采用壓塊式結(jié)構(gòu)，上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯尺寸一樣，密封過(guò)程中可以保證骨架徑向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)減小膠芯內(nèi)部應(yīng)力集中。

所述的上外膠芯和下外膠芯底部均采用錐形結(jié)構(gòu)，便于在密封過(guò)程中擠壓上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯。

所述的上刮泥盤(pán)和下刮泥盤(pán)均采用橡膠材料，可以清除管柱表面油污，減輕對(duì)管柱的損傷。

所述的接箍檢測(cè)儀通過(guò)螺栓安裝于外殼體法蘭座上，在起下管柱作業(yè)過(guò)程中配合平衡管匯和泄壓管匯實(shí)現(xiàn)油管接箍不強(qiáng)行通過(guò)環(huán)形防噴器膠芯，減小對(duì)膠芯損害。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)外部液壓系統(tǒng)提供液壓油進(jìn)入上活塞桿、下活塞桿和外殼體之間的空間內(nèi)，擠壓上外膠芯和下外膠芯徑向膨脹，進(jìn)而使防噴器上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯抱緊管柱，起到密封管柱環(huán)空的作用。本發(fā)明不僅具有傳統(tǒng)環(huán)形防噴器的功能，而且還有獨(dú)特的特點(diǎn)。特點(diǎn)之一是，防噴器上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯抱緊管柱起下作業(yè)時(shí)，由管柱接箍檢測(cè)儀配合使得管柱接箍無(wú)需強(qiáng)行通過(guò)，減輕對(duì)上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯的損壞；特點(diǎn)之二是，上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯采用壓塊式結(jié)構(gòu)，上內(nèi)膠芯和下內(nèi)膠芯在密封過(guò)程中減少了應(yīng)力集中。

本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有工作通徑大、密封壓力高、可帶壓作業(yè)起下管柱，使用范圍廣，膠芯壽命長(zhǎng)，密封效果好。雙膠芯環(huán)形防噴器膠芯采用耐磨且強(qiáng)度高的彈性材料，可有效延長(zhǎng)使用壽命。

附圖說(shuō)明：

圖1：本發(fā)明雙膠芯環(huán)形防噴器的主剖視圖

圖2：本發(fā)明雙膠芯環(huán)形防噴器左剖視圖

圖3：圖1中內(nèi)膠芯結(jié)構(gòu)示意圖

圖4：圖3中內(nèi)膠芯單節(jié)骨架結(jié)構(gòu)示意圖

圖5：圖1中外膠芯結(jié)構(gòu)示意圖

圖6：圖2中接箍檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖

符號(hào)說(shuō)明：

1、法蘭座，2、下壓蓋，3、下耐磨環(huán)，4、下外膠芯，5、下內(nèi)膠芯，6、下活塞頭，7、下刮泥盤(pán)，8、下支撐架，9、下支撐筒，10、下活塞桿，11、平衡管匯，12、上活塞桿，13、上支撐筒，14、上支撐架，15、上活塞頭，16、上端蓋，17、上刮泥盤(pán)，18、上壓蓋，19、上耐磨環(huán)，20、上外膠芯，21、上內(nèi)膠芯，22、外殼體，23、泄壓管匯，24、接箍檢測(cè)儀，25、內(nèi)膠芯骨架，26、橡膠材料

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

如圖1的本發(fā)明裝置的主剖視圖所示，包括法蘭座(1)、下壓蓋(2)、下耐磨環(huán)(3)、下外膠芯(4)、下內(nèi)膠芯(5)、下活塞頭(6)、下刮泥盤(pán)(7)、下支撐架(8)、下支撐筒(9)、下活塞桿(10)、平衡管匯(11)、上活塞桿(12)、上支撐筒(13)、上支撐架(14)、上活塞頭(15)、上端蓋(16)、上刮泥盤(pán)(17)、上壓蓋(18)、上耐磨環(huán)(19)、上外膠芯(20)、上內(nèi)膠芯(21)、外殼體(22)、泄壓管匯(23)、接箍檢測(cè)儀(24)。上內(nèi)膠芯(21)、上外膠芯(20)與下內(nèi)膠芯(5)和下外膠芯(4)對(duì)稱安裝于外殼體(22)中，上內(nèi)膠芯(21)與上端蓋(18)之間通過(guò)螺釘安裝上耐磨環(huán)(19)，下內(nèi)膠芯(5)與法蘭座(1)之間通過(guò)螺釘安裝下耐磨環(huán)(3)，上支撐筒(13)與下支撐筒(9)通過(guò)螺栓對(duì)稱安裝于外殼體(22)中，外殼體(22)和上支撐筒(13)、下支撐筒(9)接觸面采用階梯式，便于安裝和定位，上刮泥盤(pán)(17)安裝于上內(nèi)膠芯(21)與上支撐筒(13)之間，下刮泥盤(pán)(7)安裝于下內(nèi)膠芯(5)與下支撐筒(9)之間，上活塞頭(15)與上活塞桿(12)通過(guò)螺釘連接安裝于上外膠芯(20)下部，上外膠芯(20)通過(guò)上活塞桿(12)在液壓油的作用下擠壓下上內(nèi)膠芯(21)實(shí)現(xiàn)密封，下活塞頭(6)與下活塞桿(10)通過(guò)螺釘連接安裝于下外膠芯(4)上部，下外膠芯(4)通過(guò)下活塞桿(10)在液壓力的作用下擠壓下內(nèi)膠芯(5)實(shí)現(xiàn)密封，上支撐架(14)安裝于上端蓋(16)與外殼體(22)之間，外殼體(22)上設(shè)計(jì)有階梯孔，便于上支撐架(14)定位，上壓蓋(18)通過(guò)螺栓將上端蓋(16)與外殼體(22)連接在一起，下支撐架(8)安裝于法蘭座(1)與外殼體(22)之間，外殼體(22)上設(shè)計(jì)有階梯孔，便于下支撐架(8)定位，下壓蓋(2)通過(guò)螺栓將法蘭座(1)與外殼體(22)連接在一起。

實(shí)施例2

上述實(shí)施例中所述的接箍檢測(cè)儀(24)安裝如圖2所示，外殼體(22)中部安裝平衡管匯(11)、泄壓管匯(23)和接箍檢測(cè)儀(24)，接箍檢測(cè)儀(24)通過(guò)螺栓與外殼體(22)相連。

實(shí)施例3

實(shí)施例1中所述的上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)結(jié)構(gòu)如圖3所示，上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)采用壓塊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)膠芯骨架(25)與橡膠材料(26)硫化在一起，上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)密封過(guò)程中，壓塊在臺(tái)階面上滑動(dòng)，耳環(huán)在相鄰耳槽中滑動(dòng)，保證橡膠不會(huì)沿軸向擠出。

實(shí)施例4

實(shí)施例3中所述的內(nèi)膠芯骨架(25)結(jié)構(gòu)如圖4所示，骨架上設(shè)計(jì)有階梯孔，設(shè)計(jì)有耳環(huán)和耳槽，保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程的同心。

實(shí)施例5

實(shí)施例1中所述的上外膠芯(20)和下外膠芯(4)結(jié)構(gòu)如圖5所示，上外膠芯(20)和下外膠芯(4)底部采用錐形結(jié)構(gòu)，便于在密封過(guò)程中擠壓上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)。

實(shí)施例6

實(shí)施例2中所述的接箍檢測(cè)儀(24)結(jié)構(gòu)如圖6所示，接箍檢測(cè)儀(24)與外殼體(22)通過(guò)螺栓連接，采用分離式結(jié)構(gòu)，便于安裝和更換。

使用時(shí)法蘭座(1)通過(guò)螺栓與閘板防噴器相連，上端蓋(16)通過(guò)螺栓與接箍檢測(cè)儀(24)相連，起升油管時(shí)，環(huán)形防噴器上內(nèi)膠芯(21)處于關(guān)閉狀態(tài)，與油管外徑實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，環(huán)形防噴器下內(nèi)膠芯(5)處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)平衡管匯(11)處于全閉狀態(tài)，當(dāng)油管接箍觸碰到防噴器內(nèi)部接箍檢測(cè)儀(24)時(shí)，環(huán)形防噴器下內(nèi)膠芯(5)迅速關(guān)閉，同時(shí)泄壓管匯(23)打開(kāi)使上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)之間的的高壓液體迅速泄壓，環(huán)形防噴器上內(nèi)膠芯(21)兩側(cè)壓力得到平衡之后，可以順利打開(kāi)。當(dāng)油管接箍通過(guò)環(huán)形防噴器上內(nèi)膠芯(21)觸碰到接箍檢測(cè)器(24)時(shí)，環(huán)形防噴器上內(nèi)膠芯(21)迅速關(guān)閉同時(shí)平衡管匯(11)開(kāi)啟，上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)之間充滿高壓液體，此時(shí)可以順利打開(kāi)環(huán)形防噴器下內(nèi)膠芯(5)同時(shí)平衡管匯(11)關(guān)閉，從而完成一根油管的起升。下一根油管舉升重復(fù)上述步驟，就可將每根油管安全的從井內(nèi)起升出來(lái)，下放油管與起升油管工作原理相同，動(dòng)作順序相反。

本發(fā)明不僅具有傳統(tǒng)環(huán)形防噴器的功能，而且還有獨(dú)到的特點(diǎn)。其一，防噴器上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)抱緊油管起下作業(yè)時(shí)，油管接箍檢測(cè)儀(24)配合，使得油管接箍無(wú)需強(qiáng)行通過(guò)，減輕對(duì)上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)的損壞；其二，上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)采用壓塊式結(jié)構(gòu)，上內(nèi)膠芯(21)和下內(nèi)膠芯(5)在密封過(guò)程中減少了應(yīng)力集中。

本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有工作通徑大、密封壓力高、可帶壓起下管柱作業(yè)，使用范圍廣，帶壓密封效果好。雙膠芯環(huán)形防噴器膠芯采用耐磨且強(qiáng)度高的橡膠材料，可有效延長(zhǎng)使用壽命和減少井噴事故的發(fā)生。

上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。